​可降解知識庫：降解機理篇

生物降解材料，也被叫做“綠色生態材料”，定義爲在土壤微生物和酶的作用下能夠發生降解的材料。（PS：在一定條件下，能在細菌、黴菌、藻類等自然界的微生物作用下，導致生物降解的高分子材料）

生物降解材料的分解主要是通過微生物的作用，按照降解的化學本質可分爲水解和酶解兩種類型。

首先，微生物向體外分泌水解酶與材料表面結合，通過水解切斷表面的高分子鏈，生成小分子量的化合物，經過降解後的生成產物被微生物攝入體內，經過層層代謝後，再合成微生物體物或轉化爲微生物活動的能量，最終轉化成水和二氧化碳。

水解機理

材料的降解實質上是其內部的高分子鏈段在特定條件下斷裂成低分子量的寡聚物，並最終分解爲單體的過程。

材料的“溶蝕”則是指由於分子鏈發生斷裂，形成的水溶性小分子物質離開聚合物材料，導致材料的力學性能降低，材料最終完全消失的過程，溶蝕又可表面溶蝕和整體溶蝕。

如果分子鏈段的降解速度比水分子在材料中的擴散速度快，鏈段的水解限制在材料表面，而很難進入到材料的內部，這種方式屬於表面，而很難進入到材料的內部，這種方式屬於表面溶蝕或異相溶蝕，如果水分子在材料的擴散速度比高分子鏈段的水解速度快，那麼材料表面和內部的降解同時進行，因此屬於整體溶蝕。

酶解機理

酶促水解機理

對於易水解的聚合物，在體內可能同時存在單純的水解和酶催化水解兩種作用。脂肪酶能促進聚酯分解，而水解酶可促進易水解聚合物的降解。

脂肪酶R.delemer lipase、Rhizopus arrhizus lipase、Pseudomnas lipase爲PCL的特異性降解酶,在這些酶存在下，PCL降解速度加快,在通常情況下完全降解需要2-3年，而在酶的存在下完全降解時間縮短爲幾天。

酶促氧化機理

對一些非水解性聚合物，其可能的降解機理是酶促氧化機理。免疫組織學研究證實，材料在體內最後通過吞噬細胞內作用而被吸收代謝的。