1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

聚谷氨酸是自然界中微生物发酵产生的水溶性多聚氨基酸，其结构为谷氨酸单元通过α-氨基和γ-羧基形成肽键的高分子聚合物。分子量分布在100kda到10000kda之间。聚-γ-谷氨酸具有优良的水溶性、超强的吸附性和生物可降解性，降解产物为无公害的谷氨酸，是一种优良的环保型高分子材料，可作为保水剂、重金属离子吸附剂、絮凝剂、缓释剂以及药物载体等，在化妆品、环境保护、食品、医药、农业、沙漠治理等产业均有很大的商业价值和社会价值。从聚谷氨酸的发现至今仅有几十年的历史，聚谷氨酸的研究主要还是处于实验室阶段，主要包括对它性质研究，产生菌的改良和基因研究，发酵过程研究和提取纯化过程研究，以及衍生物的生产和性质的研究。[1-2]近几年来，由于人们环境意识的增强和国家可持续发展战略的要求，发展对环境友好材料和开发改善环境问题的产品成为一种产业上的趋势，它也推动了聚谷氨酸产业化研究和探索的进程。进入本世纪，个别国际知名公司开始进行聚谷氨酸的生产和应用的研究，国内部分大学和研究所也积极开展了相关的研究，国内更有数家企业开始计划聚谷氨酸的大规模生产。由于这些产业化研究的跟进，使得聚谷氨酸成为现阶段最受人关注的生物制品之一。

γ-pga的合成方法有化学合成法、 提取法和微生物发酵法。其中化学合成法包括传统的肽合成法和二聚体缩合法，由于产物纯度难以控制、副产物比较多，同时产物的相对分子质量比较小，所以限制了该方法的应用。提取法是从日本传统食品纳豆（类似中国的豆豉）中分离得到γ-pga，由于纳豆成分复杂，γ-pga的含量不稳定，也使得该方法得不到广泛运用。 目前生产γ-pga的主要方法是微生物发酵法，该法工艺相对简单，产物分离纯化容易，微生物发酵法在近几年得到了广泛的采用与快速的发展。通过微生物发酵的方式得到的γ-pga是一种水溶性可生物降解的新型绿色生物材料。[3-5] γ-pga具有极佳的成膜性，成纤维性，阻氧性，可塑性，黏结性，保湿性和可生物降解独特的理化和生物学特性，因而具有增稠，乳化，凝胶，成膜，保湿和黏接等功能，是一种对人体和环境无损害的生物相溶性新型天然高分子化合物。

γ- pga虽然有良好的应用前景，但因其以下的性质极大地限制了它的应用：#129;热稳定性差，210℃开始热解，10%热重损失温度235.9℃；#130;加工成型性差（成膜性或成纤性）差，γ-pga在适于溶液成型的有机溶剂中的溶解性较差，只能溶于二甲基亚砜，热的n,n-二甲基甲酰胺和n-甲基-2吡咯烷酮，限制了溶液成型方法的应用。此外γ-pga的熔点高，融程较窄，因此一般聚酰胺所适用于熔融成型的方法也不适用于γ-pga的成型（成膜或熔丝）；#131;具有较强的亲水性，其理化性质在很大的程度上受空气的湿度的影响。[6-7] 因此根据的实际应用范围和目的，有必要对γ-pga进行改性，酯化，交联和共聚都是被认为行之有效的改性方法。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

实验通过酯化或酰胺化的方法部分降低γ-聚谷氨酸的亲水性。以期得到目的产物，对于现阶段的聚谷氨酸的实际应用有很大的意义。目前对γ-聚谷氨酸降低改型大多通过直接酯化降低水溶性， 直接酯化反应过程过程简单，但也存在缺点，比如，随着酯化反应的进行，γ-PGA在DMSO溶剂中的溶解性逐渐变差；γ-DL-PGA在碱性环境中收缩，卤代烃难以进行一步的亲电攻击；在碱性条件下进行γ-PGA会发生讲解，使分子的质量下降；随着烷基的侧链的加长酯化度降低。该实验借鉴Munoz等人的研究方法进行多次酯化，但该方法的反应时间长，一般3-5d。该方法得到的产物的酯化度得率很高，产物更容易提纯。[9-13] 以烷醇为反应剂，聚合物在溶剂中的溶解度随反应的进行而增加，大分子处于舒展状态，有利于烷醇与γ-PGA进行酯交换反应，降低生产成本。