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26 元大环环状碳酸酯的酶促开环活性聚合 冯俊，卓仁禧，贺枫，刘炎 武汉大学化学与分子科学学院，教育部生物医用高分子重点实验室 武汉大学，武汉，430072 关键词：酶促合成 活性聚合 开环聚合 脂肪族聚碳酸酯 近几十年来，生物医用材料的研究越来越吸引人们的关注，开始逐步商品化 或者应用于临床，例如手术缝合线，骨固定材料以及基因药物的载体。聚碳酸酯 是一类新型的生物医用材料，生物相容性好，机械性能出众，成为非常有前途的 生物医用材料[1-2]。开环聚合是目前合成高分子量聚碳酸酯最为常见的手段。其 常见的催化剂一般都是一些金属化合物，除了反应条件较为苛刻之外（无水无氧）， 这些残留在聚合物中的金属化合物一旦不能完全除尽，其潜在的毒性也会限制聚 合物更为广泛的应用，特别是用于生物医用材料方面。寻找合适的催化剂，使聚 碳酸酯能够在医用领域更为安全的应用，也就成为在聚碳酸酯合成方面一个颇有 吸引力的课题。酶是一种生物催化剂, 它的优势在于无毒、高选择性及温和的反应 条件。近十年来，酶在合成生物可降解化合物方面，取得了长足的进步，特别是 在聚酯方面，基本上所有的环状单体都已经进行了研究。但是环状碳酸酯酶促开 环聚合研究相对较少，而且基本上都是以六元环碳酸酯作为单体。针对不同环状 大小的碳酸酯的开环聚合研究无论从理论还是实践都具有相当的研究价值。本文 利用脂肪酶Novozym-435 作为催化剂，在甲苯溶液中成功聚合26 元环的环状碳酸 酯1，10-五亚甲基环状双碳酸酯（DMC ），发现其具有高催化性能，且反应具有活 性反应特征。 聚合反应过程如下：一定量的DMC 和酶依次放入清洁干燥的反应管中，加入 一定量新蒸甲苯，在75℃恒温反应一定时间后取出。将产物溶解在二氯甲烷中,过 滤除去不溶的酶，浓缩滤液，在真空下干燥至恒重。 (CH2)10 O O O Novozyme-435 O C C O O(CH2)10OC Toluene n O O T=750C (CH ) 2 10 Scheme 1. Ring-opening polymerization of cyclobis(dentamethylene carbonate) 在不添加任何催化剂或者加入猪胰脂肪酶，假丝褶皱酶以及加热失活的 Novozym-435 的情况下进行反应，不加入甲苯或者加入甲苯，反应体系没有任何 变化。与之相反，加入脂肪酶Novozym-435 以后，均得到了较高分子量的产物。 很明显，Novozym-435 对于DMC 的开环聚合反应起到了催化作用。 60000 50000 100 M 55000 ) o