[发明专利]包含3-羟基链烷酸酯单元和乳酸酯单元的共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含3-羟基链烷酸酯单体单元和乳酸酯单体单元的共聚 物，以及制备这种聚合物的方法。

背景技术

聚乳酸酯(PLA)是一种典型的由乳酸酯生成的生物可降解的聚合物，作 为常规或医用聚合物，其具有多种用途。目前，PLA是通过聚合由发酵微生 物而制备的乳酸酯制备的，但是，通过直接聚合乳酸酯只能制备低分子量 (1000-5000道尔顿)的PLA。为了合成高分子量(＞100,000道尔顿)的PLA， 可以使用通过链偶联剂聚合由乳酸酯的直接聚合得到的低分子量PLA的方 法。然而，其具有如下缺点：如由于加入溶剂或者链偶联剂而使高分子量PLA 的制备方法复杂，且还不容易除去该溶剂或者链偶联剂。目前，在制备高分 子量的市售可得的PLA的方法中，正使用一种其中将乳酸酯转化成交酯以通 过交酯环的环化脱水作用合成PLA的方法。

同时，聚羟基链烷酸酯(PHA)是一种在例如磷、氮、镁、氧的其它营养 元素缺乏而碳源过量时在微生物中积累作为碳和能量储存化合物的聚酯。 PHA由于与源于石油的合成聚合物具有相似的性质，并且同时呈现出优异的 生物降解性质，所以其被认为是合成塑料的替代性材料。

现有的PHA分为具有短碳链的SCL-PHA(短链长度PHA)和具有长碳链 的MCL-PHA(中链长度PHA)。合成PHA的基因是从富养罗尔斯通氏菌 (Ralstonia eutropha.)、假单胞菌(Pseudomonas sp.)微生物中克隆的，并且通过 重组微生物合成了由多种单体组成的PHA(Qi等人，FEMS Microbiol.Lett.， 157：155，1997；Qi等人，FEMS Microbiol.Lett.，167：89，1998；Langenbach等人， FEMS Microbiol.Lett.，150：303，1997；WO 01/55436；US 6,143,952；WO 98/54329；以及WO 99/61624)。

为了在微生物中产生PHA，需要将微生物的代谢物转化成PHA单体的 酶以及使用PHA单体合成PHA聚合物的PHA合酶。PHA合酶使用羟酰辅 酶A作为底物合成PHA，并且已知以下各种酶为能够产生作为PHA底物的 羟酰辅酶A的酶：克隆自富养罗尔斯通氏菌等的α-酮硫解酶(PhaA)、乙酰乙 酰辅酶A还原酶(PhaB)；克隆自假单胞菌的3-羟基癸酰ACP：辅酶A转移酶 (PhaG)；源自豚鼠气单胞菌(Aeromonas caviae)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的(R)特异性烯酰辅酶A水合酶(PhaJ)(Fukui等人，J.Bacteriol.， 180：667，1998；Tsage等人，FEMS Microbiol.Lett.，184：193，2000)；源自大肠杆 菌、铜绿假单胞菌等的3-酮脂酰基-ACP还原酶(FabG)(Taguchi等人，FEMS Microbiol.Lett.，176：183，1999；Ren等人，J.Bacteriol.，182：2978，2000；Park等 人，FEMS Microbiol.Lett.，214：217，2002)；源自丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutyricum)的磷酸丁酰转移酶(Ptb)和丁酸激酶(BuK)(Liu and Steinbuchel， Appl Environ Microbiol，66：739，2000)；源自科氏梭菌(Clostridium kluyveri)的 Cat2(Hein等人.FEMS Microbiol.Lett.，15：411，1997)等。

使用在碳链的多种位置(主要在3、4、5和6位)羟基化的羟基链烷酸酯 通过这些酶已经合成了多种PHA。