“智能型”水凝胶在生物工程和医药中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com食品科技食品技术誓：oQl毛eEN。程C抖NaOGY。智鹾型，l!水凝胶在生物工程和医药巾响应用闫欲晓(广西大学生物技术与糖业工程学院南宁·530004)ApplicationofIntelligentPolymerHydrogelstoBiotechnologyandMedicinesYANYu—xi帅Abstract：Thisarticle(tscussedthetypesandpropertiesoftheintelligentpolymerhydrogas，espedaJ~havingdiscussedtheapplicationo

2、fthedouble-respondintelligentpolymerhydrogelstothedrugsrelease，material’sseperationandenzymeimm~lizatiortKeywords：intelligentpolymerhydrogas，singlerespondhydrogels，double·respondhydroga~drugsrelease,material’sseperation，enzymeimmobilization质的pH值、离子强度的改变而发生电离，使得分子摘要：就智能性水凝胶(单一响应型和双重响应链段中氢键解离，体积发生不

3、连续的改变。型)的种类、特点进行了论述，特别对双重性水凝l，3光敏型水凝胶胶在药物释放、物料的分离(生物分子、金属离子)光敏效应是指在凝胶中引入光敏成分，水凝胶受以及酶的固定化等方面的应用进行了综述。光照而引起构型的改变，属于光异构化反应，使得发关键词：智能型水凝胶；单一响应；双重响应；色团的偶级矩和几何结构改变而引起的聚合物溶胀体药物释放；物料分离；酶的固定积的不连续变化，常见的异构化反应有无色三苯基甲中图分类号：TS202．3文献标识码：A烷衍生物解离和偶氮基团的顺反异构。文章编号：1005—9989(2002)ll一0013—021．4压敏型水凝胶0前言这类凝胶随外界压力变化出现体

4、积相转变现象。水凝胶为在水中溶胀并保持大量水分而又不溶解Marchetti通过理论计算提出在低压下凝胶坍塌，在高的聚合物。水凝胶分为传统性和智能性两类。智能性温下膨胀；钟兴等研究了三种凝胶压敏性与温敏性的水凝胶是指这类水凝胶能对外界环境的变化有明确的内在联系，它们之所以有明显的压敏性首先是具有温应答，即可调节外界条件来促使水凝胶收缩和膨胀，敏性。分为单一响应型和多重响应型水凝胶。2双重响应型水凝胶l单一响应型水凝胶2．1温度及pH敏感性水凝胶1．1温敏性水凝胶温度及pH敏感性水凝胶属于双重响应型水凝温敏性水凝胶是指随温度变化体积发生改变，这胶，它是在温敏性水凝胶单体基础上引入某些酸性类凝

5、胶有最低临界共溶温度(LCST)，在这一温度附(碱性)基团，如丙烯酸、二甲基丙烯酸酰胺乙酯，将近会发生体积的突然收缩和膨胀。在低温下溶胀度两者共聚交链而成。温度及pH敏感性水凝胶兼有温高，高温下溶胀度低的属于热缩型水凝胶，此类凝胶敏性水凝胶和pH敏感性水凝胶的特点；温敏性水凝研究最多的是聚N一异丙基丙烯酰胺；反之属于热胀胶单体具有临界相转变温度，而pH敏感性水凝胶则型水凝胶，有聚丙烯酸和聚N，N一二甲基丙烯酰胺在某一pH范围内体积发生改变。我们可以利用对温等。‘度及pH变化而响应的这一特性实现如药物的释放、1．2pH敏感性水凝胶生物大分子的浓缩、酶的载体及酶的回收等。这类凝胶会随环境中p

6、H值的改变而发生体积的2．2磁性热敏性水凝胶不连续变化，凝胶网络中含有酸性(碱性)基团，随介磁性高分子微球在外加磁场的作用下具有快速、简便的磁分离特性，与热敏性单体共聚合，形成热敏收稿日期：2002一O7一l9性磁性微球，在蛋白质和酶的纯化、回收、酶的固定作者简介：闰欲晓(1970一)，女，福建省福州人，讲师。硕士，从事生物工程学科方面的教学、科研工作。化的应用上日益活跃，具有广阔的发展前景。I一～维普资讯http://www.cqvip.comFOOD弋鼍．C

7、ENCQ譬QG食品技术食昌科技2．3光热敏感性水凝胶基丙烯酰胺为原料，制备不同配比的明胶／N一异丙将温敏性水凝胶和光学活性物质

8、组成的光热敏感基丙烯酰胺系列，对pH和温度有明显的响应。性水凝胶在药物释放方面得到发展。凝胶中引入叶绿Bae和Kim合成pH和温度双重敏感性凝胶，在素吸收光能使微环境温度升高凝胶收缩；AUs纳米溶胶中先溶入胰岛素和葡萄糖酸酶，此凝胶在人体温微粒上包一层薄金能强烈吸收近红外光，将其溶入下呈凝固状，当血糖浓度上升时，酶作用于葡萄糖转N一异丙基丙烯酰胺／丙烯酰胺凝胶中(摩尔比为95：为葡萄糖酸，凝胶溶胀，使得胰岛素的释放加快。5)，在80