可生物降解高分子-概述.pptVIP

可生物降解高分子材料;严重的能源短缺问题

2004年6月以来电力短缺，导致许多工厂只能部分时间运行

已成为第二大石油进口国，40%石油需要进口（1亿吨/年）

26%石油用来生产汽油；而未来10年汽车增长率约为每年30%

严峻的国防和安全问题

严重的污染问题—空气/水/白色污染

各种工厂因为污染问题而关闭或禁建

生活质量、健康、垃圾管理;;由垃圾围城谈起;北京周围的大型垃圾场分布图;生物高分子;可生物降解高分子—高分子科学家向生命科学的切入点

解决高分子污染本身的需要

新兴医疗技术的需要，尤其是组织工程

据美国ASTM（材料和实验协会）定义：生物降解材料是在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物或物理作用而降解或酶解的高分子材料。;可生物降解材料的降解机理;降解高分子材料的分子量、强度、质量的典型变化曲线;生物降解材料的应用范围;生物降解材料发展趋势;淀粉系可生物降解塑料;淀粉分子中含有大量羟基，其邻近分子间往往以氢键相互作用而形成微晶结构的完整大颗粒，使其玻璃化转变温度高于分解温度。因此，普通淀粉不具有热塑加工性能，在应用前必须先对其进行改性处理。;淀粉应用;90年代初意大利Ferruzzi公司宣称研究成功“热塑性淀粉”，可用通用塑料设备加工，性能近似PE，其薄膜三周内即可降解，使用后可以造粒，当作饲料用；

法国法兰克福Battelle研究所研制了含90%改性淀粉的可降解塑料，其余10％的添加剂也是天然产物。其淀粉取自含直链淀粉很高的碗豆，这样的薄膜是透明的，能溶于水，并能用常规设备加工，在使用后用水化掉，对某些特定用途的包装来说，使用十分方便。;;江西科学院和中科院兰州化学物理研究所研制和生产的淀粉塑料其淀粉含量达到60％，但由于采用流延法生产，不能在现行塑料行业中大量推广，江西科学院还推出了淀粉泡沫材料，其性能和价格和聚苯乙烯材料相仿，可用于保温和防震材料。

我国在九十年代初开展全淀粉热塑性塑料研究,浙江大学、天津大学和江西科学院采用多种工艺使淀粉无序化，在国家自然科学基金的支持下，江???科学院也研制了全淀粉热塑性塑料薄膜，测试其性能达到同类应用塑料薄膜的国家标准，且在3月后完全降解而不留痕迹，经检测其主要降解产物是CO2和H2O。;纤维素;甲壳素;1.抗菌抗感染甲壳素及其多种衍生物均具有不同程度的抗感染作用，以甲壳素六聚糖为最强。小分子的脱乙酰甲壳素具有质子化铵，质子化铵与细菌带负电荷的细胞膜作用，吸附和聚沉细菌，同时穿透细胞壁进入细胞内，扰乱细菌的新陈代谢及合成而具有抗菌作用。

2.降脂和防治动脉硬化

3.抗病毒许多科学家已从多方面证实了甲壳素硫酸酯的抗病毒活性。

4.抗肿瘤小分子甲壳素具有优良的抗肿瘤活性，特别是甲壳素六聚糖具有很强的抑制肿瘤的作用。

5.抗凝血Muzzarelli等在五六十年代就充分认识到甲壳素硫酸酯的化学结构与肝素相似，预示此类化合物有抗凝血活性。;

1.药物制剂方面

含甲壳素60％的片剂可按零级动力学释放药物有效成分，并完全符合药典规定的崩解要求。

2.在发酵及酶工程领域

将难以与发酵液分离的酵母用脱乙酰甲壳素进行了分离。

3.在细胞工程领域

利用动物细胞大规模培养技术，可以制备稀有的生化药物和细胞活性因子等产品。

4.化学反应的催化剂

脱乙酰甲壳素因分子链上具有相邻的羟基和氨基，对过渡金属和稀土金属有选择性螯合作用，形成的配合物能催化某些化学反应。

5.分离膜

甲壳素可制成交联膜、共混膜、超滤膜等，有很大工业用途。;

1.缝合线

脱乙酰甲壳素可制成纤维做手术缝合线使用，其强度与Dexon相当，在血清、尿、胆汁、胰液中仍保持良好的拉力。

2.人造皮肤

人造皮肤不致敏、无刺激、无吸收中毒及占位排斥现象，而且透气性能好，还具有止血、抑痛和促进皮肤生长的作用。

3.骨组织、神经组织修复

脱乙酰甲壳素能促进骨源细胞的分化，并能促进骨骼的形成。

4.止血剂

与抗凝血作用相反，甲壳素的某些衍生物具有优良的凝血作用。

甲壳素是目前地球上储存仅次于纤维素的丰富的天然资源之一，其应用研究也已渗入到医药卫生领域的诸多方面，并发挥了独特的作用，同时为化学、生物及医学工作者提供了众多研究项目和巨大的发展机会。;微生物聚酯;微生物聚酯中最具有代表性的是聚b-羟基丁酸酯（Polyhydrobutyrate）PHB。最早于1926年首次从巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）中分离出来。PHB生