聚乳酸的酶促降解研究

采用蛋白酶K对聚乳酸(PLA)薄膜进行酶促降解,考察了溶液起始pH值、降解温度、蛋白酶K浓度、降解时间等因素对薄膜降解率的影响,并研究了后3种因素对溶液pH值变化趋势的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪观察和分析了薄膜降解前后的形态和结晶情况。结果表明,随溶液起始pH值、降解温度、蛋白酶K浓度的增加,PLA薄膜降解率先增大后降低,随着降解时间的增加,PLA薄膜的降解率先逐渐增大,在6 h后趋于稳定;获得了最合适的降解工艺参数:溶液起始pH值为9.0、降解温度为160℃、蛋白酶K浓度为0.5 mg/mL、降解时间为6 h,在此条件下蛋白酶K对PLA薄膜的降解率可达(94.3±0.8)%。溶液pH值随后3种因素的变化趋势与降解率大体相反,间接反映了PLA薄膜在降解过程中生产了大量单体乳酸。SEM观察到降解后的薄膜表面形成了孔洞及蚀痕。XRD分析结果表明降解后薄膜的相对结晶度降低,晶体区域发生降解。