聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物共混改性研究进展

综述了近年来聚(β 羟基丁酸酯)和β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物经共混改性所得到的共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。

聚(β-羟基丁酸酯)和β-羟基丁酸酯-β-羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混改性研究进展

总结了近年来聚 ( β 羟基丁酸酯 )、β 羟基丁酸酯 β 羟基戊酸酯共聚物与可生物降解高分子共混物的相容性、结晶性、热性能、加工性能、力学性能和生物降解性能。通过共混 ,聚 ( β 羟基丁酸酯 )与 β 羟基丁酸酯

黄连素与聚β-羟基丁酸酯对大口黑鲈生长、免疫和肠道菌群的影响

【目的】探究饲料中添加黄连素(BBR)与聚β-羟基丁酸酯(PHB)对大口黑鲈(Micropterus salmoides)反季幼苗生长、免疫和肠道菌群的影响,为BBR与PHB在大口黑鲈配合饲料中的应用和大口黑鲈反季繁育提供理论依据。【方法】以大口黑鲈秋苗(体质量130.34±0.26 mg)为试验材料,以投喂基础饲料为对照(CK),B、P和MIX组分别投喂饲料B(1‰BBR)、饲料P(1‰PHB)和饲料BP(1‰BBR+1‰PHB),BP5、BP7和BP14组分别以每5、7和14 d的频率交替投喂饲料B与饲料P,养殖30 d,测定大口黑鲈生长性能、肝脏和肠道生化指标,分析肠道菌群结构及功能。【结果】在生长性能上,与CK相比,除P和MIX组外,其余处理组终末总体质量均显著提高(P<0.05,下同),饲料系数均显著降低;BP5、BP7和BP14组增重率、存活率均显著高于CK;BP7组终末总体质量、增重率和存活率均最高,饲料系数最低。在肝脏中,B、P、BP5、BP7、BP14和MIX组的ACP和AKP活性均显著高于CK,同时GOT和GPT活性均显著低于CK。在肠道中,与CK相比,其他处理组MDA和IL-6含量均显著降低,CAT和LZM含量均显著提高;BP5和BP7组TNF含量均显著低于CK。肠道菌群物种在门分类水平分布上,与CK相比,BP5、BP7和MIX组变形菌门相对丰度明显降低、厚壁菌门相对丰度明显增加,BP7组拟杆菌门相对丰度明显增加;在属分类水平分布上,与CK相比,BP5和BP7组无色杆菌属相对丰度明显降低,乳杆菌属相对丰度明显增加。BP7组微生物功能基因在代谢通路和环境信息处理通路显著富集。【结论】饲料中添加BBR可提高大口黑鲈秋苗的生长性能,BBR和PHB的添加或混合添加均能有效提高鱼体免疫能力及抗氧化能力、改善肝脏损伤和降低肠道炎症反应,以每7 d的频率交替投喂含BBR的饲料与含PHB的饲料效果最好;推测是由于BBR和PHB改变大口黑鲈肠道菌群结构及功能,改善了肝脏及肠道健康。

利用甲烷氧化菌产生聚-β-羟基丁酸酯的研究进展

聚-β-羟基丁酸酯(PHB)是原核微生物产生的一种生物聚酯,主要作为储能物质以颗粒形式在细胞内积累,具有良好的生物相容性、生物降解性、非线性光学活性、成膜性、气体相隔性、抗凝血性等高附加值性能,被认为是化石聚合物的可再生与可生物降解替代品,对缓解世界化石能源危机与环境污染有积极作用。系统总结了目前可生产PHB的甲烷氧化菌种、PHB在菌体内的合成途径、影响甲烷氧化菌累积PHB的因素,并对存在的问题和未来的发展趋势进行了探讨。

聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)/聚乳酸纤维的制备及其性能

聚(3-羟基丁酸酯-4-羟基丁酸酯)(P34HB)是极具前景的生物基可降解材料,但结晶慢且加工黏度大等因素使其难以直接熔纺制备纤维。左旋聚乳酸(PLLA)与P34HB化学结构相似,加工温度接近,与P34HB具有协同增强作用。采用熔融纺丝法制备P34HB含量为30%的P34HB/PLLA纤维,研究纤维的力学性能、热稳定性能以及结晶性能。结果发现,2000 m/min的卷绕速率下制备的P34HB/PLLA预牵伸纤维(POY)经1.40、1.75倍牵伸和定形后得到的全牵伸纤维(FDY-1和FDY-2)的断裂强度分别为1.66、2.29 cN/dtex,断裂伸长率分别为33.3%、28.8%;差示扫描量热仪(DSC)测试结果显示,POY、FDY-1、FDY-2结晶度分别为62.51%、62.05%、61.36%;XRD衍射仪测试结果也表明POY的结晶度与FDY结晶度相近,这表明在POY成形过程中,纤维中的结晶已经接近完成,P34HB提高了PLLA结晶效率。

α-羟基丁酸甲酯合成工艺研究

对正丁酸制备α-羟基丁酸甲酯的合成工艺进行研究,针对氯化、碱解、酸化、酯化合成产物的反应过程分析各种物料用量、反应温度及时间等影响因素,考察中间产物及成品的稳定性,得出优化工艺条件。

聚β-羟基丁酸酯的生物学功能及其对水生动物健康影响的研究进展

聚β-羟基丁酸酯(PHB)是短链脂肪酸β-羟基丁酸的聚合体,广泛存在于微生物细胞中,是营养及能量储存物质,参与细胞代谢的天然产物。研究表明,饲料中添加PHB对水生动物生长性能、消化功能、抗氧化能力、免疫功能及肠道菌群等方面均有一定的影响。文章在查阅国内外相关文献报道的基础上,概述了PHB的生物学功能及其对水生动物健康的影响,可为新型免疫增强剂的开发及PHB在水生动物饲料中的广泛应用提供参考。

聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)共混纤维的结构及其织物染色性能

聚乳酸(PLA)与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)共混纺丝是改善聚乳酸(PLA)纤维的耐热性和柔韧性的方法之一。为了揭示共混纤维结构对其织物染色性能的影响规律,借助热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪等手段分别对共混纤维和PLA纤维的微结构和热性能进行分析。采用高、中、低温3类分散染料,对2类纤维织物的染色升温速率曲线、提升性和各项染色牢度等性能进行了比较。结果表明:共混纤维中PLA与PHBV两相分离,PLA相具有与PLA纤维相似的晶型结构,其结晶度较高,而PHBV相中形成较低的结晶;与PLA纤维相比,共混纤维的熔点较高,玻璃化温度稍低,因此其能在较低的温度下达到上染平衡;在相同的染色条件下,共混纤维织物的表观染色深度几乎是PLA织物的2倍;2类纤维织物的耐皂洗色牢度性能均不够理想。

聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯共混纤维及其雪尼尔纱的染色动力学

为进一步了解生物可降解聚乳酸/聚3-羟基丁酸-戊酸酯(PLA/PHBV)共混纤维及其雪尼尔纱的染色性能,提高对含生物可降解聚酯纤维雪尼尔纱染色技术的可控性,研究了PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱的染色性能,探究了C.I.分散红60在雪尼尔纱及其原材料纤维上的染色动力学,并对各纤维的生物可降解性能进行了研究。结果表明:C.I.分散红60在PLA/PHBV纤维及PET/(PLA/PHBV)雪尼尔纱上的上染率随着温度的升高而明显提升,但为兼顾纤维的力学性能,染色温度不宜超过110℃;C.I.分散红60在PET纤维、PLA/PHBV纤维及雪尼尔纱3种材料上的吸附均符合准二级动力学方程,其在PLA/PHBV纤维上的染色平衡吸附量最高,在PET纤维上的最低,并且随着染色温度升高,C.I.分散红60在3种材料上的染色速率加快,半染时间缩短,扩散系数增大;各纤维的降解效率均随土埋时间的延长而提高,其中PLA/PHBV纤维的降解性能最好,PLA纤维次之,且PLA或PLA/PHBV生物可降解聚酯纤维的存在,可加快PET纤维的降解速率。

微生物合成的β-羟基丁酸与β-羟基戊酸酯共聚物(PHBV)/有机化蒙脱土(OMMT)纳米复合材料生物降解性的研究

采用土壤悬浊培养降解实验法对溶液插层法制备的β-羟基戊酸酯共聚物／有机化蒙脱土(PHBV／ OMMT)的纳米复合材料进行了降解性能的研究;采用膜基稀释频度法(film-MPN method)研究了土壤悬浊液 中PHBV降解菌变化以及对纳米复合材料降解性能的影响;利用紫外分光光度法通过观察Bacillus Subtillus生 长规律研究了OMMT的抗菌性,影响降解性能变化的原因除了PHBV与OMMT间存在相互作用制约了 PHBV的链运动,降低了材料的透水性之外,还与材料的结晶度、OMMT的抗菌性,环境的降解菌数以及复合材 料的插层结构等因素有关.

星点设计-效应面法优化万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的制备工艺

背景:万古霉素为骨髓炎治疗首选抗生素之一,局部给药不仅能发挥其抗菌作用,而且还能大幅减少全身不良反应。目的:优选万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球的制备工艺,并考察其体外释放行为及细胞毒性。方法:采用复乳溶剂挥发法(W1/O/W2)制备万古霉素-聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球,以微球的包封率和载药量为评价指标,应用星点设计-效应面法考察聚富马酸丙二醇酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物质量比、聚富马酸丙二醇酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物与万古霉素的质量比、二氯甲烷浓度对制备工艺的影响,对结果进行多元线性回归和二项式拟合,效应面法优选最佳工艺条件,测量微球的粒径、ζ电位、体外释放行为及细胞毒性。结果与结论:(1)成功制备了微球,优选聚合物微球的最佳制备工艺为:聚富马酸丙二醇酯与聚乳酸-羟基乙酸共聚物的质量比=2.41、聚富马酸丙二醇酯/聚乳酸-羟基乙酸共聚物与药物质量比=3.56、CH2Cl2浓度为129.73 g/L,实测平均包封率为83.38%,与预测值相比偏差为0.63%;实测平均载药量为18.19%,与预测值相比偏差为0.55%;(2)最佳工艺制得微球的平均粒径为103.902μm,ζ电位为-21.5 mV;微球体外3 d后累计释药量为(22.90±0.55)%,28 d后累计释放量达(43.57±1.02)%,28 d后微球释药明显增快,42 d时累计释放量为(97.89±1.39)%;微球细胞毒性分级为1级;(3)星点设计-效应面法优化微球制备工艺预测性良好,所优化的制备工艺重现性好、简单易行,所制备的微球具有较好的体外缓释特性和生物相容性。

聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物/明胶微粒的构造形态与性能

以生物可降解材料聚羟基丁酸酯 -羟基戊酸酯共聚物 (PHBV )与天然明胶 (Gel)为基材 ,以安定 (DZP)原药为模药 ,分别采用 O/ W、W/ O/ W、O/ W/ O,单乳化与双乳化溶剂蒸发法技术 ,制得 3种不同结构形态微粒 (微球与微囊 ) ,微粒平均粒径为 30～ 40μm;探讨几种制备参数对微粒内、外部形态结构的影响 ;用扫描电镜观察了 3种类型微粒内部与外部不同结构形态 ;测试了 3种类型微粒释药性能 。

可降解聚羟基丁酸酯-羟基戊酸酯的共聚物膜(英文)

背景:聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯已用于构建心脏生物瓣膜,但不知是否可作为骨再生引导膜?目的:观察聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜的生物相容性,并评价其成骨能力。方法:采用MTT法检测100%,75%,50%,25%聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯材料浸提液对犬骨髓间充质干细胞相对增殖度的影响,并评价其细胞毒性;在犬胫骨缺损模型左右两侧远心端骨缺损上方覆盖聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜作为实验组,在近心端仅以骨膜瓣复位作为对照组。结果与结论:100%,75%,50%,25%聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜的细胞毒性分级为0～1级,对骨髓间充质干细胞的生长及增殖无毒性;实验组术后第2周即可见新骨形成,12周时骨缺损区已完全被新骨充填,骨修复质量明显优于对照组。表明聚羟基丁酸/羟基戊酸共聚酯膜具有良好的生物相容性,对骨髓间充质干细胞无明显毒性,引导成骨能力强。

氢化泼尼松-羟基丁酸酯-羟基戊酸酯共聚物纳米粒制备与性质

目的 用新型生物可降解材料羟基丁酸酯 羟基戊酸酯共聚物 (PHBV)为载体 ,以氢化泼尼松(prednisolone ,PNS)为模型药制备PNS PHBV纳米粒 (NP)。方法 用超声乳化法制备PNS PNBV纳米粒 ,激光粒度分析仪测试NP的粒径及其分布以及粒子表面的Zeta电位。结果 NP的粒径为 5 0～ 2 5 0nm。随着药 载比增加 ,NP的载药量也增大 ,但包封率与Zeta电位却明显下降 ;体外释药曲线表现出明显两相释药特征 ,伴随着不同程度突释效应 ,粒径越小突释效应越大 ,体外释药最长达 3 2h。结论 PNS PNBV纳米粒制备工艺稳定 。

聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯)改性涤纶长丝的降解性能

针对涤纶(PET)长丝难降解的问题,以聚(3-羟基丁酸-3-羟基戊酸酯)(PHBV)为改性剂,以PET为基体材料,采用熔融共混纺丝法规模化制备PHBV/PET复合长丝,并利用热降解和土壤降解2种方式探究PHBV改性PET长丝的降解性能。借助扫描电子显微镜、同步热分析仪、红外光谱仪及纤维强力仪等对降解前后复合长丝进行表征,评价其结构、力学及降解性能,并对降解过程中复合长丝分子链的变化进行分析。结果表明:添加质量分数为1%PHBV制备的PHBV/PET复合长丝具有较好的力学特性,其断裂强度为1.69 cN/dtex;此外,PHBV/PET复合长丝在热降解及土壤包埋下均可实现降解,且随着PHBV质量分数的增加,复合长丝的侧基、支链更容易移动,降解效果好。该PHBV/PET复合长丝可作为新型环保材料替代部分PET长丝在相关应用领域中应用,对环境保护起到一定的改善作用。

活化石墨烯微片对聚β-羟基丁酸酯结晶性能和热性能的影响

采用溶液浇铸法制备了聚β-羟基丁酸酯(PHB)/活化石墨烯微片(GONPs)复合材料,并研究了GONPs对PHB晶体结构、非等温结晶性能、热分解温度和热加工稳定性的影响。结果表明:GONPs加快了PHB的非等温结晶,但不会改变PHB的晶体结构;PHB的结晶度和热分解温度均随GONPs用量的增加而提高;GONPs对PHB热加工稳定性的影响不显著,但PHB自热解发生后,PHB/GONPs复合材料的热降解程度较纯PHB变缓。

聚β-羟基丁酸酯顺丁烯二酸酐接枝共聚物的研究

采用DSC、TGA、POM和WAXD等方法对聚 β 羟基丁酸酯 (PHB)及其接枝顺丁烯二酸酐共聚物 (PHB g MA)的结晶行为、热稳定性和生物降解特性进行了研究 .结果表明接枝产物的热稳定性明显优于PHB ,热分解温度提高了 2 0余度 ;结晶行为发生很大的变化 .结晶速率减小 ,结晶温度降低 ,冷结晶温度升高 ,球晶的织态结构也随着MA接枝量的变化发生明显变化 。

聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)基嵌段共聚物的合成及结构表征

针对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)熔点与分解点温度相近、热稳定性差、材料脆性大韧性差等不足,采用嵌段共聚的化学改性方式,引入聚乙二醇(PEG)和笼型聚倍半硅氧烷(POSS),设计合成PHBV/PEG与PHBV/PEG/POSS两种嵌段共聚物。通过红外光谱、核磁氢谱、X射线衍射、差示量热和热重等手段对其化学结构、晶体结构、熔融和结晶行为以及热降解行为进行分析。结果表明:在PHBV/PEG/POSS嵌段共聚物中POSS含量占6.7%,POSS不能形成独立的晶相;POSS和PEG的引入使PHBV的结晶能力减弱;嵌段共聚物中POSS的引入使PHBV/PEG/POSS的热稳定性高于PHBV/PEG,且嵌段共聚物的热降解温度区间宽于PHBV的热降解温度区间。

酯端基型聚酰胺-胺树形高分子对聚(3-羟基丁酸戊酸共聚酯)结晶性能的影响

采用不同比例G3.5酯端基类型的聚酰胺-胺(PAMAM)树形高分子氯仿溶液与聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)树脂氯仿溶液进行共混并流延成膜,采用差示扫描量热分析、偏光显微镜以及拉伸和直角撕裂等方式对制备的PHBV/PAMAM复合膜进行表征。结果表明,随着PAMAM树形高分子的加入,PHBV/PAMAM复合膜的玻璃化转变温度(T_g)越来越明显,初步表明其韧性增强;G3.5 PAMAM树形高分子的加入,可使PHBV的结晶度由61.70%先下降至24.02%,并逐渐下降,最后至结晶消失;PAMAM树形高分子的加入可使PHBV的直角撕裂强度大幅度提高,最高可由8.90 kN/m提高到22.10 kN/m;当PAMAM树形高分子含量为2.0份时,增韧效果最好。

端环氧型超支化聚酯对聚(3-羟基丁酸戊酸共聚酯)的改性研究

以2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)和三羟甲基丙烷(TMP)为原料,以对甲苯磺酸(P-TSA)为催化剂,通过"一步法"合成三代超支化聚酯(HBPE),然后采用环氧氯丙烷对HBPE进行改性,得到了具有端环氧基的三代超支化聚酯(EHBP-G3)目标产物,最后采用熔融共混法制备了EHBP改性的聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)树脂;通过差示扫描量热仪、偏光显微镜、力学性能和熔体流动速率等分析方法对制备的PHBV/EHBP共混物进行表征。结果表明,加入1.5%(质量分数,下同)三代超支化聚酯(EHBP-G3)时,PHBV/EHBP共混物的结晶度下降了16.1%,冲击强度提高了34.3%。