唐磊

摘? 要：生物轉(zhuǎn)化工藝在制藥與化工等領(lǐng)域中被大規(guī)模地使用，與其他的技術(shù)性手段相比，其發(fā)生作用的條件相對(duì)溫和穩(wěn)定，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的副反應(yīng)，具有的選擇性極強(qiáng)，在作用之后一般不會(huì)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(duì)于生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的熟悉度增加，現(xiàn)探討具有合成反應(yīng)性高分子技術(shù)優(yōu)勢(shì)的新型生物轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)。

關(guān)鍵詞：合成;反應(yīng)性高分子;生物轉(zhuǎn)化工藝

反應(yīng)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(yīng)性官能團(tuán)，這種高分子在現(xiàn)代的技術(shù)領(lǐng)域中具有極高的使用價(jià)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(shù)，可以強(qiáng)化轉(zhuǎn)換效果，現(xiàn)結(jié)合對(duì)這兩種生物工藝技術(shù)的認(rèn)識(shí)，分析其實(shí)際作用原理與應(yīng)用狀況。

1.生物轉(zhuǎn)化工藝技術(shù)分析

生物轉(zhuǎn)化技術(shù)被引入我國(guó)之后，研究者利用已有的化學(xué)研究資源充分開發(fā)了該種技術(shù)，并拓寬其在行業(yè)領(lǐng)域之中的應(yīng)用范圍，主要針對(duì)帶有一定毒性的物質(zhì)展開，使用酶之后，原有物質(zhì)會(huì)因受到催化作用的影響，在化學(xué)結(jié)構(gòu)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(wú)毒的代謝物，在一些生物化學(xué)研究活動(dòng)中，解毒作用被與生物轉(zhuǎn)化結(jié)合。

某些異物可以影響機(jī)體內(nèi)同生物轉(zhuǎn)化有關(guān)的酶的活動(dòng)，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(shí)間延長(zhǎng)，毒性增強(qiáng)。例如對(duì)硫磷的代謝物對(duì)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(qiáng)。酶的誘導(dǎo)。某些異物可以誘導(dǎo)同生物轉(zhuǎn)化有關(guān)的酶的合成，從而促進(jìn)異物的代謝速度。具有這種作用的物質(zhì)稱為誘導(dǎo)物。例如苯巴比妥作為誘導(dǎo)物在鼠肝中可誘導(dǎo)生成葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶;同時(shí)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(duì)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(duì)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(qiáng)，副作用較大。此外，某些藥物或毒物可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化酶的合成，使肝臟的生物轉(zhuǎn)化能力增強(qiáng)，稱為藥物代謝酶的誘導(dǎo)。例如，長(zhǎng)期服用苯巴比妥，可誘導(dǎo)肝微粒體加單氧酶系的合成，從而使機(jī)體對(duì)苯巴比妥類催眠藥產(chǎn)生耐藥性。同時(shí)，由于加單氧酶特異性較差，可利用誘導(dǎo)作用增強(qiáng)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(dǎo)肝微粒體udp-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的合成，故臨床上用來(lái)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(shí)服用多種藥物時(shí)，可出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)同一酶系而相互抑制其生物轉(zhuǎn)化作用。

2.反應(yīng)性高分子

反應(yīng)性高分子主要有高分子反應(yīng)試劑以及高分子催化劑。主要用于化學(xué)合成和化學(xué)反應(yīng)，有時(shí)利用其反應(yīng)活性制備化學(xué)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(yīng)性高分子在實(shí)際應(yīng)用中具有低分子試劑和催化劑不能達(dá)到的一些特點(diǎn)，更加符合21世紀(jì)綠色化學(xué)的要求。

高分子催化劑與常規(guī)催化劑相比，優(yōu)勢(shì)明顯，如可隨時(shí)終止反應(yīng)、穩(wěn)定性高、可連續(xù)操作和反復(fù)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(tái)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(shù)的應(yīng)用情況分析

3.1反應(yīng)性高分子材料與試劑的基本特點(diǎn)

生物轉(zhuǎn)化活動(dòng)需要有酶等材料，否則無(wú)法正常地進(jìn)行反應(yīng)活動(dòng)，而反應(yīng)性高分子試劑與材料均具有突出的技術(shù)性特點(diǎn)。這種材料受到臨近基因與高分子骨架的影響，在被當(dāng)做催化劑與反應(yīng)試劑被應(yīng)用時(shí)可表現(xiàn)出更強(qiáng)的催化活性與反應(yīng)性能，同時(shí)可以時(shí)立體選擇效應(yīng)、無(wú)線稀釋效應(yīng)以及鄰位協(xié)同效應(yīng)等。

在一些特殊的生物轉(zhuǎn)化需求的影響下，還需運(yùn)用由反應(yīng)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(diǎn)，化學(xué)穩(wěn)定性，高度選擇性，良好的多孔性與不溶性，使整個(gè)生物反應(yīng)過(guò)程變得更加可靠。為了響應(yīng)綠色化學(xué)的總之，反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用的各種催化劑可被回收，反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)化的同時(shí)，生物反應(yīng)的實(shí)際成本也被控制。

3.2反應(yīng)類型分析

固定化酶可通過(guò)生物轉(zhuǎn)化工藝與反應(yīng)性高分子材料有效制備，同時(shí)這種材料也是當(dāng)前的生物轉(zhuǎn)化過(guò)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(shí)，還可被反復(fù)使用，在反應(yīng)時(shí)，需要充分的水溶液，通過(guò)使用生物化學(xué)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(huì)被破壞，整體穩(wěn)定性增強(qiáng)，還可直接從反應(yīng)系統(tǒng)中被分離，使控制生物反應(yīng)工藝的工作更加便捷，制備的材料在存儲(chǔ)與運(yùn)輸中不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的變化，改善該技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重提升催化劑的活性。

細(xì)胞抗衰技術(shù)隸屬于組織工程技術(shù)中，在美容領(lǐng)域中發(fā)揮作用，其同樣也是依托反應(yīng)性高分子而生效的。

細(xì)胞抗衰是取受術(shù)者自體皮膚組織，運(yùn)用當(dāng)今世界先進(jìn)的“組織工程技術(shù)”程序進(jìn)行分離、純化、培養(yǎng)、擴(kuò)增，制成自體成纖維前體細(xì)胞注射液，然后再回輸?shù)绞苄g(shù)者顏面皺紋或凹陷性疤痕下真皮層內(nèi)，產(chǎn)生受術(shù)者自體膠原蛋白，以達(dá)到讓受術(shù)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(yíng)養(yǎng)性及優(yōu)異的成膜性、調(diào)理性，能促進(jìn)并改善頭皮細(xì)胞及頭發(fā)的活力，修復(fù)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(yíng)養(yǎng)性。

3.3應(yīng)用前景分析

生物轉(zhuǎn)化技術(shù)與其他相關(guān)的技術(shù)手段相比，本身就存在極強(qiáng)的使用優(yōu)勢(shì)，除了適用范圍廣、作用條件穩(wěn)定溫和之外，還不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的污染，即使在反應(yīng)之后出現(xiàn)了污染的情況，技術(shù)人員也可以通過(guò)再降解的工作，來(lái)化解污染物，除了在制藥等過(guò)程中運(yùn)用生物支持的物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)之外，還可以通過(guò)使用反應(yīng)性高分子等先進(jìn)的材料來(lái)支持反應(yīng)過(guò)程。本文當(dāng)前可使用的反應(yīng)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(yùn)藏的功能也可被繼續(xù)開發(fā)，最為關(guān)鍵的是，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，合成物并不會(huì)增加新的污染問(wèn)題，因此技術(shù)人員必須擴(kuò)大這種綠色技術(shù)的宣傳范圍。

4.結(jié)束語(yǔ)

生物轉(zhuǎn)化過(guò)程中，酶物質(zhì)發(fā)揮重要作用，受到酶帶來(lái)的催化性影響之后，物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)將被被改變，原本帶有毒性的物質(zhì)會(huì)被轉(zhuǎn)換，這種質(zhì)的變化過(guò)程被稱為生物轉(zhuǎn)化，盡管其可支持現(xiàn)代制藥活動(dòng)，但是對(duì)于操作條件與反應(yīng)物的要求極其苛刻，而本身研究的依托反應(yīng)性高分子的全新生物轉(zhuǎn)化技術(shù)具有極高彌補(bǔ)了既有工藝技術(shù)的缺陷，使反應(yīng)過(guò)程變得更加穩(wěn)定，該轉(zhuǎn)化技術(shù)還具有改進(jìn)空間，確?？梢詫?duì)相關(guān)行業(yè)保持更強(qiáng)的適用性。

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