合成反應性高分子的生物轉(zhuǎn)化工藝

唐磊

摘? 要：生物轉(zhuǎn)化工藝在制藥與化工等領域中被大規(guī)模地使用，與其他的技術性手段相比，其發(fā)生作用的條件相對溫和穩(wěn)定，同時不會產(chǎn)生過多的副反應，具有的選擇性極強，在作用之后一般不會產(chǎn)生污染物，即使生成污染物也可被直接降解。研究人員對于生物轉(zhuǎn)化技術的熟悉度增加，現(xiàn)探討具有合成反應性高分子技術優(yōu)勢的新型生物轉(zhuǎn)化工藝技術。

關鍵詞：合成;反應性高分子;生物轉(zhuǎn)化工藝

反應性高分子是一種特殊的高分子，其與一般的分子不同，內(nèi)部帶有反應性官能團，這種高分子在現(xiàn)代的技術領域中具有極高的使用價值與廣闊的使用范圍，可被開發(fā)成離子交換樹脂、高分子催化劑與高分子試劑。利用這種分子輔助生物轉(zhuǎn)化工藝技術，可以強化轉(zhuǎn)換效果，現(xiàn)結合對這兩種生物工藝技術的認識，分析其實際作用原理與應用狀況。

1.生物轉(zhuǎn)化工藝技術分析

生物轉(zhuǎn)化技術被引入我國之后，研究者利用已有的化學研究資源充分開發(fā)了該種技術，并拓寬其在行業(yè)領域之中的應用范圍，主要針對帶有一定毒性的物質(zhì)展開，使用酶之后，原有物質(zhì)會因受到催化作用的影響，在化學結構方面產(chǎn)生變化，生物體內(nèi)的有毒物質(zhì)可被消除，繼而生成帶有低毒性或者完全無毒的代謝物，在一些生物化學研究活動中，解毒作用被與生物轉(zhuǎn)化結合。

某些異物可以影響機體內(nèi)同生物轉(zhuǎn)化有關的酶的活動，這種影響分為兩種：酶的抑制。有些異物可以使一些酶的活力降低，從而降低異物的代謝速度，使其在體內(nèi)的滯留時間延長，毒性增強。例如對硫磷的代謝物對氧磷能夠抑制催化馬拉硫磷水解的羧酸酯酶，使馬拉硫磷的水解速度減慢，毒性增強。酶的誘導。某些異物可以誘導同生物轉(zhuǎn)化有關的酶的合成，從而促進異物的代謝速度。具有這種作用的物質(zhì)稱為誘導物。例如苯巴比妥作為誘導物在鼠肝中可誘導生成葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶;同時施用苯巴比妥與2-乙酰氨基芴，可降低或減弱后者的致癌作用。

生物轉(zhuǎn)化作用受年齡、性別、肝臟疾病及藥物等體內(nèi)外各種因素的影響。例如新生兒生物轉(zhuǎn)化酶發(fā)育不全，對藥物及毒物的轉(zhuǎn)化能力不足，易發(fā)生藥物及毒素中毒等。老年人因器官退化，對氨基比林、保泰松等的藥物轉(zhuǎn)化能力降低，用藥后藥效較強，副作用較大。此外，某些藥物或毒物可誘導轉(zhuǎn)化酶的合成，使肝臟的生物轉(zhuǎn)化能力增強，稱為藥物代謝酶的誘導。例如，長期服用苯巴比妥，可誘導肝微粒體加單氧酶系的合成，從而使機體對苯巴比妥類催眠藥產(chǎn)生耐藥性。同時，由于加單氧酶特異性較差，可利用誘導作用增強藥物代謝和解毒，如用苯巴比妥治療地高辛中毒。苯巴比妥還可誘導肝微粒體udp-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的合成，故臨床上用來治療新生兒黃疸。另一方面由于多種物質(zhì)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化代謝常由同一酶系催化，同時服用多種藥物時，可出現(xiàn)競爭同一酶系而相互抑制其生物轉(zhuǎn)化作用。

2.反應性高分子

反應性高分子主要有高分子反應試劑以及高分子催化劑。主要用于化學合成和化學反應，有時利用其反應活性制備化學敏感器和生物敏感器。由于高分子與低分子比較有它的特殊性，則反應性高分子在實際應用中具有低分子試劑和催化劑不能達到的一些特點，更加符合21世紀綠色化學的要求。

高分子催化劑與常規(guī)催化劑相比，優(yōu)勢明顯，如可隨時終止反應、穩(wěn)定性高、可連續(xù)操作和反復使用等。尤其是高分子固定化酶催化劑，催化速度為常規(guī)催化劑的千百倍。離子交換樹脂具有離子交換功能，目前發(fā)展方向主要是特種離子交換樹脂，如螯臺樹脂、蛇籠樹脂和耐熱性離子交換樹脂等。

3.新型生物轉(zhuǎn)化技術的應用情況分析

3.1反應性高分子材料與試劑的基本特點

生物轉(zhuǎn)化活動需要有酶等材料，否則無法正常地進行反應活動，而反應性高分子試劑與材料均具有突出的技術性特點。這種材料受到臨近基因與高分子骨架的影響，在被當做催化劑與反應試劑被應用時可表現(xiàn)出更強的催化活性與反應性能，同時可以時立體選擇效應、無線稀釋效應以及鄰位協(xié)同效應等。

在一些特殊的生物轉(zhuǎn)化需求的影響下，還需運用由反應性高分子材料制成的試劑，這種試劑具有以以下使用優(yōu)點，化學穩(wěn)定性，高度選擇性，良好的多孔性與不溶性，使整個生物反應過程變得更加可靠。為了響應綠色化學的總之，反應過程中應用的各種催化劑可被回收，反應過程簡化的同時，生物反應的實際成本也被控制。

3.2反應類型分析

固定化酶可通過生物轉(zhuǎn)化工藝與反應性高分子材料有效制備，同時這種材料也是當前的生物轉(zhuǎn)化過程中不能缺少的重要物質(zhì)之一，這種能夠發(fā)揮催化作用的酶與普通催化劑不同，其在一定的條件下發(fā)揮催化作用的同時，還可被反復使用，在反應時，需要充分的水溶液，通過使用生物化學手段，水溶性酶的原有性質(zhì)可被改變，形成不溶于水的特性，但是原本的活性并不會被破壞，整體穩(wěn)定性增強，還可直接從反應系統(tǒng)中被分離，使控制生物反應工藝的工作更加便捷，制備的材料在存儲與運輸中不會產(chǎn)生過多的變化，改善該技術時，應當注重提升催化劑的活性。

細胞抗衰技術隸屬于組織工程技術中，在美容領域中發(fā)揮作用，其同樣也是依托反應性高分子而生效的。

細胞抗衰是取受術者自體皮膚組織，運用當今世界先進的“組織工程技術”程序進行分離、純化、培養(yǎng)、擴增，制成自體成纖維前體細胞注射液，然后再回輸?shù)绞苄g者顏面皺紋或凹陷性疤痕下真皮層內(nèi)，產(chǎn)生受術者自體膠原蛋白，以達到讓受術者孳生生理性除皺、祛疤的目的。

在季胺化膠原蛋白濃縮液中，季胺化蛋白肽呈穩(wěn)定溶解狀態(tài)，其分子量分布范圍在2500-5500D，具有高保濕性、營養(yǎng)性及優(yōu)異的成膜性、調(diào)理性，能促進并改善頭皮細胞及頭發(fā)的活力，修復受損發(fā)質(zhì)，明顯改善頭發(fā)干、濕梳理性;在沐浴產(chǎn)品中有優(yōu)異的保濕性、營養(yǎng)性。

3.3應用前景分析

生物轉(zhuǎn)化技術與其他相關的技術手段相比，本身就存在極強的使用優(yōu)勢，除了適用范圍廣、作用條件穩(wěn)定溫和之外，還不會產(chǎn)生過多的污染，即使在反應之后出現(xiàn)了污染的情況，技術人員也可以通過再降解的工作，來化解污染物，除了在制藥等過程中運用生物支持的物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術之外，還可以通過使用反應性高分子等先進的材料來支持反應過程。本文當前可使用的反應性高分子材料有很多，不同的材料能夠發(fā)揮出的作用也存有差異，合成物蘊藏的功能也可被繼續(xù)開發(fā)，最為關鍵的是，在轉(zhuǎn)化過程中，合成物并不會增加新的污染問題，因此技術人員必須擴大這種綠色技術的宣傳范圍。

4.結束語

生物轉(zhuǎn)化過程中，酶物質(zhì)發(fā)揮重要作用，受到酶帶來的催化性影響之后，物質(zhì)的化學結構將被被改變，原本帶有毒性的物質(zhì)會被轉(zhuǎn)換，這種質(zhì)的變化過程被稱為生物轉(zhuǎn)化，盡管其可支持現(xiàn)代制藥活動，但是對于操作條件與反應物的要求極其苛刻，而本身研究的依托反應性高分子的全新生物轉(zhuǎn)化技術具有極高彌補了既有工藝技術的缺陷，使反應過程變得更加穩(wěn)定，該轉(zhuǎn)化技術還具有改進空間，確?？梢詫ο嚓P行業(yè)保持更強的適用性。

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