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聚(ε-己内酯)(poly(ε-caprolactone),PCL)是由ε-己内酯开环聚合而成的一种脂肪族聚酯,在包装材料、医药产品、环保工程等领域具有广泛的应用。目前PCL的合成方法主要有化学合成法和生物酶促合成法。其中,化学合成方法需要在高温下(150-280℃)进行反应,使用的金属催化剂具有毒性且选择性不高,这些缺点限制了PCL的合成生产及在某些特殊领域的应用。相比而言,生物酶促合成法则利用了生物酶的催化作用,反应条件温和,且避免了金属离子的引入,同时通过控制酶的结构可以选择性的进行保护和脱保护,显现出生物催化作用的独特优势,成为近年来高分子合成方面的研究热点。本文以两种属性分别为脂肪酶和角质酶的PCL解聚酶为研究对象,对其在非水相介质中逆向催化聚酯合成的能力进行了探讨,并进一步对两种酶催化ε-己内酯开环聚合的工艺及动力学进行了系统的研究,具体结果如下:(1)脂肪酶属性的PCLase0801和角质酶属性的PCLase1001在有机相中均能够催化不同链长的二酸和二醇之间的缩聚反应以及ε-己内酯和δ-戊内酯的开环聚合反应,证明两种解聚酶具有逆向催化合成聚酯的能力。(2)PCLase0801催化ε-己内酯开环聚合反应的最佳体系为100 mg酶粉、45℃、8 h、正己烷溶剂、0.11 aw,产物数均分子量(Mn)为6,050 g/mol,重均分子量(Mw)为11,074 g/mol,多分散度(PDI)为1.7024,分子量分布均一。PCLase1001催化ε-己内酯开环聚合反应的最佳体系为100 mg酶粉、45℃、8 h、无溶剂、0.11aw,产物Mn为4,326 g/mol,Mw为5,899 g/mol,PDI为1.3636,分子量分布均一。(3)利用1H NMR、FT-IR、GPC、DSC、TGA及偏振光显微观察对聚合产物的性质进行了表征,结果表明,PCLase0801和PCLase1001酶促聚合产物结晶度分别为84%和79%,具有良好的热稳定性、流动性和渗透性,在药物输送载体方面具有应用潜力。(4)Michaelis-Menten动力学分析表明,PCLase0801和PCLase1001的Vmax分别为9.25 mg/h、11.53 mg/h,Km分别为4.21 mol/L、2.44 mol/L,PCLase1001底物与酶的结合能力强于PCLase0801。(5)Amberlite XAD1180N大孔吸附树脂固定化载体对PCLase0801和PCLase1001的吸附率分别为81%和100%,固定化酶在第二、三次使用时酶活分别保留初始酶活的79.87%、63.52%和98.10%和70.25%,与游离酶相比,提高了酶的重复利用率。本文对两种PCL解聚酶的逆向合成聚酯能力进行了研究,与固定化技术相结合,在实验室水平上建立酶法催化PCL合成的技术路线,为其在工业生产方面的应用奠定了基础。