PHA生产工艺技术研究进展

随着生物基可降解材料领域逐步拓展,逐渐涌现出一批新兴的材料,聚羟基脂肪酸酯（PHA）便是其中之一,它具有完全可降解的特性,同时结合生物发酵催化合成技术已经实现了大规模工业化生产。然而PHA的生产成本一直是困扰研究和行业发展的重要难题,寻找和开发可替代单一碳源的高成本工艺及原料已经箭在弦上。阐述了混合微生物培养（MMC）技术、活性污泥发酵工艺以及非粮原料在PHA合成上的应用,希望能够给生物基可降解材料的深入研究提供新思路,同时也是对近20年来在该领域的技术发展动向进行总结,以期对PHA的工业化提供理论指导。     

产品开发

生物高分子材料PHA开发前景好 生物聚酯——聚羟基脂肪酸酯（PHA）在材料工业作为高分子材料、生物可降解塑料和光学材料、纤维材料、医学植入材料、药物缓释材料,在生物能源产业作为生物燃料,以及在精细化工产业等的应用日趋成熟。     

聚羟基烷酸酯高分子材料改性研究进展

综述了近年来生物基聚合高分子材料聚羟基烷酸酯(PHA)的化学改性、物理改性及生物改性的研究进展,对PHA的发展趋势进行了展望。     

聚羟基烷基酸酯发展现状

聚羟基烷基酸酯（PHA）是近20年来迅速发展起来的生物高分子材料,已经成为近年生物材料领域最为活跃的研究热点。这种天然高分子材料是由很多微生物合成的一种细胞内聚酯,其结构多元化带来了性能多样化。由于PHA兼具良好的生物相容性、生物可降解性和塑料的热加工性能,因此可作为生物医用材料和可降解包装材料。     

聚羟基脂肪酸酯的合成和应用研究进展

介绍了聚羟基脂肪酸酯(PHA)的合成方法，重点讨论了微生物合成法、碳源、化学合成、分离方法及降低PHA生产成本的方法，介绍了PHA的性能及其改性研究，论述了PHA在生物医学、农业、电子、食品包装等领域的应用。     

Metabolix和ADM签署协议共同推进PHA的商业化应用

据悉,美国Metabolix公司和Archer Daniels Midland公司(ADM)正计划组建一家双方出资比例为50：50的合资企业推进聚羟基脂肪酸酯(PHA)的商业化运作。PHA是一种由微生物合成的聚酯,由于具有生物可降解性、生物相容性、压电性等许多优良性能,可能在众多领域,如生物降解性包装材料、组织工程材料、缓释材料以及电学材料等方面得到广泛应用,因此正引起了科研领域和工业界的广泛兴趣。     

PHA/PBC聚合物合金的制备及其性能

聚羟基脂肪酸酯(PHA)具有优异的力学性能、生物相容性和阻隔性能，作为一种生物降解高分子材料在包装材料、组织工程和电学等领域得到广泛应用。结晶速率慢和韧性差限制了PHA应用领域的拓展。通过熔融混合的方法制备了一系列不同聚碳酸丁二酯(PBC)含量的PHA聚合物合金。采用差示扫描量热仪、热重分析仪、万能试验机、扫描电子显微镜和接触角测量仪等表征手段重点考察了PBC含量对PHA/PBC合金结晶、热分解、力学和亲疏水等性能的影响。结果表明，PBC的加入可以提高PHA/PBC合金的结晶峰温度，少量PBC均匀分散在PHA基体中可为成核中心，PBC质量分数为10%的PHA/PBC合金具有最高的结晶度。随着PBC含量的增加，PHA/PBC合金由脆性断裂向韧性断裂转变，PBC质量分数为90%的PHA/PBC合金的断裂伸长率分别是PHA和PBC的143倍和1.6倍，主要因为三柠檬酸三丁酯(TBC)对合金的增塑作用。另外，通过改变PBC含量还可以调控PHA/PBC合金热稳定性和亲疏水性。     

聚羟基烷酸酯共混改性研究进展

介绍了聚羟基烷酸酯(PHA)的性能特点以及不足,分别探讨了PHA与天然高分子材料、人工合成高分子材料以及纳米粒子的共混改性研究进展,例如淀粉、丁酸纤维素、聚己内酯、聚碳酸丙烯酯、有机蒙脱土、碳纳米管等。并就共混体系的相容性、结晶性、机械性以及热稳定性进行了总结和评述,展望了PHA的改性方向。     

生物合成高分子材料及其应用现状

生物合成有机高分子材料因具有生物可降解性、生物相容性、光学性能和易加工成型等优良性质受到人们的广泛关注。综述了聚-3-羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、ε-聚赖氨酸(ε-PL)和聚苹果酸(PMLA)等微生物合成高分子材料的分子结构、性能、研究进展以及它们在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用前景。     

聚羟基烷酸酯的生物合成研究进展

聚羟基烷酸酯（PHA）是一类在众多微生物细胞内可合成的聚酯,由于其可完全生物降解,是一类可替代传统塑料的新型生物材料。该类聚酯在不同的微生物细胞内的生物合成途径已经被广泛和深入地研究。为降低其生产成本,实现工业化生产,筛选更高产的菌株和利用廉价碳源来合成PHA成为近年来的研究重点。本文介绍了PHA的在微生物细胞内的合成途径以及最近几年来生物合成PHA的研究进展。     

多羟基磺胺席夫碱对碳酸酐酶抑制活性的研究

磺胺席夫碱是较好的碳酸酐酶抑制剂,然丽对于多羟基磺胺席夫碱的抑制活性研究较少。文章采用微波辅助合成法设计合成了18种多羟基磺胺席夫碱,通过测定该系列化合物对牛碳酸酐酶活性半抑制浓度来评定其抑制活性,探索化合物分子中羟基对碳酸酹酶催化活性的影响。结果表明,对照的4－羟基苯甲醛-4－氨基苯磺酰胺席夫碱（化合物5）对牛红细胞...     

新型生物降解塑料的开发

本文介绍了典型的高功能生物聚合物的发展现状及各品种的合成方法。     

新型坡缕石/多羟基树状高分子复合材料的制备及性能研究

以NaBH4还原水杨醛席夫碱修饰坡缕石为核,采用发散法通过与三聚氯氰、4-氨甲基哌啶、水杨醛、NaBH4还原的重复反应制备了1.0~2.0 G多羟基树状高分子/坡缕石复合材料,利用红外光谱、元素分析、热重对复合材料结构进行了表征,扫描电子显微镜测定了复合材料的外部形貌。吸附实验表明：该复合材料对废水中有机酚、重金属离子的吸附能力优于坡缕石原土,10 mg第二代树状高分子/坡缕石在293K,对初始质量浓度是50 mg/L的对硝基苯酚、对苯二酚、Pb(II)的吸附量分别是35.3 mg/g、34.02 mg/g、44.8 mg/g,吸附动力学拟合结果符合拟二级动力学方程。     

多羟基苯甲醛席夫碱的抗氧化性能研究

微波辅助法快速合成26个多羟基苯甲醛席夫碱系列化合物，并从清除羟基自由基和DPPH自由基能力两方面研究了该系列化合物的体外抗氧化活性。结果表明，该系列化合物对上述两种自由基均有较好的清除效果．其中清除羟基自由基的EC50值介于23~187μmol／L，清除率为27．54％～237．2％，清除效果比vc强；而清除DPPH自由基的EC50值介于6．7～7．2mol／L，清除率处于58．0%-69．1％之间．过半测试化合物的清除能力强于Vc。     

头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂的合成与性能

以溴代烷、二乙醇胺和1,4-二溴丁烷为原料,通过两步反应合成了一类头基含羟基的季铵盐双子表面活性剂亚丁基-1,4-双(烷基二羟乙基溴化铵)(m-4-m(OH),m=8,10,12,14),通过核磁共振氢谱(~1H NMR)和质谱(MS)对中间体和目标产物的结构进行表征。通过表面张力仪和电导率仪测定m-4-m(OH)在水溶液中的平衡表面张力(γ_(cmc))和临界胶束浓度(cmc),并测定了其水溶液的乳化性能和泡沫性能。结果表明,烷基链越长,表面活性剂越容易自发形成胶束,14-4-14(OH)的cmc最低,可达0.48 mmol/L,γ_(cmc)为33.6 mN/m;头基中引入羟基可有效降低表面活性剂的cmc和γ_(cmc);随着烷基链的增长,乳化性能越好;起泡性随着烷基链的增长呈先升后降的趋势。     

聚羟基铁铝复合柱撑蒙脱石的微结构特征

利用Keggin结构可以发生类质同象置换的性质，制备了含过渡金属离子Fe的聚羟基铁铝复合柱撑蒙脱石。运用紫外一可见吸收光谱、^17Al核磁共振谱等技术对复合柱撑溶液中的Fe和Al的状态进行了研究。运用X射线定向衍射技术、红外光谱、顺磁共振等技术对复合柱撑粘土中Keggin结构的作用及热稳定性进行了研究。结果表明：Fe／Al摩尔比对聚羟基铁铝柱撑液的结构、d(001)值、复合柱撑粘土的热稳定性均有较大的影响，随着Fe／Al摩尔比的增加，d(001)逐渐增大，热稳定性下降，过量的Fe对Keggin结构有破坏作用，Keggin结构的存在增加了复合柱撑粘土的热稳定性。     

2,4-甲苯二异氰酸酯交联改性聚酚氧的研究

聚酚氧是一种具有较高分子量的热塑性塑料,由于结构中含有大量羟基,可以用2,4 甲苯二异氰酸酯(2,4 TDI)做交联剂交联改性,使其变成一种具有交联结构的热固性塑料。通过改变固化时间、固化温度、交联剂的加入量,研究了工艺条件对拉伸强度和耐温性能的影响,结果显示,适当的工艺条件可以使改性后聚酚氧塑料的拉伸强度增大50%左右,而耐温性能也有一定提高。     

坡缕石/多羟基树状高分子复合材料的制备及性能

以Na BH4还原水杨醛席夫碱修饰坡缕石为核,采用发散法通过与三聚氯氰、4-氨甲基哌啶、水杨醛、Na BH4还原的重复反应制备了1.0~2.0 G多羟基树状高分子/坡缕石复合材料,利用红外光谱、元素分析、热重对复合材料结构进行了表征,扫描电子显微镜测定了复合材料的外部形貌。吸附实验表明:该复合材料对废水中有机酚、重金属离子的吸附能力优于坡缕石原土,10 mg第二代树状高分子/坡缕石在293 K,对初始质量浓度是50mg/L的对硝基苯酚、对苯二酚、Pb(Ⅱ)的吸附量分别是35.3、34.02、44.8 mg/g,吸附动力学拟合结果符合拟二级动力学方程。     

Hydrolysis of polyhydroxy polyunsaturated fatty acid-glycerophosphocholines by Group IIA,V, and X secretory phospholipases A2

It is widely accepted that unesterified polyunsaturated ω-6 and ω-3 fatty acids (PUFA) are converted through various lipoxygenases, cyclooxygenases, and cytochrome P450 enzymes to a range of oxygenated derivatives (oxylipins), among which the polyhydroxides of unesterified PUFA have recently been recognized as cell signaling molecules with anti-inflammatory and pro-resolving properties, known as specialized pro-resolving mediators (SPMs). This study investigates the mono-, di-, and trihydroxy 16:0/PUFA-GPCs, and the corresponding 16:0/SPM-GPC, in plasma lipoproteins. We describe the isolation and identification of mono-, di-, and trihydroxy AA, EPA, and DHA-GPC in plasma LDL, HDL, HDL3, and acute phase HDL using normal phase LC/ESI-MS, as previously reported. The lipoproteins contained variable amounts of the polyhydroxy-PUFA-GPC (0–10 nmol/mg protein), likely the product of lipid peroxidation and the action of various lipoxygenases and cytochrome P450 enzymes on both free fatty acids and the parent GPCs. Polyhydroxy-PUFA-GPC was hydrolyzed to variable extent (20%–80%) by the different secretory phospholipases A₂ (sPLA₂s), with Group IIA sPLA₂ showing the lowest and Group X sPLA₂ the highest activity. Surprisingly, the trihydroxy-16:0/PUFA-GPC of APHDL was largely absent, while large amounts of unidentified material had migrated in the free fatty acid elution area. The free fatty acid mass spectra were consistent with that anticipated for branched chain polyhydroxy fatty acids. There was general agreement between the masses determined by LC/ESI-MS for the polyhydroxy PUFA-GPC and the masses calculated for the GPC equivalents of resolvins, protectins, and maresins using the fatty acid structures reported in the literature.     

含多羟基功能基树脂的合成及其与硼酸螯合性能的研究

合成了数种含有多羟基醇单醚功能基的树脂，研究了反应条件及树脂的吸附性能。