随着石化资源在应用和后处理过程中造成环境变化和污染的加剧,生物质可再生资源已逐渐引起人们的关注。纤维素的酯类衍生物是商业上重要的生物质材料,在塑料、薄膜、纺织、涂料和医药等领域具有广泛的应用。作为纤维素酯类衍生物的原料,纤维素是地球上储量丰富的天然可再生资源之一,其最大的优势在于:可再生、可生物降解、生物相容和可衍生化。基于纤维素的化学材料已成为未来发展的趋势。本文从离子液体对纤维素的作用、离子液体中酶促纤维素酯类衍生物的合成及其在药物缓释材料中的应用几个方面,对离子液体中酶促棕榈酸纤维素酯的合成和月桂酸酯化修饰纳米纤维素进行了研究,同时对纤维素酯类衍生物在药物缓释材料中的应用进行了初步研究,以期为纤维素的酶法改性提供必要的理论基础,拓展纤维素的应用范围。考察了不同离子液体对纤维素的作用,包括溶解作用和分解作用。研究发现,离子液体[BMIm]Cl和[AMIm]Cl可以溶解纤维素,而[BMIm]BF₄和[BMIm]PF₆不能溶解纤维素。[BMIm]HSO₄等硫酸氢盐类离子液体虽然不能溶解纤维素,但是可以将纤维素分解成纳米纤维素。建立了两种纤维素酯化产物在离子液体中的酶法制备路线。一、以[BMIm]Cl和[BMIm]BF₄的混合离子液体为反应介质,脂肪酶催化脂肪酸甲酯和纤维素的转酯化合成长链脂肪酸纤维素酯（LCCE）。在微晶纤维素0.5 g,混合离子液体5 g（[BMIm]Cl/[BMIm]BF₄为6:4）,脂肪酶CRL与微晶纤维素质量比为4:20,棕榈酸甲酯/AGU为3:1,反应温度为50℃,反应时间为3 h的最佳反应条件下,棕榈酸纤维素酯的最大取代度达到1.502。二、以[BMIm]HSO₄和[BMIm]BF₄的混合离子液体为反应介质,基于“一锅法”反应,由微晶纤维素,不经中间物的分离,直接合成月桂酸酯化修饰纳米纤维素（E-CNCs）。在微晶纤维素0.3 g,[BMIm]HSO₄ 3 g,[BMIm]BF₄ 5 g,脂肪酶CRL与微晶纤维素质量比为2:10,月桂酸甲酯/AGU为11:1,反应温度为50℃,反应时间为6 h的最佳反应条件下,月桂酸酯化修饰纳米纤维素最大取代度达到0.163。采用FT-IR、1^H NMR,13^C NMR、SEM、TEM、XRD、TG等分析仪器研究了产物的分子结构、形貌、晶体结构、热稳定性等性质。FT-IR、1^H NMR和13^C NMR结果显示,在纤维素分子上成功引入了酰基基团。XRD结果显示,棕榈酸纤维素酯与微晶纤维素的结晶结构不同,呈现出纤维素Ⅱ型结构,而月桂酸酯化修饰纳米纤维素仍呈现纤维素I型结构,且结晶指数高于微晶纤维素。由SEM可知,微晶纤维素呈棒状结构,而棕榈酸纤维素酯呈规则不一的颗粒状。由TEM可观察到月桂酸酯化修饰纳米纤维素呈棒状结构,直径在10³0 nm之间,并且由于酯化修饰的原因,与纳米纤维素相比,月桂酸酯化修饰纳米纤维素具有更好的分散性。TG结果分析可知,榈酸纤维素酯的热稳定性低于微晶纤维素,随着棕榈酸纤维素酯取代度的增加,其热稳定性有所升高。纳米纤维素和月桂酸酯化修饰纳米纤维素的热稳定性低于微晶纤维素,并随着月桂酸酯化修饰纳米纤维素取代度的增加,其热稳定性降低。采用紫胶作为背衬层,LCCE/E-CNCs、紫胶和PEG复合物作为药物载体,以黄芩苷作为模型药物,制备了基于LCCE/E-CNCs载体的黏附缓释膜,并对缓释膜的性能进行了研究,结果表明,LCCE/E-CNCs是一类良好的药物缓释载体并具有较高的潜在应用价值。