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可降解塑料研究范文1
[关键词]骨髓炎；可生物降解材料；聚乳酸；聚乙交酯；聚己内酯
[中图分类号] R681.2 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）12（a）-0015-03
Research progress on treatment for chronic osteromyelitis with absorbable biomaterials
LIU Yi-xiu1，2 BAI Xi-zhuang3 A Liang2
1.Department of Sports Medicine，China Medical University，Liaoning Province，Shenyang 110001，China；2.The Second Department of Oahopedics，Affiliated Hospital of Shenyang Medical College，Liaoning Province，Shenyang 110024，China；3.Department of Sports Medicine & Joint Surgery，Affiliated People′s Hospital of China Medical University，Liaoning Province，Shenyang 110016，China
[Abstract]Osteomyelitis is a common inflammatory bone disease caused by pyogenic bacteria.Non-biodegradable polymethylmethacrylate （PMMA） bone cement containing antibiotics has been extensively used as a prophylaxis and for the treatment of bone infections，which needs a second surgery to remove PMMA.To date，there are three ideal kinds of absorbable biomaterials including polylactic acid，poly-ε-caprolactone，poly-（D，L-lactide-co-glycolide）.The three kinds of esters have good biodegradation and biocompatability，but the PLA and PCL take long time to degrade.PLGA takes porper time to degrade，which fulfill the antibiotic releasing and the new bone formation.The composite of esters and hydroxyapatite，β-tricalcium phosphate can greatly improve their physicochemical properties，which is better than each single biomaterial.In this paper，the progress on biodegradable materials for osteomyelitis treatment is reviewed.
[Key words]Osteomyelitis；Biodegradable materials；PLA；PLGA；PCL
骨髓炎是感染性微生物引起的骨的炎Y，是一个由于微生物感染并导致骨骼破坏的炎症反应过程，1844年Nelaton首次对其命名。按照感染机制可分为外源性和血源性两类。血源性骨髓炎是由已知或未知菌血症所致，外源性骨髓炎多由开放性创伤、手术或临近组织感染引起。创伤后骨髓炎多由高能量开放性外伤引起，局部软组织广泛受损。据统计，有5%～50%的开放骨折会形成骨髓炎，它以致病菌的持续存在、低反应性炎症、死骨的出现及窦道的形成为主要特征[1]。本文综述了应用可生物降解材料负载抗生素治疗慢性骨髓炎的研究进展。
1骨髓炎的临床治疗及不足
慢性骨髓炎的治疗包括手术清除失活、感染组织，骨稳定性重建，消灭死腔，良好的软组织覆盖，骨重建，并联合应用抗生素[2]。手术的目的是建立一个有血运的环境并清除已经成为异物的死骨，许多病例为达到这一目的需要进行彻底地清创直至为有活力的骨骼。对于慢性骨髓炎来说不彻底的清创是骨髓炎复发的重要原因。骨骼的清创应以看到哈佛氏管或者疏松骨组织出血为止。作为一般的原则，抗生素需应用4～6周[3]。
传统的治疗方法有两个主要的弊端[4]：其一，手术清除死骨会导致骨的支撑作用减弱，连续性部分丧失，经常需要外固定来维持骨的强度。其二，因骨髓炎局部血运差，全身应用抗生素在骨髓炎局部难以形成高的抗生素浓度。局部的低抗生素浓度不但杀菌效果减弱，还易使致病菌产生耐药性。较高浓度的全身抗生素应用还易产生并发症。基于以上分析，以载体运载抗生素局部持续释放，同时刺激骨质形成为一个理想的解决方案。
目前，临床上以骨水泥（PMMA）链珠载药进行局部释放治疗骨髓炎取得了一定的成功。自1970年首次应用于临床以来，PMMA链珠载药现已成为一种在骨髓腔内局部释药的标准。研究表明，PMMA链珠也有其缺点：①PMMA不可降解，需二次手术取出，增加患者的痛苦及经济支出。②抗生素经初始的爆发后，后续药物浓度不足，增加了致病菌的抗药性。③细菌易在PMMA周围形成生物膜，妨碍药物杀菌[5]。④骨水泥单体有中等程度的毒性。
考虑到以上缺点，医疗及科研工作者试图寻找新的药物载体。目前，可生物降解材料在药物缓释体系中表现巨大的应用前景，研究最多的可生物降解材料包括聚乳酸（PLA）、聚（丙交酯-co-乙交酯）（PLGA）、聚己内酯（PCL）[6]，它们有良好的生物相容性，无细胞毒性，且可在体内被降解吸收，可消除二次手术所带来的不便。
2 PLA在骨髓炎治疗中的应用
PLA是一种具有优良的生物相容性和可生物降解性能的聚合物，是目前研究最多的聚酯类生物降解材料之一。PLA无毒、无刺激性、无免疫原性并且生物相容性好，可安全用于体内，因此，被用作可生物降解的药物缓释载体，已经得到美国FDA的认可。PLA的性能具有多样性，通过改变单体的立体化学结构、聚合物的分子量和分布以及聚合物的结晶度，可以获得不同特征的聚合物。
Kanellakopoulou等[8]用PLA作为载体，混合环丙沙星和培氟沙星制备了缓释给要体系，并进行了体外释药实验。研究发现，不同分子量的PLA可释放出的最小抗菌浓度约为喹诺酮的100～1000倍，且PLA的分子量可影响药物的释放速度及总量。Koort等[9]将消旋PLA（PDLLA）与环丙沙星混合制成颗粒，在体外进行药物释放，发现PDLLA在6 h内就释放出的药物浓度即可达其最小抗菌浓度，持续时间可达300 d。PLA因降解时间较长，故单独使用较少，多与其他可降解材料混合使用。如Kankilic等[10]用钛颗粒及抗甲氧西林金黄色葡萄球菌制作了鼠的慢性骨髓炎模型，以万古霉素-PLA-β-磷酸三钙（β-TCP）复合物进行抗骨髓炎治疗，结果显示6周时在实验组炎症已被控制，并且有新骨生成，研究表明这种复合物有望应用于临床。
3 PCL在骨髓炎治疗中的应用
PCL具有优良的药物通透性，已经有人成功地使用PCL作为避孕药物传递系统的载体材料。但PCL呈疏水性，结晶性较强，降解速度非常缓慢，限制了其载药的应用[11]。与其他单体共聚后可降低PCL的结晶性、增加亲水性，从而改善其降解性能[12]，例如PCL与聚乙交酯（PGA）的二元共聚物。此外，通^在PCL聚合物主链中引入亲水性的聚乙二醇醚（PEO）组分，也可达到调节聚合物降解速度和药物释放性能的目的。
PCL亦因降解时间过长而很少单独应用于骨髓炎的治疗，共混改性后可以使PCL在骨髓炎的治疗中得到应用。Nithya等[13]以纳米晶体羟基磷灰石（HA）和PCL混合环丙沙星制成薄膜，进行体外降解及释药，结果显示：复合物降解及释药速度明显加快，且没有细胞毒性，可以应用于骨髓炎的治疗。
4 PLGA在骨髓炎治疗中的应用
PLGA的降解机制为酯键的水解，可受其组成比例、温度、分子量、pH值的影响[12]。PLGA为无定型的聚合物，玻璃化温度45～55℃，虽为疏水性，但在潮湿环境中易于软化[14]。PLGA作为PLA和PGA的二元共聚物，可明显改进PLA和PGA的不足，降解速度比其任一单体更快，更适合应用于人体。另外，其在生理环境下有良好的生物相容性和生物降解性，故被大量应用于药物载体。其性能也可通过修饰等方法得到进一步的改善，以形成新的特性。如Gajendiran等[15]将PLGA、PEG形成PLGA-PEG-PLGA三聚物，可以明显加快Rifampicin的释放。Choi等[16]合成与表征了PLGA-PCL-PLGA三聚物，发现新的聚合物有弹性，可适应外部脉冲和循环刺激，因此其形成支架后，有利于种植于其内的细胞骨架的生长。
Ramchandani等[17]研究了PLGA载环丙沙星的体外、体内抗生素释药效果，发现在6周内所释放抗生素浓度均高于其最小抑菌浓度。在兔体内，载药局部5 cm范围内的骨组织内环丙沙星浓度6周时仍可达2.6 μg/g，仍大于最小抑菌浓度1.56 μg/g。Cong等[18]将PLGA、PEG，加入β-TCP，形成支架，载庆大霉素和克林霉素，行体外抗金黄色葡萄球菌实验，发现药物释放可达19 d，杀菌效果良好。体内实验经切片证实，复合物可以促进局部骨生长。他们认为这种材料可以用来预防感染。
5展望
慢性骨髓炎对于骨科医生来说是非常棘手的问题，抗生素的应用及骨缺损的修复是治疗过程中无法回避的必要步骤。鉴于目前临床治疗方法存在疗程长、效果不理想的缺点，临床医生及科研工作者常常将研究方向放在可吸收生物材料上。虽然以上常用的可吸收材料均取得了一定效果，但联合使用可互相弥补各材料的不足，尽可能地发挥他们的优势。因人体骨组织是由约65%的无机纳米HA及35%的有机物胶原基质组成，故目前研究人员倾向于将无机-有机物组合使用，如将聚酯与磷酸钙联合使用。聚酯降解的酸性产物对局部组织生长有害，局部pH值降低也可能会影响抗生素的生物活性[18]，而磷酸钙不但能中和过低的pH值，还能在局部产生Ca2+，有利用骨缺损的修复。生物材料形状倾向于制作成微球、纳米微粒，可以增加材料的表面积，增加药物的携带量，纳米颗粒还可载药进入到细胞内，杀死细胞内细菌[19]。应用可吸收生物材料载抗生素治疗骨髓炎是十分有前景的发展方向，大量动物模型及少量临床试验均取得了良好的效果。如何组合不同的生物材料，使得抗生素的释放更加均匀，更能在合理的时间内降解，最有效地促进新骨的形成，是临床研究迫切需要解决的问题。
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可降解塑料研究范文2
【关键词】生物可降解膜袋 环保 推广 困境
中国十八届三中全会中提出建设生态文明，必须建立系统完整的生态文明制度体系，用制度保护生态环境。要健全自然资源资产产权制度和用途管制制度，划定生态保护红线，实行资源有偿使用制度和生态补偿制度，改革生态环境保护管理体制。
但是在现实生活中，大量的商铺店面却依旧使用不可降解的塑料袋，没有为了环保，承担自己的社会责任，使得作为为环保出一份力的生物膜带无人问津，生物膜带推广困难重重。
一、生物可降解膜袋存在困境的原因
（一）产品造价较高
在当今社会，虽说人民生活水平日益上升。但是，传统的节俭关键依旧深入人心。作为为环保出一份力的生物可降解膜带其最低成本的达0.13元/个。相比较其他塑料袋，其个体成本虽说相差不大。但膜带作为日常需求用品，其日使用量依旧巨大。导致了大量的商家虽然知晓应该为环保献出一份力量。但是，在个体生存和既得利益条件的驱使下，依旧选择价格更实惠的塑料袋，放弃成本较大的生物膜袋。
（二）产品特色过少
生物膜袋虽有“生物”二字，但其特色较少，没有突出的特点，让人们无法从外观上就分辨出其为可降解膜袋。失去了外观可辨别性，大家的关注点自然就变成了生物可降解膜袋是否真的可降解。从而没有给生物可降解膜袋一个可以滋生的土壤。
（三）市场不正当竞争加剧
当今社会，市场经济体制的条件下，各个店家纷纷打起了价格战，为了可以让消费者多进商店进行购物，纷纷出奇招，怪招，纷纷送礼。其中免费给予的塑料袋变成了大家手中的方便之物。且个体经营户占主体的情况下，往往为了节约成本，不使用生物可降解膜带。也就压缩了生物可降解膜袋生存的空间。导致了生物可降解膜袋推广难的局面。
（四）宣传力度不够
虽然环保已经成为了大家的口头禅。但是，生物可降解膜袋的普及面却远远没有环保的普及面广。大多数消费者或群众，往往只是听说过生物可降解膜袋，却没有去了解，没有去实际使用过。所以，宣传力度不够，导致了消费者对于产品的不信任，从而抑制了生物可降解膜袋的推广程度。
二、生物可降解膜袋突破困境的方法
（一）增加产品内涵
增加生物可降解膜袋的内涵，如“环保DIY”，使得生物可降解膜袋更加具有特色，使得消费者能够一眼就辨别的出产品便是生物可降解膜袋。从而使得商户对于生物可降解膜袋对于自身没有带来利益的问题得到一部分缓解。
（二）权威机构给予身份证明
从调查中发现，大量的消费者还是对生物可降解膜袋的可信度打了一个大大的问号，基于这一点，权威机构应该在确定其可降解的情况下尽快颁发证明，减小生物可降解膜袋的阻力，最大限度的消除消费者的不确定心理。
（三）强制法令支持环保
政府或者相关机构应该加强环境立法，从法律的基础上解除不利于环保事业发展的土壤滋生。让小型企业或者是个体户看到政府支持环保事业的决心和力量。从而扩大了生物可降解膜袋的生存空间。使得生物可降解膜袋可以真正做到“飞入寻常百姓家”。
（四）大型商家起表率作用
在个体经营遍地开花且因为经营者观念和利己思想还在不断阻碍环保事业发展的基础上，大型商场或者企业应该主动承担社会责任，积极为环保事业贡献自己的一份力量。带头使用生物可降解膜袋，并且做好一系列的公共关系活动，在提升自身企业形象的基础上，还可以使个体户或者小型企业看到大企业的表率性和其使用生物可降解膜袋之后所产生的效果。从而刺激一部分小型企业或者个体商户使用生物可降解膜袋，逐步的以点到面，从而扩大生物可降解膜袋的影响力。
参考文献
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可降解塑料研究范文3
关键词：高分子材料 可降解 生物
1、前言
现代材料包括金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料三大类。20世纪后，合成高分子材料的研究迅速增加，给人们生活带来了巨大的便利。随着高分子材料在各个领域的大量应用， 废弃的高分子材料对环境的污染已成为世界性的问题。治理白色污染和寻找新的友好型非石油基聚合物是当前全球关注的问题。 生物降解材料正是治标又治本的有效途径，也是我国可持续发展的需要。
2、生物降解机理
高分子材料的降解分为光降解与光学化降解、机械化学降解、热降解与热学化降解、臭氧引发降解、离子降解、辐射分解降解以及生物降解等。生物降解是指高分子材料通过溶剂化作用、 简单的水解或酶反应，以及其他有的机体转化为相对简单的中间产物或小分子的过程。
高分子材料的生物降解过程可分为 以下4 个阶段：水合作用、强度损失、物质整体化丧失和质量损失。依靠范德华力和氢键维系的二次、三次结构的破裂而引发的高分子水合作用以及可能因化学或酶催化水解而破裂的高分子主链使高分子材料的强度降低。对交联高分子材料强度的降低，可能由于高分子主链、外悬基团、交联剂的开裂等造成。高分子链的进一步断裂会导致分子量降低和质量损失。最后分子量足够低的小段分子链被酶进一步代谢为二氧化碳、水等物质。总之， 生物的降解并非是单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学的协同作用， 还是一个相互促进的物理化学过程。目前为止，除了生物降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、 生物侵蚀及生物劣化等。
3、生物可降解高分子材料的应用
生物可降解高分子材料的应用范围很广，可用于农业、园林、水产以及装潢、包装、卫生、 化妆品等领域，由于成本等因素，目前研究多集中在生物医疗工程领域。
3.1农业、园林、土木等用材
农业、园林、土木等用材包括苗圃用膜材、树根包装袋、防草用地膜、多功能卷材、坡面防护绿化卷材等。各种膜材和功能片材的使用时间不同，有的要求 1 个季节，有的最少要求 1- 3 年，例如：在树苗培植的几年时间里，用于植树方面的材料最终慢慢降解回归土壤. 目前，一些先进的农业国家不断投资建造以家畜粪或农业废弃物为原料的堆肥生产装置，农用等可降解塑料也可通过这些装置回归自然.
3.2装潢、卫生、生活、杂品
装潢、卫生、生活、杂品、医疗用材包括地毯垫布、包装袋、壁纸、帽子、内衣、餐巾纸、桌布、茶叶袋等等。以上大多数都是一次性用品，用后掩埋或燃烧均无毒气产生，还可以与其他有机废弃物一起变为堆肥， 回归自然。值得一提的是，一些具有生物体适应性的生物可降解高分子材料，可以广泛地应用于与生物体相接触的地方，今后还将研究出更广泛的用途.例如：一种称为 “自由树脂” 的材料，能在60℃热水里化成一团软泥，可以加工成各种形状的装饰品、玩具、文具等。冷却后，有足够的强度并长期不变形，再加热后又可以形成新的造型。
3.3包装工程中的应用
在包装行业中，高分子材料的应用越来越多，但是大量废弃的包装材料给环境造成了巨大污染。仅靠减少使用量是不能根本地解决问题的，采用降解性高分子才是可行的办法。目前，各种包装材料中聚乳酸具有最大、最有潜力的应用市场。聚乳酸的阻气阻水性、可印刷性及透明性良好， 并且其基本原料乳酸是人体固有的物质之一，对人体无毒无害，在食品包装市场上有很大的前景。
很多大公司都看好这种新型的环保材料。可口可乐公司在盐湖城的冬奥会上用了50万只聚乳酸塑料制成的一次性杯子，这些杯子只需40天就可在露天的环境下消失得无影无踪。
3.4生物医学领域
生物可降解材料在医学领域上的应用原理是在机体生理条件下，通过水解或酶解，从大分子的物质降解为对机体无损害的小分子物质或者是小分子物质在生物体内自行降解，最后通过机体的新陈代谢完全吸收和排泄出去，对机体不产生任何毒副作用。生物降解材料已被广泛用于人造皮肤、缝合线、体内药物缓释剂和骨固定材料等外科手术中。聚丙烯、尼龙及聚酯纤维等合成纤维制成的医用缝合线不能被机体吸收，会产生排异的现象，而且在伤口愈合后还要进行再次手术才能去除。采用聚L-丙交酯（PLLA）、聚乙交酯及其共聚物等制成的外科缝合线，可在伤口愈合后自动降解并被生物体所吸收，无需拆线，现已商业化。用生物可降解的高分子材料制成的人造皮肤可应用于治疗烧伤换皮等场合。另外，在治疗过程中还可将抗生素类药物及骨生长调节蛋白、骨生长因子等植入材料中，可以防止感染并促进骨愈合，控制药物在体内的释放速率，使药物在体内能够保持有效的浓度，减小或消除副作用，尤其是在植入或附于病区时，则更能显示其优越性。微胶囊技术在控制药物定时释放、增加药物的稳定性、降低药物毒副作用和有效利用率等方面具有积极意义。
4、生物可降解高分子前景展望
目前，生物降解聚合物的开发与应用还存在一些问题，国内外普遍承认，降解塑料比同类现行塑料的产品价格要高许多。聚合物的降解性必然会损害产品的持久性，也会在一定程度上降低它的力学性能，从而限制生物降解聚合物的应用范围。尽管如此，随着环保法规的完善和人们环保意识的增强，生物降解聚合物市场继续增长，尤其是在包装材料、塑料薄膜、医用材料等领域的应用。然而就目前研究的成果而言，欲使其普遍使用仍需经过较长的时间。开发低成本、 具有降解时控性和高效性的生物塑料是这一领域以后研究的主要方向。
可降解塑料研究范文4
据环境专家介绍。为解决塑料制品给环境造成的严重污染问题。近年来，科学家们和国际同行合作，一直试图研制和完善各种可生物降解塑料，但就目前而言，世界各国生产的可生物降解塑料所使用的原料不一，有的含有纤维素，有的含有淀粉和人造聚合物，还有些含有亚麻、椰子壳等天然纤维。然而。不管怎样。这些所谓的可生物降解塑料都不能被100％地完全降解，而且降解程度和降解所需时间均与周围温度、湿度、土质等有直接关系。
外国专家表示。他们的研究目标是生产能够完全变成肥料的可降解塑料，但即便如此，由于这些塑料的成本比普通塑料高出2―3倍，除了用于农业薄膜外。可生物降解塑料在短期内还不能完全取代普通塑料。这就需要研究经焚烧处理后不对空气造成污染的塑料，并提高人们的环保意识。
经过多年努力，目前法国市场上销售和使用的塑料袋基本是可以焚烧的。即燃烧后不产生或产生较少有害气体的塑料袋。但是。这些塑料制品体积大。重量轻，给焚烧处理工作带来了一定难度。为此。法国各有关部门经常通过各种途径号召人们重复多次使用同一塑料袋。与此同时，法国各种报刊和新闻媒体也经常刊载和播出一些有关塑料的基本常识，告诫人们随地乱扔塑料袋的各种危害和塑料回收的重要意义。
在法国某连锁超市的塑料包装袋上，醒目地画着一个大灯泡，上面写着：请不要随地乱扔此袋，把它放进垃圾箱回炉后，它产生的能源可以使一只60瓦的灯泡照明10分钟。在包装袋的另一侧，又写道：在我们的商店里。这个袋子为您提供包装服务；回到家。它能作为您的垃圾袋，最后，您可以把它放到垃圾箱里。让它转化成其他能源。
目前，无论是在美洲、欧洲还是非洲，许多国家和地区都在出台各种政策法规限制使用塑料购物袋。其中，比较普遍的做法是使用替代性可降解产品、收取处理费、设置回收箱以及对违反者进行罚款等。下面。我们列举一下国外限制塑料袋使用的主要做法和经验。
美国：据了解。目前美国的部分城市已经出台法令，全面禁止使用塑料袋。据美国当地媒体报道，旧金山市议会2007年3月27日以10票赞成、1票反对的投票结果通过了禁止超市、药店等零售商使用化工塑料袋法案，从而成为通过此类环保法案的第一个美国城市。法案规定。旧金山的超市和药店等零售商只允许向顾客提供纸袋、布袋，化工塑料袋被严格禁止。
加拿大：加拿大马尼托巴省的利夫拉皮兹是北美首个禁止使用塑料购物袋的城镇。这个人口不到550人的小镇规定。消费者购物需自带可重复使用的购物袋，所有购物场所不得向顾客提供塑料购物袋，违反规定者将被处以最高达1 000加元的罚款。
德国：德国的大多数商店让消费者自行选择是使用塑料袋还是帆布或棉布购物袋――当然这是要花钱的。塑料袋根据大小来收费。从0.05欧元到0.5欧元不等。帆布袋或棉布袋售价不到1欧元。而不管顾客是否使用塑料袋，所有向消费者提供塑料购物袋的商店都要缴纳回收费。
瑞典：瑞典政府鼓励塑料袋生产商开发更环保的绿色购物袋，国内两大超市连锁店都向顾客提供纸袋和可重复使用的布袋。
爱尔兰：从2005年3月4日开始采取环保措施，对每一个塑料购物袋征收相当于13美分的税，所收资金全部纳入环保基金用于环境保护项目。实践表明。这种做法对遏制白色污染非常有效。塑料袋使用量骤降了90％。同时，该税收还为爱尔兰的环保项目筹集了一笔可观的资金。
可降解塑料研究范文5
关键词：高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式： 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏； 微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ici 公司生产的“biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
; 3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
可降解塑料研究范文6
关键词：白色污染
在现实生活中，人们随意抛弃的白色废旧塑料包装制品(如塑料袋、塑料薄膜、农用地膜、快餐盒、饮料瓶、包装填充物等)飘挂在树上、散落在路边、草地、街头、水面、农田及住宅周围，这种随处可见的污染现象，称为“白色污染”。“白色污染”正破坏着我们的生存环境，威胁着我们的身体健康。
1、废旧塑料包装制品的危害
塑料制品的广泛使用，确实给人们带来了不少方便，但由于人们对废旧塑料造成的环境污染缺乏足够的认识，将用过的废旧塑料制品随意丢弃，给环境造成了严重危害。这种危害主要有两种：即“视觉污染”和“潜在危害”。
所谓“视觉污染”，是指塑料袋、饭盒、杯、碗等一次性不可降解塑料制品散落在城市、旅游区和河流水面等，给人们的视觉带来不良的刺激，影响城市和风景点的整体美感。
所谓“潜在危害”，是指聚乙烯等塑料原料是人工合成的高分子化合物，分子结构非常稳定，很难被自然界的光和热降解，并且自然界几乎没有能够消化塑料的细菌和酶，难以对其生物降解，所以塑料埋在土壤里可能会二三百年不腐烂。正是因为塑料降解时间长，潜在的危害才更大。不可降解塑料制品进入土壤里，会影响土壤内的物、热的传递和微生物生长，改变土壤的特质。作为生活垃圾进入垃圾场填埋或散落在田野进入土壤后，废塑料制品混在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产。废弃在地面和水上的废塑料袋，容易被马、牛、羊等动物当作食物吞入，塑料袋在动物肠胃里消化不了，导致动物肠胃肌体损伤和死亡，在动物园、牧区、农村和海洋，这种现象屡见不鲜。目前大多数人对“白色污染”的潜在危害缺乏清醒的认识。
2、废旧塑料包装制品的治理对策
造成污染的主要原因是塑料垃圾没有得到妥善的管理和处理，如：城市环卫基础设施拖欠帐多，垃圾收集容器、处理设施严重不足；垃圾未分类收集，能回收的未回收利用；垃圾的最终处置方式基本上停留在堆放或浅埋的水平；一些城镇将江、河、湖岸作为天然垃圾场；在交通，旅游等窗口行业，除铁路系统外，还没有建立起与生产经营相配套的垃圾收集系统，对经营过程中产生的垃圾放任自流；管理薄弱。
对塑料包装废弃物缺乏相关法规，以及人们的环境意识比较淡薄，造成滥用和随意乱扔乱倒和现象相当普遍所致，并非塑料材料本身的责任。
治理污染是一个系统工程，需要通力合作，需要广大群众的积极配合。
一是利用各行政单位和组织、新闻媒介，学校教育等多种形式广泛宣传，普及有关知识，大力宣传造成白色污染的原因及其危害。提高公众环保意识，积极参与废塑料的回收，提倡使用有利于环境保护的包装材料，减少包装，节约资源，不用或者少用一次性包装产品。提供垃圾分类回收，制止随手丢弃垃圾，减少垃圾产生量。
二是限制或禁止使用难以收集处置的一次性塑料包装物。在形成污染的废旧塑料中，几乎全部为塑料包装物，尤其是一次性发泡塑料餐具和一次性超薄塑料袋等。前者由于重量轻、体积庞大，清洗困难等原因造成回收成本高、难以有效利用。后者，由于使用面非常广、很薄等原因造成环境中污染物随处可见，回收困难。因此，限制或禁止使用难以收集、处置的一次性塑料包装物，减少和控制使用塑料包装材料。
三是政府部门可以出台一些有关政策和措施限制生产和销售，号召人们行动起来，用手中的布袋子代替用量很大的塑料袋，达到控制和减少“白色污染”的目的。
四是提高人们的环境意识，大城市居民的环保观念虽比前几年有所提高，开始关注环境问题，但还没有落实到自身的行动上，随手抛弃废弃物，乱倒，乱扔生活垃圾的行为随处可见。新闻媒介的报导应加强对居民日常行为的引导教育。产生塑料废弃物的生产、经营单位要增强责任感，充分认识到自身应履行的义务。
3、废旧塑料包装制品的利用
在管理上一是要对塑料包装废弃物进行立法。国家颁布的《中华人民共和国固体废弃物处理法》，其中对一次性塑料包装材料和制品、塑料地膜等明确规定应当采用回收利用、易处置或在自然环境中易降解的产品。国家环保总的《固体废弃物污染环境防治法实施条例》，对有关包装废弃物的原则规定做了进一步的细化。二是强制生产者回收包装废弃物的试点。从1997年开始，国家选择北京、天津两市作为试点，要求生产一次性发泡塑料餐具的企业按一定比例回收使用后的餐具。具体收集、处理工作由回收公司承担。生产企业根据各自的产量向回收公司交纳收集处理费。十几年来，此项工作进展比较顺利，北京市的回收率已达60％，天津市已达50％。
在技术方面要运用科技手段，借鉴国外3RID，采用减量、回收再用、再生利用、降解等措施，达到省资源化(减容、减量)、再资源化(回收利用)、无害化(可降解)的目的。
(1)省资源化(减容、减量)
省资源化即减容、减量，是减少或抑制塑料废弃物的产生量，包括少用，即可用可不用的尽量不用或少用；或通过填充天然有机材料或无机材料，减少塑料用量，不仅节省有限资源，也可减少污染；或通过提高产品质量、增加功能，延长寿命，一物多用，减少一次性的塑料包装的消费量；减薄，即在保证应用性能前提下，通过改变原材料配方和产品结构设计，使产品达到轻量化，薄壁化；减容，即通过压实、溶解、消泡等方法减少塑料废弃物的体积，以及开发适量包装，抑制过剩包装等。
(2)再资源化(回收利用)
再资源化即回收利用，不仅仅是一个技术问题，而更重要的是包括从立法、回收、生产、检验、销售等一整套系统工程问题，是各国积极开发，保证国民经济持续发展，经济、资源、环境相互协调的有效方法，从塑料废弃物总体而言，相当一部分是易回收利用的。但对一次性塑料废弃物而言，必须根据各地废弃物的种类、质量、数量、流向及处理方法，易回收又具有回收利用价值、经济合算的应尽最大力度去回收、利用，包括材料、热能、燃料油、化学品等，这不仅仅有利于保护环境，而且从节约地球有限资源，有效利用再生资源的角度均具有重大意义。但目前回收利用无论在废弃物的分类、收集、回收体系的建立，高效回收技术和设备的研制开发以及回收料的产品方向等均会面临许多技术经济方面的难题，待于政府和民间加科技投入，能力合作作为重点问题研究解决。
(3)无害化(可降解)
在现实生活中，有许多一次性塑料废弃物是很难收集的，如堆肥袋、垃圾袋、超市和早市用的轻型塑料包装袋、中餐餐具、地膜等，这些领域可采用降解塑料就比较适宜。
