2.5 生物活性物質的固定化

生物活性物質是指酶、抗體、抗原、抗生素、激素以及各類藥物等， 可以用各種方法將他們結合在生物高分子材料內部或者表面。這種技術統稱為活性物質的固化。

這一新技術的進展對疾病的診斷、治療和藥物的合理使用開辟了一條新路徑。以藥物緩釋為例治療某一疾病， 攝入的藥量往往要超過實際藥量的數百倍， 以維持局部患病區血液中藥物的必要濃度， 因而增加了副作用。如何將低分子藥物與高分子材料結合起來植入患區， 然后讓藥物緩慢地釋放出來， 就可以使藥物在指定部位持續安全穩定的發揮藥效是現在研究的一項重大課題。

目前， 研究和應用的固定化方法可以歸納為吸附法、包埋法、共價結合法、肽鍵結合法和交聯法等幾大類。酶和細胞的固定化方法雖然很多， 但是每種方法都各有其優缺點， 在實際應用中必須綜合加以考慮。從制備的難易程度上看， 吸附法是將酶直接或者通過離子交換吸附到載體上的一種方法， 相對比較容易。

包埋法是將酶包埋于凝膠或其他聚合體格子內，工藝也比較簡便。而共價結合法則涉及到酶的功能團與聚合物載體的共價鍵結合條件較劇烈， 制備過程繁瑣。

交聯法是利用功能團試劑與酶分子之間進行分子交聯， 制備程序相對復雜。從結合程度方面看， 物理吸附法中酶與載體的結合不牢固， 易于脫落， 因此很少有實用價值， 而離子吸附法中酶與含有離子交換基團的水不溶性載體結合相對牢固。包埋法、共價結合法、交聯法的結合程度都比吸附法更強。可以看出， 吸附法操作簡單， 對酶活性影響不大， 但酶與載體的結合較弱， 易于脫落， 并不是一種理想的固定化方法。共價結合法和交聯法中酶與載體的結合較強。

應用低溫輻射技術輻射誘導甲基丙烯酸β -羥乙脂丙烯酸羥乙酯共聚合制備了高分子載體固定氨氧化細菌， 經充分溶脹后的聚合物表面水接觸角幾乎為0 ， 含水率為450%， 潤濕性能良好； 聚合物表面具有極性官能團； 聚合物的非晶結構有利于小分子尤其是水分子的滲透和擴散，多孔結構有利于微生物的生長和繁殖。

三、結語
對于醫用高分子材料來說， 輻射技術無論在單一材料以及復合材料的合成以及改性上都顯示出其特殊性與重要性。與傳統的高分子化學制備方法相比， 輻射法制備改性醫用高分子材料的優點在于：
① 不需要添加劑， 沒有引發劑殘留， 可以得到清潔、安全的接枝共聚物， 保證材料的純凈性；
② 輻射接枝操作簡單易行， 可以在常溫或者低溫下進行， 并可以通過調整射線輻照劑量、劑量率、接枝聚合單體濃度和基材溶脹的深度控制反應程度；
③ 輻射過程對材料也是一個消毒過程， 避免了其他消毒方法對制品的破壞。因此， 隨著輻射接枝、交聯、固定化等輻射技術在醫用高分子材料制備、改性研究和應用， 將大大促進醫用材料的發展。

作者簡介： 周成飛（ 1 9 5 8 - ） ， 男， 研究員， 主要從事高分子功能材料及其輻射加工技術的研究工作。


之「四」共「四」篇


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