​可降解知识库：降解机理篇

生物降解材料，也被叫做“绿色生态材料”，定义为在土壤微生物和酶的作用下能够发生降解的材料。（PS：在一定条件下，能在细菌、霉菌、藻类等自然界的微生物作用下，导致生物降解的高分子材料）

生物降解材料的分解主要是通过微生物的作用，按照降解的化学本质可分为水解和酶解两种类型。

首先，微生物向体外分泌水解酶与材料表面结合，通过水解切断表面的高分子链，生成小分子量的化合物，经过降解后的生成产物被微生物摄入体内，经过层层代谢后，再合成微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终转化成水和二氧化碳。

水解机理

材料的降解实质上是其内部的高分子链段在特定条件下断裂成低分子量的寡聚物，并最终分解为单体的过程。

材料的“溶蚀”则是指由于分子链发生断裂，形成的水溶性小分子物质离开聚合物材料，导致材料的力学性能降低，材料最终完全消失的过程，溶蚀又可表面溶蚀和整体溶蚀。

如果分子链段的降解速度比水分子在材料中的扩散速度快，链段的水解限制在材料表面，而很难进入到材料的内部，这种方式属于表面，而很难进入到材料的内部，这种方式属于表面溶蚀或异相溶蚀，如果水分子在材料的扩散速度比高分子链段的水解速度快，那么材料表面和内部的降解同时进行，因此属于整体溶蚀。

酶解机理

酶促水解机理

对于易水解的聚合物，在体内可能同时存在单纯的水解和酶催化水解两种作用。脂肪酶能促进聚酯分解，而水解酶可促进易水解聚合物的降解。

脂肪酶R.delemer lipase、Rhizopus arrhizus lipase、Pseudomnas lipase为PCL的特异性降解酶,在这些酶存在下，PCL降解速度加快,在通常情况下完全降解需要2-3年，而在酶的存在下完全降解时间缩短为几天。

酶促氧化机理

对一些非水解性聚合物，其可能的降解机理是酶促氧化机理。免疫组织学研究证实，材料在体内最后通过吞噬细胞内作用而被吸收代谢的。