聚羟基丁酸酯
编辑聚酰胺基丁酸酐 (PHB) 是一种聚羟基链烷酸酯 (PHA),属于聚酯类的聚合物,作为生物衍生和可生物降解的塑料而备受关注。 PHB 的聚 3-羟基丁酸酯 (P3HB) 形式可能是最常见的聚羟基链烷酸酯类型,但此类其他聚合物由多种生物体产生:包括聚 4-羟基丁酸酯 (P4HB)、聚羟基戊酸酯 (PHV) 、聚羟基己酸酯(PHH)、聚羟基辛酸酯(PHO)及其共聚物。
生物合成
编辑PHB 由微生物产生,显然是对生理应激条件的反应; 主要是营养物质有限的条件。 该聚合物主要是碳同化(来自葡萄糖或淀粉)的产物,当其他常见能源不可用时,微生物将其用作能量储存分子的一种形式以进行代谢。
PHB 的微生物生物合成始于两个乙酰辅酶 A 分子的缩合,得到乙酰乙酰辅酶 A,随后乙酰辅酶 A 被还原为羟丁酰辅酶 A。 然后将后一种化合物用作聚合 PHB 的单体。 然后通过破坏细胞回收 PHAs 颗粒。
热塑性聚合物
编辑大多数商用塑料都是从石化产品中提取的合成聚合物。 它们倾向于抵抗生物降解。 PHB 衍生塑料很有吸引力,因为它们可堆肥,源自可再生资源,并且可生物降解。
Biopol目前在医疗行业用于内部缝合。 它无毒且可生物降解,因此回收后无需去除。
TephaFLEX 是一种细菌衍生的聚-4-羟基丁酸酯,由 Tepha Medical Devices 使用重组发酵工艺制造,旨在用于需要可生物降解材料(如可吸收缝合线)的各种医疗应用。
属性
编辑- 不溶于水且相对抗水解降解。 这将 PHB 与大多数其他目前可用的生物降解塑料区分开来,后者要么是水溶性的,要么是对水分敏感的。
- 良好的透氧性。
- 抗紫外线性能好,但耐酸碱性能较差。
- 溶于氯仿和其他氯化烃。
- 具有生物相容性,因此适用于医疗应用。
- 熔点 175 °C,玻璃化转变温度 2 °C。
- 抗拉强度40 MPa,接近聚丙烯。
- 沉入水中(而聚丙烯漂浮),促进其在沉积物中的厌氧生物降解。
- 无毒。
- 融化后“粘性”降低
生物降解
编辑厚壁菌门和变形菌门可以降解 PHB。 芽孢杆菌、假单胞菌和链霉菌可以降解 PHB。 粪产碱杆菌、假单胞菌和德拉菲尔杆菌是从厌氧污泥中获得的。 其中很少有能够在较高温度下降解的; 值得注意的是嗜热链霉菌属除外。 和曲霉属的嗜热菌株。
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