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聚天冬氨酸的研究及应用进展 聚天冬氨酸的研究及应用进展 第32卷/第4期/ 2021年7月河北师范大学学报/自然科学版/J OURNA L OF HE BEI NORM A L UNI VERSITY /Natural Science Edition/Vol. 32No. 4Jul. 2021 聚天冬氨酸的研究及应用进展 王海平, 　海　霞, 　李春梅, 　谷　宁 (河北师范大学化学与材料科学学院, 河北石家庄　050016) Ξ 摘要:聚天冬氨酸是环境友好型高聚物, 笔者介绍了近年来国内外对聚天冬氨酸在生物降解性、合成及阻垢 缓蚀机理三方面的研究, 并阐述了聚天冬氨酸在水处理、金属缓蚀、肥料增效及医药等领域的应用进展. 关键词:聚天冬氨酸; 生物降解性; 水处理剂; 缓蚀剂; 肥料增效剂 中图分类号:O646　　　文献标识码:A　　　文章编号:100025854(2021) 0420517206 随着绿色化学理念的深入人心, 人们越来越重视对环境的保护. 因此, 研究和应用环境友好型化学品受到广泛关注. 其中, 聚天冬氨酸(PASP ) 作为一种新型绿色高分子聚合物, 它的无毒、易生物降解的优异特性成为目前国内外化学、化工、水处理、. 近年来, 及广泛应用取得了显著成果, 笔者对其生物降解性、合成、. 1　聚天冬氨酸的降解、合成及阻垢缓蚀机理 1. 1　聚天冬氨酸的降解性研究 , 有α, β2. α型形式存在的, 而合成的聚天冬氨酸中大部分是α, β2. Low 等报道热缩聚得到的聚天冬氨酸的α与β这2种构型的比例恒定为30∶70[1]. 因其结构主链上的肽键易受微生物、真菌等作用而断裂, 最终降解产物是对环境无害的水和二氧化碳[2]. Tomida 等报道聚天冬氨酸水凝胶在活性污泥中的生物降解速度为28d 达到50%[3]. 也有文献证实, 聚天冬氨酸28d 的降解率可达到76%[4]. 陆柱等用OECD 方法, 以葡萄糖为参照物, 研究了平均分子量分别为4500,10000,33000的聚天冬氨酸的生物降解性. 结果表明,28d 后,CO 2的释放量分别为83. 2%,73%和80. 5%[5]. 陶虎春等[6]研究了聚天冬氨酸在水溶液中的生物降解性, 应用CO 2产生试验方法(研究聚天冬氨酸降解性的一种试验方法) 的研究表明, 聚天冬氨酸的降解率10d 为18. 5%,28d 为66. 9%.进一步的研究表明, 水溶液中存在4. 2×10-4mol/L 的Ca 2+,Mg 2+,Fe 3+和Zn 2+没有对聚天冬氨酸的降解率产生严重影响, 而存在4. 2×10-4mol/L 的Cu 2+和Hg 2+则导致聚天冬氨酸的降解率大幅度下降, 并且得出, 以天冬氨酸单体作原料制得的产品的生物降解性优于以马来酸酐和氨水为原料制得的产品,28d 降解率高出14. 1%.黄远星等通过摇床试验法, 以COD Mn 为指标研究了聚天冬氨酸的生物降解性, 该试验分别测定了高浓度和低浓度聚天冬氨酸在接种物(上海曲阳污水处理厂的活性污泥, 经曝气48h , 沉淀2h , 弃去上清液, 备用) 作用下的降解情况. 结果表明:在有足够数量微生物存在的情况下, 低浓度聚天冬氨酸可以被很好地降解, 其降解率在10d 内可达到80%以上. 高浓度的聚天冬氨酸也能得到较高程度的降解, 其降解率在20d 后可达70%[7]. 由此可见, 在适当的降解条件下, 聚天冬氨酸是易生物降解的高聚物. 除此之外, 有学者利用昆明种小鼠急性毒性实验、Ames 实验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验研究了聚天冬氨酸的一般毒性与致突变性. 结果显示:聚天冬氨酸既无毒性也无致突变作用[8]. 这为安全使用聚天冬氨酸提供了依据. 聚天冬氨酸的安全性和环境友好性特点恰好符合绿色化学的要求, 对其进行应用开发研究非常有意义. Ξ收稿日期:2021-12-25; 修回日期:2021-03-13 基金项目:河北省自然科学基金(B2021000131) ; 河北省教育厅科学研究基金(202102022) ; 河北师范大学科学研究基金(L2021Y05) 作者简介:王海平(1981-) , 女, 河北黄骅人, 硕士研究生. 通讯作者:谷　宁(1957-) , 女, 教授, 主要从事电化学的研究. E -mail :gu-ning @tom. com 1. 2　聚天冬氨酸的合成 聚天冬氨酸的合成从反应相态上可以分为固态相聚合、液态相聚合和气态相聚合. 在固态相聚合法中, 日本的Harada K 利用微波的方法虽然缩短了反应时间,