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脂肪族聚酯由于其良好的生物相容性、生物可降解性和物理机械性能,在生物医用材料领域内有着广阔的应用前景。应用化学方法合成脂肪族聚酯不仅反应条件苛刻(高温减压、无水无氧等),而且金属催化剂的痕量残留和潜在毒性限制了其作为高分子医用材料的广泛应用。酶促聚合由于具有反应条件温和、环境友好及高度立体和区位选择性的优点,近年来已成为生物工程领域中的研究热点。本论文以具有高度热稳定性和有机溶剂抗性的嗜热酯酶为催化剂,对有机相合成聚酯的反应动力学、催化机理、催化工艺等进行了系统的研究。我们以来源于嗜热菌Archaeoglobus fulgidus和Fervidobacterium nodosum的嗜热酯酶AFEST和FNE为催化剂,对不同链长二醇和二酸的缩聚反应及内酯开环聚合进行了研究,证实了AFEST与FNE均具有良好的聚酯合成能力。以ε-己内酯的开环聚合为研究模型,通过对酶浓度、温度、反应时间、反应介质、水活度等条件的优化,确定了两种嗜热酯酶催化合成聚酯的最适工艺参数;该催化工艺实现了单体的完全转化,合成产物为分子量分布均一的低分子量聚合物,有望在聚氨酯的软段部分及药物载体中获得广泛的应用;两种酶在高温和有机介质中具有良好的稳定性和催化聚酯合成活力,为酶促化学一步偶联合成新型结构与功能的聚合物奠定了基础;Michaelis-Menten动力学研究发现,与Candida antarctica脂肪酶相比,AFEST和FNE对单体ε-己内酯具有较高的结合能力;分子模建和对接研究从结构与能量层面揭示了反应的催化机理。为提高酶利用率,我们以大孔树脂为介质对AFEST进行了固定化,并利用重组FNE工程菌全细胞为催化剂进行了聚酯合成研究。该固定化酶和全细胞均能够有效催化ε-己内酯的开环聚合,重复利用率为5次和12次以上,为绿色聚酯合成工艺的产业化奠定了基础。