聚羥基丁酸酯

聚羥基丁酸酯（英語：polyhydroxybutyrate, PHB）是一種聚羥基烷酸酯（Polyhydroxyalkanoates, PHA），一種聚酯類聚合物，是感興趣的生物衍生的和可生物降解塑料的聚合物^[1] 。PHB的聚-3-羥基丁酸酯（P3HB）形式可能是最常見的聚羥基脂肪酸酯類型，但是這種類型的其它聚合物是由多種生物體所產生的：包括聚-4-羥基丁酸酯（P4HB），聚羥基戊酸酯（PHV），聚羥基己酸酯（PHH），聚羥基辛酸酯（PHO）及其共聚物。

熱塑性塑料聚合物

現在，塑料和人工合成聚合物主要由烴為原料製得，難以降解而導致環境污染，它們被貯存、燃燒或回收再利用。PHB則可被用於製造可生物降解塑料。

然而，可以通過酵解(fermentation)PHB以生產塑料生產所需的乙醇，儘管這種可再生能源相對昂貴而很少被商業化利用。

聚（-「R」）-3-羥基丁酸酯（P3HB），一種「聚羥基鏈烷酸酯」

P3HB，PHV及其共聚物PHBV的化學結構

商業價值

1980年代，英國ICI公司開發了一種pilot plant階段的材料。但當這種材料的成本(cost)明顯過高時和性能不如聚丙烯時，ICI對其的興趣便消退了。

2005年6月，一家美國公司Metabolix（英語：Metabolix）因開發並商業化了一種有成本效益的包括聚羥基丁酸酯（PHB）在內的聚羥基烷酸酯（PHA）通用製法，而獲得了美國總統綠色化學挑戰獎（小型企業類）。

Micromidas Inc.^{[永久失效連結]}的研究小組的研究小組已開始利用城市污水中的細菌生產PHB。這項嘗試顯示了人類廢棄物處理和可生物降解塑料生產的未來願景。

Biopol正被作為體內縫合材料應用於醫療行業，這種材料無毒且可生物降解，所以當傷口癒合後無需被移除其製品。

PHB的性質

不溶於水，相對耐水解降解。這使PHB與目前大多數其他生物可分解塑膠（水溶性或濕度敏感）區分開來。
良好的透氧性。
良好的紫外線抵抗能力，但對酸和鹼的抵抗力差。
溶於氯仿和其他氯代烴^[2].
生物相容性，因此適用於醫療應用。
熔點175℃，玻璃化轉變溫度2℃。
拉伸強度40 MPa，接近聚丙烯。
沉在水中（而聚丙烯上浮），促進其在沉積物中的厭氧生物降解。
無毒性
熔化時比較不「粘」

歷史

1925年，法國巴斯德研究所的微生物學家莫里斯·勒穆瓦涅（英語：Maurice Lemoigne）(Maurice Lemoigne)在巨大芽孢桿菌中首次分離取得，並描述其特性^[3]。

生物降解

厚壁菌和變形菌可降解PHB。芽孢桿菌屬，假單胞菌屬和鏈黴菌屬可降解PHB。

參考文獻

^ Lichtenthaler, Frieder W. Carbohydrates as Organic Raw Materials. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2010. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.n05_n07.
^ Jacquel, Nicolas; Lo, Chi-Wei; Wu, Ho-Shing; Wei, Yu-Hong; Wang, Shaw S. Solubility of polyhydroxyalkanoates by experiment and thermodynamic correlations. AIChE Journal. 2007, 53 (10): 2704–14. doi:10.1002/aic.11274. INIST（法語：Institut de l'information scientifique et technique）:19110437.
^ Lemoigne, M. Produits de dehydration et de polymerisation de l’acide ß-oxobutyrique [Dehydration and polymerization product of β-oxy butyric acid]. Bull. Soc. Chim. Biol. 1926, 8: 770–82 （法語）.

外部連結

（英文）Abstract of award for PHAs

[1] Lichtenthaler, Frieder W. Carbohydrates as Organic Raw Materials. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. 2010. ISBN 978-3-527-30673-2. doi:10.1002/14356007.n05_n07.

[2] Jacquel, Nicolas; Lo, Chi-Wei; Wu, Ho-Shing; Wei, Yu-Hong; Wang, Shaw S. Solubility of polyhydroxyalkanoates by experiment and thermodynamic correlations. AIChE Journal. 2007, 53 (10): 2704–14. doi:10.1002/aic.11274. INIST（法語：Institut de l'information scientifique et technique）:19110437.

[3] Lemoigne, M. Produits de dehydration et de polymerisation de l’acide ß-oxobutyrique [Dehydration and polymerization product of β-oxy butyric acid]. Bull. Soc. Chim. Biol. 1926, 8: 770–82 （法語）.

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