丙交酯合成研究进展

介绍了丙交酯合成研究的最新进展,比较了不同催化体系和不同合成工艺对丙交酯收率的影响,并对丙交酯合成的发展前景进行了展望。     

可降解生物医用材料面世

由同济大学材料科学与工程学院任杰教授课题组与上海新上化高分子材料有限公司合作承担的“生物可降解材料中间体—DL 丙交酯、L 丙交酯、乙交酯的中试研究”项目日前通过了上海市科委组织的专家鉴定。这些生物可降解材料是以玉米、甘蔗、甜菜等为原料 ,具有良好的生物相容性和生物降解性 ,对人体无毒无刺激 ,且来源丰富、可再生 ,因此成为世界范围的研究开发热点。这些材料在生物医用方面的应用非常广泛。国外聚乳酸、聚乙醇酸在骨科固定、药物控制释放体系、组织工程和医用手术缝合线等方面的应用已有相当的研究、开发 ,并且一些产品已…     

生态概念的依赖度有限生物塑料要有优良性能

生产原料部分或全部是生物质的塑料叫生物塑料。此前使用的生物塑料主要是在石油基塑料产品中混入淀粉、木质素的混合塑料和糖质发酵所得乳酸经聚合的聚乳酸（PLA）。在利用这种生物塑料加工的商品中,被业界有关人士称为迄今最成功的产品是日本可口可乐公司的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯,polyethylene terephthalate）瓶装饮用水伊洛哈斯（IL0HAS）。     

新型乳酸丙交酯成为生物塑料原料

荷兰一家为食品行业生产乳酸的Purac公司日前投资生产含有酒石酸和酒石酸钾钠的乳酸丙交酯,该投资有望为食品、医药和日化工业更廉价有效的生物塑料包装的生产提供原料。新型的丙交酯可以承受175℃的高温,新材料可应用于热罐装瓶,微波加热托盘,耐高温纤维和电子工业等领域。     

生物基降解塑料行业现状

发展生物基降解塑料不仅有利于解决"白色污染"问题,同时对减少碳排放以及削弱对石油资源的依赖有重要意义。从产业化角度出发,综述了合成生物基降解塑料产业链现状,系统介绍了聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酯酸(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)几种重要的合成生物基降解塑料的产业链现状,分析了合成生物基降解塑料的发展趋势及前景。     

蓬勃发展的中国生物材料产业

最近几年,由于石油危机以及不断升高的环保要求,与国际上大多数国家一样．我国政府和各种投资机构加大了对环境友好材料的投入,特别是用可再生原料,通过生物转化获得生物高分子材料或者单体,然后进一步开发各种应用的企业、高校和研究机构越来越多。在聚羟基脂肪酸酯（PHA）、聚乳酸（PLA）、聚丁二酸丁二酯（PBS）、生物乙醇（PE）、生物尼龙（PTT）、生物导电材料（PPP）和聚氨基酸等（参见图1）方面．我国在学术上取得了长足的进步,     

热稳定酯酰辅酶A合成酶的异源表达及酶学特性

【目的】为寻找能合成丙酰辅酶A和丁酰辅酶A等聚酮合成前体的生物催化剂,用体外酶学实验对一个酯酰辅酶A合成酶进行了表征。【方法】利用丙二酰辅酶A合成酶作为输入序列,通过BLAST程序在Caldicellulosiruptor owensensis OL的基因组中找到1个酯酰辅酶A合成酶基因。在大肠杆菌中进行了异源表达,并通过亲和层析进行纯化。底物谱、最适反应条件、稳定性和动力学参数通过体外酶学实验进行表征,而定点突变则用于活性中心的氨基酸残基的分析。【结果】该酶具有较好的底物宽泛性,可识别丙酸、丁酸、2-甲基丙酸、戊酸、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸以及环己甲酸等一系列单酸。反应最适温度为30°C,最适p H为7.0。70°C保温8 h后仍有45%的活性残留,表明该酶相对比较稳定。通过活性中心3个位点的定点突变可以改变酶的底物特异性。【结论】C.owensensis OL来源的酯酰辅酶A合成酶是潜在的生物催化剂,可以用于聚酮前体的合成。     

生物催化剂在有机合成中的应用

生物催化剂具有许多优点,目前在有机合成工艺中应用广泛。本文主要探讨生物催化剂在取代反应、加成与消除反应、酰胺的合成和氧化还原反应等有机合成反应中的应用,以此发现生物催化剂的优良品性。     

信息库

信息库１．在气升式生物反应器中用玉米淀粉培养米根霉提高Ｌ（＋）┐乳酸的产量由乳酸合成的聚乳酸（ＰＬＡ）是制造生物可降解塑料最可取的一种材料。然而ＰＬＡ能否在价格上与石油化工业生产的聚乙烯（每公斤约１．５美元）竞争是其中最大的难题。通常乳酸生产是用乳酸...     

蜡酯合成途径及关键酶的研究进展

蜡酯对于生物的生命活动具有重要意义,研究表明植物和动物的蜡酯合成存在保守途径。即脂酰辅酶A（fatty acyl-CoA）在脂酰辅酶A还原酶（fatty acyl-CoAreductase,FAR）的作用下还原成脂肪醇,脂肪醇和脂酰辅酶A在蜡酯合酶（wax synthase,WS）的作用下生成酯,FAR和WS是该途径的关键酶,这两个酶的结构和功能在不同物种之间表现出很大差异,目前对于这两个酶缺乏系统的归纳分析。该文综述了蜡酯合成途径及FAR和WS的序列特征、生化特性及参与的生理功能,分析了这两种酶相关研究存在的问题,旨在为昆虫的蜡酯合成研究提供参考。     

聚乳酸成核剂研究进展

聚乳酸是以乳酸为原料而合成得到的一种高分子材料,具有良好生物相容性、可生物降解性。目前工业规模化生产的聚乳酸主要是以左旋乳酸合成得到的聚乳酸,制得的制品透明性好,但缺点是不能耐热。添加成核剂可以提高聚乳酸的结晶度,从而提高它的耐热性能。本文综述了有机成核剂和无机成核剂的研究进展。     

加强研究推动我国生物降解塑料产业化进程一访清华大学生物系教授、长江学者陈国强

陈困强,清华大学教授,博士生导师,教育部长江学者特聘教授。长期从事“工业微生物、生物塑料和生物燃料”的研究。研究领域及方向：工业生物技术和合成生物学;微生物合成高分子材料聚羟基脂肪酸酯（PHA）;PHA在微生物中生理作用的研究;PHA作为组织工程材料的应用研究;     

生物基乳酸生物转化研究进展

乳酸的发酵生产技术已取得了长足的进步,作为一种重要生物基化学品,乳酸除了可用于食品工业及生产聚乳酸外,亦可作为一种重要的平台化合物,用于生产丙烯酸、丙酮酸、1,2-丙二醇、乳酸酯等。文中重点综述了以生物基乳酸为原料经脱水、脱氢、还原及酯化反应生产乳酸衍生物的生物转化工艺,对该领域的发展趋势进行了展望。     

金属内肽酶底物Glutaryl－Ala－Ala－Phe－2NA的合成

文本以苯丙萘胺（Ｐｈｅ－２ＮＡ）为原料,通过Ｂｏｃ－Ｎ－羟基丁二酰亚胺活化酯法合成了金属内肽酶底物Ｇｌｕｔａｒｙｌ－Ａｌａ－Ａｌａ－Ｐｈｅ－２ＮＡ     

MOFs固定5-羟甲基糠醛氧化酶及其催化活性的研究

固定化酶作为一种绿色高效的生物催化剂,其性能远超游离酶。目前酶的固定化技术适用范围仍然较小,酶的研究范围多停留在模型酶阶段,扩大固定化酶的研究范围具有十分重要的意义。金属有机骨架材料(MOFs)作为酶固定化的载体在近些年得到了广泛的探索,但是具有生物功能的酶-MOFs复合材料的许多特性仍有待挖掘。采用仿生矿化的合成方法将5-羟甲基糠醛氧化酶(HMFO)固定到以沸石咪唑酯(ZIF-8)为代表的MOFs材料中,制备得到一种新的生物催化剂HMFO@ZIF-8,扫描电子显微镜表征其形态区别于经典的菱形十二面体。采用考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,计算得到酶的固定化效率达到89. 0%。HMFO@ZIF-8催化5-羟甲基糠醛的转化率达到84. 3%,收率和选择性均高于游离酶。拓展了MOFs固定化酶的研究范围,为研究其他生物大分子复合材料的生物催化剂提供一定的借鉴意义。     

Candidasp．99-125脂肪酶催化猪油酸解合成1，3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯

人乳脂是一种在甘油骨架Sn-2位上富含棕榈酸（C16：0）的结构酯。经分析可知,猪油中棕榈酸主要分布在甘油酯的Sn-2位,可作为制备1,3-二油酸-2-棕榈酸甘油三酯（OPO）的原料。以Candidasp．99—125脂肪酶作催化剂,以猪油和油酸为原料,通过正交试验对无溶剂体系中酸解合成OPO的工艺条件进行研究,得到最适反应条件：猪油与油酸的质量比为1：2．0,酶用量为总底物质量的10％,反应温度40℃,反应时间4h。在该反应条件下,经酸解合成的产物三甘酯中,Sn-2C16：0的含量大于70％,占总脂肪酸中棕榈酸含量的93％以上,并合有43％以上的OPO。     

ART-中红外光谱在丁烯酸-β-环糊精酯合成中的应用

目的：利用衰减全反射（ATR）中红外光谱技术实现丁烯酸-β-环糊精酯制备条件的快速优化。方法：制备丁烯酸-β-环糊精酯以二甲基甲酰胺为溶剂、N,N-羰基二咪唑为羧酸活化剂、二甲氨基吡啶为催化剂;通过分析不同条件下制备的丁烯酸-β-环糊精酯红外图谱中不饱和酯羰基C=O的伸缩振动吸收峰（1 738 cm-1）评价β-环糊精的酯化率。结果：丁烯酸-β-环糊精酯的最佳合成条件为β-环糊精浓度50 mmol/L、二甲氨基吡啶的浓度12.5 mmol/L、丁烯酸浓度450 mmol/L、反应时间20 min、反应温度25℃。结论：ATR红外光谱技术的应用可极大地提升β-环糊精酯样品的分析速度,减少样品分析时间,适合用于丁烯酸-β-环糊精酯合成条件的快速优化。     

脂肪酶协同催化猪油合成生物柴油工艺研究

探讨了以乙酸甲酯为酰基受体两种脂肪酶协同催化猪油转酯合成生物柴油的工艺条件。首先利用单因子试验确定2种固定化脂肪酶Novozym435、Lipozyme TLIM单独作为催化剂时的最佳酶用量为40％,反应温度为50℃,乙酸甲酯用量为14（相对于油的摩尔比）。在此基础上,采用3因素5水平和3个中心点的中心组分旋转设计法研究了上述2种脂肪酶协同使用时脂肪酶用量（g/g）、混合酶的配比（%/%）以及乙酸甲酯用量诸因素共同作用对转酯反应转化率的影响。优化后的反应条件为：总酶用量为40％,混合酶配比为50/50,乙酸甲酯用量为14,在该条件下甲酯得率可达97.6％,比同质量的Novozym435、Lipozyme TLIM的催化活性分别高出7.6％、22.3％。表明脂肪酶协同催化猪油合成生物柴油工艺可以较好地提高甲酯得率,并且节约生产成本。     

重组大肠杆菌合成聚（3-巯基丙酸）和聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株。前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚（羟基丁酸戊酸）等多种生物聚酯［Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66:739743］。利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物。实验首先研究了3巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚（3-巯基丙酸）可达6.7%(占细胞干重),合成聚（3-羟基丁酸—3-巯基丙酸）（分子中3-巯基丙酸:3-羟基丁酸=3:1）可达24.3%。实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的。还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究。聚（3-巯基丙酸）或聚（3-羟基丁酸-3-巯基丙酸）等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值。     

国内生物基材料产业发展现状

近年来,生物基材料正逐步成为引领当代世界科技创新和经济发展的又一新的主导产业。文章综述了国内生物基材料产业的最新进展,对整个生物基材料产业市场进行了综合分析,包括生物基化学品如乳酸、1,3-丙二醇、丁二酸等,可生物降解生物基塑料如二元酸二元醇共聚酯、聚乳酸、二氧化碳共聚物、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、热塑性生物质塑料,非生物降解生物基塑料如生物基聚酰胺、聚对苯二甲酸丙二醇酯、生物基聚氨酯,以及生物基纤维等材料的产业现状。