合成反应性高分子的生物转化工艺

唐磊

摘  要：生物转化工艺在制药与化工等领域中被大规模地使用，与其他的技术性手段相比，其发生作用的条件相对温和稳定，同时不会产生过多的副反应，具有的选择性极强，在作用之后一般不会产生污染物，即使生成污染物也可被直接降解。研究人员对于生物转化技术的熟悉度增加，现探讨具有合成反应性高分子技术优势的新型生物转化工艺技术。

关键词：合成;反应性高分子;生物转化工艺

反应性高分子是一种特殊的高分子，其与一般的分子不同，内部带有反应性官能团，这种高分子在现代的技术领域中具有极高的使用价值与广阔的使用范围，可被开发成离子交换树脂、高分子催化剂与高分子试剂。利用这种分子辅助生物转化工艺技术，可以强化转换效果，现结合对这两种生物工艺技术的认识，分析其实际作用原理与应用状况。

1.生物转化工艺技术分析

生物转化技术被引入我国之后，研究者利用已有的化学研究资源充分开发了该种技术，并拓宽其在行业领域之中的应用范围，主要针对带有一定毒性的物质展开，使用酶之后，原有物质会因受到催化作用的影响，在化学结构方面产生变化，生物体内的有毒物质可被消除，继而生成带有低毒性或者完全无毒的代谢物，在一些生物化学研究活动中，解毒作用被与生物转化结合。

某些异物可以影响机体内同生物转化有关的酶的活动，这种影响分为两种：酶的抑制。有些异物可以使一些酶的活力降低，从而降低异物的代谢速度，使其在体内的滞留时间延长，毒性增强。例如对硫磷的代谢物对氧磷能够抑制催化马拉硫磷水解的羧酸酯酶，使马拉硫磷的水解速度减慢，毒性增强。酶的诱导。某些异物可以诱导同生物转化有关的酶的合成，从而促进异物的代谢速度。具有这种作用的物质称为诱导物。例如苯巴比妥作为诱导物在鼠肝中可诱导生成葡萄糖醛酸转移酶;同时施用苯巴比妥与2-乙酰氨基芴，可降低或减弱后者的致癌作用。

生物转化作用受年龄、性别、肝脏疾病及药物等体内外各种因素的影响。例如新生儿生物转化酶发育不全，对药物及毒物的转化能力不足，易发生药物及毒素中毒等。老年人因器官退化，对氨基比林、保泰松等的药物转化能力降低，用药后药效较强，副作用较大。此外，某些药物或毒物可诱导转化酶的合成，使肝脏的生物转化能力增强，称为药物代谢酶的诱导。例如，长期服用苯巴比妥，可诱导肝微粒体加单氧酶系的合成，从而使机体对苯巴比妥类催眠药产生耐药性。同时，由于加单氧酶特异性较差，可利用诱导作用增强药物代谢和解毒，如用苯巴比妥治疗地高辛中毒。苯巴比妥还可诱导肝微粒体udp-葡萄糖醛酸转移酶的合成，故临床上用来治疗新生儿黄疸。另一方面由于多种物质在体内转化代谢常由同一酶系催化，同时服用多种药物时，可出现竞争同一酶系而相互抑制其生物转化作用。

2.反应性高分子

反应性高分子主要有高分子反应试剂以及高分子催化剂。主要用于化学合成和化学反应，有时利用其反应活性制备化学敏感器和生物敏感器。由于高分子与低分子比较有它的特殊性，则反应性高分子在实际应用中具有低分子试剂和催化剂不能达到的一些特点，更加符合21世纪绿色化学的要求。

高分子催化剂与常规催化剂相比，优势明显，如可随时终止反应、稳定性高、可连续操作和反复使用等。尤其是高分子固定化酶催化剂，催化速度为常规催化剂的千百倍。离子交换树脂具有离子交换功能，目前发展方向主要是特种离子交换树脂，如螯台树脂、蛇笼树脂和耐热性离子交换树脂等。

3.新型生物转化技术的应用情况分析

3.1反应性高分子材料与试剂的基本特点

生物转化活动需要有酶等材料，否则无法正常地进行反应活动，而反应性高分子试剂与材料均具有突出的技术性特点。这种材料受到临近基因与高分子骨架的影响，在被当做催化剂与反应试剂被应用时可表现出更强的催化活性与反应性能，同时可以时立体选择效应、无线稀释效应以及邻位协同效应等。

在一些特殊的生物转化需求的影响下，还需运用由反应性高分子材料制成的试剂，这种试剂具有以以下使用优点，化学稳定性，高度选择性，良好的多孔性与不溶性，使整个生物反应过程变得更加可靠。为了响应绿色化学的总之，反应过程中应用的各种催化剂可被回收，反应过程简化的同时，生物反应的实际成本也被控制。

3.2反应类型分析

固定化酶可通过生物转化工艺与反应性高分子材料有效制备，同时这种材料也是当前的生物转化过程中不能缺少的重要物质之一，这种能够发挥催化作用的酶与普通催化剂不同，其在一定的条件下发挥催化作用的同时，还可被反复使用，在反应时，需要充分的水溶液，通过使用生物化学手段，水溶性酶的原有性质可被改变，形成不溶于水的特性，但是原本的活性并不会被破坏，整体稳定性增强，还可直接从反应系统中被分离，使控制生物反应工艺的工作更加便捷，制备的材料在存储与运输中不会产生过多的变化，改善该技术时，应当注重提升催化剂的活性。

细胞抗衰技术隶属于组织工程技术中，在美容领域中发挥作用，其同样也是依托反应性高分子而生效的。

细胞抗衰是取受术者自体皮肤组织，运用当今世界先进的“组织工程技术”程序进行分离、纯化、培养、扩增，制成自体成纤维前体细胞注射液，然后再回输到受术者颜面皱纹或凹陷性疤痕下真皮层内，产生受术者自体胶原蛋白，以达到让受术者孳生生理性除皱、祛疤的目的。

在季胺化胶原蛋白浓缩液中，季胺化蛋白肽呈稳定溶解状态，其分子量分布范围在2500-5500D，具有高保湿性、营养性及优异的成膜性、调理性，能促进并改善头皮细胞及头发的活力，修复受损发质，明显改善头发干、湿梳理性;在沐浴产品中有优异的保湿性、营养性。

3.3应用前景分析

生物转化技术与其他相关的技术手段相比，本身就存在极强的使用优势，除了适用范围广、作用条件稳定温和之外，还不会产生过多的污染，即使在反应之后出现了污染的情况，技术人员也可以通过再降解的工作，来化解污染物，除了在制药等过程中运用生物支持的物质转化技术之外，还可以通过使用反应性高分子等先进的材料来支持反应过程。本文当前可使用的反应性高分子材料有很多，不同的材料能够发挥出的作用也存有差异，合成物蕴藏的功能也可被继续开发，最为关键的是，在转化过程中，合成物并不会增加新的污染问题，因此技术人员必须扩大这种绿色技术的宣传范围。

4.结束语

生物轉化过程中，酶物质发挥重要作用，受到酶带来的催化性影响之后，物质的化学结构将被被改变，原本带有毒性的物质会被转换，这种质的变化过程被称为生物转化，尽管其可支持现代制药活动，但是对于操作条件与反应物的要求极其苛刻，而本身研究的依托反应性高分子的全新生物转化技术具有极高弥补了既有工艺技术的缺陷，使反应过程变得更加稳定，该转化技术还具有改进空间，确保可以对相关行业保持更强的适用性。

参考文献

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