生物基可降解材料的研究与应用

《生物基可降解材料的研究与应用》由赵黎明主编

第1章绪论1
1.1生物基高分子材料的分类及特点2
1.1.1生物基高分子分类3
1.1.2生物基高分子特点4
1.2生物基含量测量与评价4
1.3生物基材料的生命周期与化学回收5
1.4生物基材料发展现状5
1.4.1生物基材料产业化现状5
1.4.2生物基材料应用与发展6
1.4.3发展生物基塑料的意义7
1.5展望8
第一编生物基材料的生物制造
第2章生物基材料单体的生物制造11
2.1生物制造和生物过程优化11
2.1.1分子智能化12
2.1.2途径智能化12
2.1.3底盘细胞智能化12
2.2生物过程及其智能化途径13
2.2.1微生物细胞宏观生理代谢特性13
2.2.2微生物细胞微观生理代谢特性13
2.2.3反应器流场特性与细胞生理特性相结合14
2.3有机酸类生物基材料单体的生物制造15
2.3.1乳酸的生物制造15
2.3.2长链二元酸的生物制造24
2.3.3琥珀酸的生物合成29
2.3.4呋喃二甲酸的生物合成35
2.3.5己二酸的生物合成37
2.3.6生物基对苯二甲酸39
2.4其他生物基聚酯单体42
2.4.1生物基乙二醇42
2.4.21，4丁二醇的生物制造44
2.4.31，3丙二醇的生物制造46
2.5生物基聚丁内酰胺（PA4）单体制备48
2.5.1聚丁内酰胺及其性质49
2.5.2γ氨基丁酸及其生物合成49
2.5.3PA4单体丁内酰胺的制备及合成52
2.6有机酸类生物基材料单体的分离纯化54
2.6.1沉淀法54
2.6.2萃取法55
2.6.3离子交换法56
2.6.4膜过滤法57
2.6.5分子蒸馏法59
2.7发酵过程智能化60
2.7.1发酵过程参数60
2.7.2检测技术62
2.7.3展望65
参考文献66

第3章生物基聚合物的生物制造80
3.1生物基大分子的合成生物学途径和底盘细胞的构建方法80
3.1.1底盘细胞81
3.1.2生物基材料合成相关代谢途径改造及应用88
3.2聚羟基脂肪酸酯的生物合成94
3.2.1PHA的多样性与生物合成95
3.2.2生物合成PHA的主要策略97
3.3聚乳酸的生物合成103
3.4甲壳素及其生物合成106
3.4.1甲壳素简介106
3.4.2甲壳素的制备方法109
3.4.3甲壳素的生物合成111
3.5聚丁内酰胺及生物合成113
3.5.1酶转化法113
3.5.2PA4合成的代谢工程调控策略与底盘细胞筛选113
3.5.3结语115
3.6γ聚谷氨酸116
3.6.1γPGA的制备方法117
3.6.2合成γPGA的微生物118
3.6.3γPGA的生物合成酶系与调控蛋白119
3.6.4微生物合成γPGA工艺优化121
3.7ε聚赖氨酸124
3.7.1εPL高产菌育种125
3.7.2εPL的发酵生产128
3.7.3小结130
3.8聚苹果酸130
3.8.1微生物合成131
3.8.2聚苹果酸发酵的优化133
3.8.3应用134
3.8.4发展前景135
参考文献136

第4章工程活体材料165
4.1工程活体材料的概念和组成165
4.2工程活体材料的应用研究167
4.2.1基于细菌纤维素的活体材料应用研究167
4.2.2基于生物被膜淀粉样蛋白的活体材料应用研究169
4.2.3活体材料用于生物传感的应用研究172
4.2.4基于微生物的活体治疗应用174
4.2.5活体建筑材料175
4.2.6活体材料用于电子传递与能量转换177
4.3活体材料的规模化生产和加工177
4.3.1活体材料的规模化生产177
4.3.2活体材料的制造和加工180
参考文献183
第二编生物基材料的化学合成与改性
第5章生物基材料的化学合成191
5.1生物基聚酯类191
5.1.1聚丙交酯（PLA）191
5.1.2聚丁二酸丁二醇酯（PBS）201
5.1.3聚2，5呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）203
5.1.4聚乙醇酸（PGA）205
5.1.5聚对苯二甲酸乙二酯（PET）207
5.1.6聚碳酸酯（PC）209
5.1.7聚氨酯（PU）210
5.1.8聚β羟基丁酸酯（PHB）211
……