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第一章文献综述

1.1聚合物试剂

将具有物理、化学或生物活性的功能基团连接在聚合物载体上得到的功能化聚合物，称为聚合物载体试剂，简称为聚合物试剂[1]。

聚合物作为试剂发展到现在，研究通过聚合物载体化反应进行有机合成已成为有机合成和功能高分子化学的一个重要的课题。

这是一种非均相合成方法，它打破了通常认为有机反应只能在均相溶液中进行的概念，把试剂、催化剂或反应物连接到不溶性的固体聚合物载体上进行化学反应。

自1963年Merrifield[2]和Letsinger[3]利用聚合物试剂在多肽合成上取得成功后，聚合物试剂的研制和应用才引起人们的注意。

使用聚合物试剂进行有机合成的最大优点是，利用聚合物载体不溶解的性质，在反应结束后，通过简单的过滤，就能将连接在聚合物载体上的产物与副产物、试剂、催化剂、液相成分分离开来。

这不仅避免了蒸馏、重结晶以及其它分离方法所带来的损失，而且简化了处理步骤，节省工时，从而提高了生产效率。

此外，聚合物试剂还具有选择性高、副反应少以及载体可回收重用等优点[1]。

1.2聚合物试剂的制备方法

聚合物试剂的制备方法有两种[4]。

第一种方法是先制备一种具有特定功能基的单体，然后进行聚合反应。

这种方法的主要优点是生成的聚合物是完全均一的，并有固定的和比较高的功能度。

但单体的不稳定性与聚合反应条件之间的矛盾限制了用这种方法制备比较简单的聚合物，而且这种方法的成本较高，反应后聚合物内部容易残留未反应的单体和大量活性基团。

第二种方法是先制备聚合物载体，然后把功能基引入这种聚合物载体，这是较常用的方法。

在这种情况下功能度很容易控制，可得到特定功能度的功能聚合物。

而且功能基大部分分布在聚合物母体的表面，有利于功能聚合物的进一步反应。

1.3聚合物试剂的载体

聚合物在引入功能基（功能化）以后，即从非反应性高分子变成反应性高分子，从而改变材料的原有特性，以适应各种各样的应用需求。

在这些反应性的高分子中，原聚合物（即功能化前的高分子）或称为骨架（聚合物载体），起着负载功能基和通过功能基联接其它试剂或催化剂的作用[1]。

因此聚合物的功能化，以及功能化聚合物与其它试剂或催化剂的联接都离不开聚合物载体。

1.3.1载体的性能

聚合物载体应具备的共性是:

聚合物载体应完全不溶；价格便宜，可通过简单的方式获得；使用方便，机械性能好；可再生。

除了这些聚合物载体应具备的共性外，它们还应具备一些特性，例如，根据聚合物试剂的用途不同，需选择不同的溶胀度及不同的功能基。

此外，用作反应试剂或反应催化剂的聚合物试剂，其聚合物载体被功能化后应可达到不同的功能基化程度（不同的担载量），而且功能基能均匀地分布于聚合物载体上，并有合适的功能基分析方法，功能基均应容易为其它试剂和溶剂分子所接近[4]。

1.3.2影响载体性能的因素

1.3.2.1载体的交联度

为使聚合物试剂在酸、碱及有机溶剂中不溶和在加热时不熔，高分子载体中必须含有一定量的起交联作用的交联剂，如二乙烯苯。

共聚基体中交联剂的百分含量称该聚合物载体的交联度。

聚合物载体的交联度决定了其网孔的大小。

交联度愈高，聚合物的网孔就愈紧密，聚合物载体的机械强度也相应较高，但其平均孔径则随之减小，因而表现为对离子和分子的选择性增大，而离子或分子在聚合物内部的扩散速度则下降，功能化反应也就较难进行。

相反，如果聚合物的交联度低，则聚合物的网孔结构比较疏松，聚合物珠体的机械强度就较差，在溶剂中的溶胀度很大，对离子或分子的选择性变低，但离子或分子扩散进内部的速率较快，功能化反应也较易进行[1]。

1.3.2.2载体的网孔

聚合物载体的网络结构有两种基本类型[1]。

一类称为大孔型或大网眼型聚合物。

这一类聚合物在制备时添加了适当量的致孔剂，在聚合过程中共聚体逐渐固化成型，使聚合物与致孔剂之间出现相分离，聚合后致孔剂被抽提除去，聚合物内部就形成了多孔的结构。

这些孔是永久性的孔，又称“物理孔”。

另一类称为凝胶型或微孔聚合物。

这类聚合物在制备时没有添加致孔剂。

所以载体内部没有由致孔剂造就的物理孔，只有由单体分子和交联剂分子在共聚时形成链与链间的空隙，称为“化学孔”。

大孔型聚合物载体和凝胶型聚合物载体由于存在着物理孔或化学孔，可使反应剂进入载体内部进行反应，不致于反应仅仅局限在载体表面上进行，能够大大地提高反应速度和载体试剂及载体催化剂的使用周期。

1.3.2.3载体的粒径

相同质量的聚合物载体，其粒径越小，颗粒的总表面积就越大，载体表面的功能化程度就越高，离子和小分子进入聚合物内部的路程就越短，因而扩散速率大；相反，聚合物载体的粒径越大，相同质量下它们的总表面积就小，载体表面的功能化程度低，扩散速率较小[1]。

另外，所选择的聚合物载体为粒径单分散微球可改善固相化学反应中的均一性[5]。

1.3.3载体的种类

可用于聚合物试剂的载体材料有许多种类型。

根据骨架的主要成分可分为有机载体和无机载体两大类。

其中无机载体包括:

硅胶、氧化铝等；有机载体包括:

苯乙烯-二乙烯基苯交联树脂（即交联聚苯乙烯树脂，简称PS）、TentaGel树脂[6]、PolyHIPE树脂[7]、聚丙烯酰胺树脂、PEGA树脂（丙烯酰胺丙基-PEG-N,N-二甲基丙烯酰胺）等。

在有机类载体中，PS的应用非常广泛。

具有不同交联度和不同粒径的PS已商品化，且已被广泛应用于聚合物试剂和聚合物催化剂的载体。

同其它聚合物载体相比，PS有如下优点[4]:

（1）价格便宜，易于获得；

（2）交联方式和交联度容易控制。

因为聚合物的交联度能影响其溶胀性能，所以通过交联度的控制，可得到不同溶胀度的聚合物；（3）化学稳定性好，在一般情况下，它们不与大多数化学试剂反应，能够经受序列合成等反应所要求的化学和物理处理。

（4）PS的苯环易于功能化，而且苯环功能基化后可容易得到各种活性高、选择性好的试剂。

下图列举了PS上可进行的反应[1]。

1.4聚合物试剂的应用

现在，聚合物试剂已被广泛用于有机化学[8、9]、分析化学[10]和生物化学[8]。

包括用作离子交换树脂[11]、酶的固定化[12、13]、高分子药物载体[14、15]、手性化合物的分离与纯化[16]、多肽、寡糖、寡核苷酸的固相合成[17]及组合化学[18]等等。

1.4.1离子交换树脂

离子交换树脂是一类能显示离子交换功能的高分子材料。

它是由在交联结构的高分子载体上以化学键结合着各种离子基团（即所谓固定离子）和其反离子而组成。

反离子在溶液中可以解离，并在一定条件下可与其它符号相同的离子发生交换反应。

因离子交换反应一般是可逆的，在一定条件下被交换的离子可以被再交换，使离子树脂又恢复到原来的离子式，所以，离子交换树脂通过交换和再生可以反复利用[19]。

1.4.1.1离子交换树脂的分类

目前，使用的离子交换树脂绝大多数都是以苯乙烯－二乙烯苯共聚体或丙烯酸及其衍生物与二乙烯苯的共聚体为基体。

因交换基团性质的不同，离子交换树脂可分成两大类:

可与溶液中的阳离子进行交换反应的称阳离子交换树脂，其中的阳离子包括氢离子及金属阳离子；可与溶液中的阴离子进行交换反应的称阴离子交换树脂，其中的阴离子包括氢氧根离子及其它酸根离子等。

因此，离子交换树脂实际上是一种不溶不熔的高分子酸或碱或盐。

和低分子酸、碱一样，根据它们的反离子解离程度的不同，离子交换树脂又分为强酸型、弱酸型、强碱型、弱碱型[19]。

1、强酸型阳离子交换树脂

这是指在交联结构高分子基体上带有磺酸根（－SO3-H+）的离子交换树脂。

若以R代表高分子基体，这种树脂可用R－SO3H表示，它在水溶液中解离如下:

其酸性相当于硫酸、盐酸等无机酸，它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。

以苯乙烯－二乙烯苯共聚球体为基础的强酸型阳离子交换树脂，是用途最广、用量最大的一种离子树脂，它是用浓硫酸或发烟硫酸、氯磺酸等磺化PS球体而得[20]。

2、弱酸型阳离子交换树脂

这是指含有羧酸基（-COOH），磷酸基（-PO3H2），酚基（-C6H4-OH）的离子交换树脂，其中以含羧酸基的弱酸型树脂用途最广。

含羧酸基的阳离子树脂和有机羧酸一样在水中解离程度较弱，在10－5～10－7之间，所以显弱酸型，其解离如下:

它仅能在接近中性和碱性介质中才能解离而显示离子交换功能。

含羧酸基的弱酸型离子树脂常是用甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯与二乙烯苯（DVB）悬浮共聚合而后水解[21]，亦或用水解顺丁烯二酸酐与DVB、丙稀腈与DVB、丙烯酸乙酯与丙烯腈与DVB等的共聚物的方法[22、23]制得。

高的交换容量、容易再生、以及对二价金属离子具有较好选择性是这种阳离子交换树脂的重要特点。

3、强碱型阴离子交换树脂

以季铵基为交换基团的离子交换树脂称强碱型阴离子交换树脂。

这种树脂在水中解离如下:

4、弱碱型阴离子交换树脂

这是指以伯胺（－NH2）或仲胺（－NHR）、叔胺（－NR2）为交换基团的离子交换树脂。

这种树脂在水中解离程度很小而呈弱碱型:

它只在中性及酸性介质中才显示离子交换功能。

常用的阴离子交换树脂，多用苯乙烯－二乙烯苯共聚微球经氯甲基化[24]再胺化[25、26]而得。

当用三甲胺胺化时，得到Ⅰ型强碱型阴离子交换树脂；用二甲基乙醇胺胺化时，得到Ⅱ型强碱型阴离子交换树脂，它们的碱性都很强，不仅可交换一般无机酸根阴离子，也可交换吸附硅酸，醋酸那样的弱酸。

当用伯胺或仲胺胺化时，可制得弱碱型阴离子交换树脂。

这种树脂碱性较弱，只能交换盐酸、硫酸、硝酸这样的无机酸阴离子，而对硅酸等弱酸几乎没有交换吸附能力。

较高的交换容量和容易再生是弱碱型阴离子交换树脂的重要特点。

1.4.1.2离子交换树脂的功能[27]

1、离子交换

这是离子交换树脂的最基本的功能。

当离子交换树脂与电解质溶液接触时，树脂粒子的反离子就会离解，并与电解质溶液中的离子发生离子交换反应。

离子交换反应通常是平衡可逆的，反应方向受到树脂交换基团的性质，溶液中离子的性质、浓度、溶液pH值、温度等因素的影响，利用这种可逆平衡性质，可以使交换饱和的离子交换树脂得到再生而反复使用。

2、吸附作用

离子交换树脂与溶液接触时，还有从溶液中吸附非电解质物质的功能，这种功能与非离子型吸附剂的吸附行为有些类似，同时这种吸附作用也是可逆的，可用适当的溶剂使其解吸。

3、脱水作用

离子交换树脂中交换基团是强极性的，有很强的亲水性，因此，干燥的离子交换树脂有很强的吸水作用。

4、催化作用

离子交换树脂就是高分子酸、碱，所以它和一般低分子酸、碱一样对某些有机化学反应可起催化作用，已有用离子交换树脂作酯化反应、烷基化反应、烯烃水合、缩醛化反应、水解反应、脱水反应，以及缩合反应等催化剂[28-30]。

与一般低分子液体酸、碱作催化剂比较，用离子交换树脂作催化剂的明显优点是:

反应生成物与催化剂易于分离，使反应后的处理大大简化；树脂对设备没有任何腐蚀性等。

5、脱色作用

色素大多数为阴离子性物质或弱极性物质，可用离子交换树脂除去。

用离子交换树脂脱色的优点是:

反复使用周期长，使用方便。

1.4.2酶的柔性固定化载体

1.4.2.1传统的酶的固定化方法

传统的酶的固定化方法有以下几类[31]:

①、交联法。

交联法亦称架桥法，将游离酶的氨基酸残基与双官能团或多功能团交联剂反应，生成不溶的二维或多维交联聚集体。

从而可得酶蛋白单位浓度较高的固定化酶。

根据使用条件和添加材料的不同，还能够产生不同物理性质的固定化酶。

②、包埋法。

包埋固定化法是把酶分子定位于酶固定化材料的网格结构或微胶囊结构中，这可以防止酶蛋白的流失，但底物仍能渗入其中与酶相接触，此法简便，反应条件温和，较少改变酶结构和其生物活性。

将酶包埋在凝胶，纤维或微囊中。

③、酶与载体的结合法。

酶与载体的结合法可以分为吸附法[32]和共价键结合法。

其中吸附法是利用酶与载体之间的亲和力（如范德华力，离子键，氢键）将酶固定在纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体上的固定方式。

共价结合法是固相载体表面上的官能基团和酶蛋白分子上官能基团之间发生反应形成化学共价键而固定酶的方法。

该法使酶与载体间连接牢固，不易发生酶脱落，且有良好的稳定性及重复使用性。

共价结合法中载体的选择是个关键，它是固定化方法选择的基础。

应用于固定化的理想载体材料应符合下列要求[33]:

（1）、载体表面应具有化学活性基团，这些基团可以直接与酶偶联或经过较为温和的化学法活化后与酶偶联，这是化学偶联制备固定化酶的前提；

（2）、载体应具有一定的容量、可以偶联足够量的酶。

这对于提高实验的效率和节约成本十分重要；

（3）、载体应是惰性的。

它的作用仅仅是使酶固定化，而不应该干扰酶的功能；

（4）、载体应具有较好的生物相容性；

（5）、载体应具有足够的稳定性，包括机械、物理、化学的稳定性，载体应能承受分离时的机械压力，且能受再生时的化学处理条件；

（6）、载体应是廉价易得的。

根据所选择载体和酶蛋白分子上官能基团的不同，将常用的共价结合法可分为以下几类:

（1）重氮法[34]。

将具有氨基的不溶性载体，以稀盐酸和亚硝酸钠处理，成为重氮化物，再与酶分子的氨基酸残基（如游离氨基，组氨酸的咪唑基，酪氨酸中的酚基）结合。

（2）肽键法[35]。

将含羧基的不溶性载体转变为酰基迭氮衍生物、异氰酸盐、异硫氰酸盐衍生物或酰氯衍生物等，再把这些衍生物与酶的游离氨基反应而形成酰胺键。

（3）烷基化法和芳基化法[36]。

主要是以卤素为功能团的载体与酶蛋白的氨基与巯基发生烷基化或芳基化反应而形成固定化酶的一种方法。

1.4.2.2酶的固定化载体

常用的载体可分为无机载体和有机载体，其中有机载体又可分为天然有机载体以及合成有机载体[33]。

1、无机载体

常用的无机载体有多孔玻璃、硅胶、各种金属氧化物和氢氧化物、硅藻土、高岭土等。

其中多孔玻璃、硅胶是比较常用的固定化酶的无机载体。

硅胶是一种孔径与形状易于人为控制的酶的固定化载体，具有较高的机械强度和较好的热稳定性，但pH稳定性差，只能在pH2-8之间使用。

2、天然有机载体

天然有机载体有多糖或蛋白质类物质，如:

海藻酸钠，葡聚糖凝胶，琼脂糖、卡拉胶，壳聚糖，纤维素、淀粉、胶原及衍生物等。

它们无毒，亲水性好，具有适合酶反应的天然微环境，其中大多数价廉，来源丰富，是目前较为理想的固定化载体。

九十年代以来较为成功的应用如以壳聚糖为载体固定胰蛋白酶、酸性磷酸酶、木瓜蛋白酶、乳糖酶和葡萄糖糖化酶等，活力回收一般在10%-75%之间[37]。

又如KeisukeKurita等人[38]对壳聚糖进行巯基化处理，获得了6-巯基壳聚糖。

这种载体可以直接与酸性磷酸酶结合，以此固定化酶水解5-硝基苯磷酸时发现其几乎保持了全部活力，并且反复使用时仍具有较高活力。

张永亮[39]等用DCC作为

交联剂，将T.viride纤维素酶通过肽键固定在海藻酸钠上，固化率为63.2％,活性回收率为88％。

3、合成有机载体

相对于天然有机载体，合成有机载体具有良好的抗微生物性能，机械强度大，有再生能力。

1995年以来，多篇文献对新型人工合成高分子材料作为酶固定化载体的可行性进行了报道，如聚丙烯酸甲酯大孔树脂（交联度为30%）经二乙烯三胺胺化后在pH7.5条件下固定猪胰蛋白酶[40]；用新型载体共聚树脂球Poly（EGDMA/Aam）固定葡萄糖氧化酶[41]；用ChitopearlBCW-3505作载体固定葡萄糖转移酶（CITase）[42]；以及用改性后的聚苯乙烯微球固定生物素碱性磷酸酶，都取得了良好的效果[43]。

总之，随着对固定化酶研究的深入，越来越多的新型载体材料将会被运用到固定化酶技术上，从而引导人们以更新的角度去深入讨论传统的固定化酶方法，为开创新的固定化酶方法打下基础。

1.4.2.3酶的固定化方法比较

通过上述介绍，已经了解到各种酶的固定化方法及其优越性。

表1-1给出了这些酶固定化方法间的比较，如交联法与共价结合法因为较激烈的共价反应而使酶活力损失较大，包埋法中高分子凝胶或半透膜的分子尺寸选择性不利于大分子底物与产物的扩散，吸附法中由离子键、氢键、偶极键及疏水键固定的酶易受反应介质pH、离子强度等的影响而从载体上脱落。

这些不足限制了固定化酶的广泛应用，成为急待解决的主要问题。

因此，开发简便、温和、适用的固定化方法，设计合成性能优异且可控的载体，以及应用工艺的优化研究等使酶的固定化研究目前仍是关注的热点之一。

1.4.2.4“酶的柔性固定化”模型

通常共价结合法是将酶蛋白直接结合在固定化载体表面上，在这种谓之“刚性固定化”过程中，首先是酶蛋白与载体表面之间的直接碰撞，这种碰撞力易造成酶构象的改变，导致酶活性的下降甚至失活。

而且，如果酶蛋白与载体骨架的距离太近，会导致酶受到载体的束缚，自由度降低，不利于酶蛋白充分表现出活性构象及对底物的识别，从而使固定化酶不能达到较高的催化活性。

为此，人们通过在疏水性的高分子材料表面与酶分子之间接入短的间隔链（手臂分子spacer），进行酶的固定化。

它虽然在一定程度上克服了“刚性固定化”的缺点，但由于这种手臂链仅是含有较少碳原子的短链，且主要是由一些碳碳键所构成的疏水链。

一方面当酶蛋白与载体分子相碰偶联时，手臂链对酶蛋白起到的缓冲作用是有限的，酶蛋白仍有可能会受到较大的碰撞力，使酶的构象改变；而且酶蛋白被手臂链固定在载体上后，由于短链的束缚作用，也并不能获得充分的自由度。

另一方面载体表面的疏水环境并没有得到改善，易使固定化酶蛋白构象发生折叠、失活。

通过对上述刚性固定化及手臂固定化的讨论可以发现，酶蛋白与载体分子之间的这种碰撞力越小，越易维持酶蛋白的正常构象；反之则构象越易改变。

基于林思聪就抗凝血生物材料表面性质与结构的关系提出的“维持正常构象”假说[45-47]及Bayer在多肽合成技术的综述中阐述的柔性链的作用机理[48]，本文采用酶的“柔性固定化[49,5]”的模型，即:

在载体上，接上一些有足够长度的且是亲水的分子链，而后再将酶结合到柔性链上。

见图1-2:

图1-2中载体上的卷曲线表示一种类似海藻的结构。

它具有柔顺、亲水、有一定的分子链长、对酶结构惰性等特点，即所谓的“柔性链”。

在固定化过程中，酶蛋白分子在与这种含有柔性链的载体相碰撞时，柔性链可通过其链结构的柔顺性来延长酶蛋白与载体分子作用时间而减少其反冲力，从而达到固定化酶维持正常构象的目的。

相比较而言，如果没有这种柔性链，酶分子与载体进行刚性固定化或手臂固定化时，酶蛋白所受到的撞击力显然更大。

这正如:

玻璃球落到水泥地面后会破碎而落在草地上则可能完好的原因一样。

所以酶的“柔性固定化”模型不仅可保留共价结合法固定化酶结合牢固、可反复使用的优点，又可改善其固定化过程中酶活因刚性碰撞而酶活损失较大的缺陷。

功能聚合物在此可以担当柔性固定化载体的角色，通过功能聚合物上的功能基团，与柔性链的活性基团反应，在疏水性载体的表面接上一层亲水性的长链。

如，在疏水性的聚苯乙烯－二乙烯基苯交联小球上进行功能化接上羧基，然后羧基与双醛淀粉（柔性链）的六位羟基共价结合，这种柔性固定化载体同时带有双醛淀粉的醛基又可与酶上的氨基结合达到了酶的柔性固定化的目的[5]。

1.4.3PET药物载体

1.4.3.1PET技术

正电子放射断层显像技术（PositronEmissionTomography，简称PET）是一种能够在体外无创伤地检测活体内生理的和病理的生化变化过程，并能对生化过程进行准确的定量分析的技术[50]。

1.4.3.2PET技术的原理

利用医用回旋加速器产生的带电粒子去轰击目标靶核，通过核反应堆产生带正电的放射性核素（11C、13N、15O、18F、62Cu等），将放射性核素标记在药物或人体所需营养物质（如葡萄糖，氨基酸等）上，将其作为显像剂并引入体内，利用放射性核素在体内衰变发射的正电荷电子，很快与周围广泛分布的带负电荷的电子碰撞产生湮没辐射，发射出方向相反、能量相等的两个光子。

用相对的两个探头来探测湮没辐射的光子，计算机将收集到的信号进行处理，即可获得三维的人体PET图像，显示病变的位置，形态和大小，达到从体外无创、定量、动态地观察这些物质进入人体后的生理、生化变化，从分子水平洞察代谢物或药物在正子碰撞产生湮没辐射，发射出方向相反、能量相等的两个光子。

用相对的两个探头来探测湮没辐射的光子，计算机将收集到的信号进行处理，即可获得三维的人体PET图像，显示病变的位置，形态和大小，达到从体外无创、定量、动态地观察这些物质进入人体后的生理、生化变化，从分子水平洞察代谢物或药物在正常人或病人体内的活动[51]。

1.4.3.3PET技术的优点

PET的主要优点在于能够在体外无创地“观察到”活体内的生理的和病理的生化过程，这对于研究生命现象的本质和各种疾病发生、发展的机理非常有用。

在临床上，特别适用于在没有形态学改变之前，早期诊断疾病、发现亚临床病变以及早期、准确地评价治疗效果等。

PET药物是由人体内源性代谢物或类似物组成，可以用碳、氮和氧等人体组成元素标记，能够准确地反映生物体的生化改变，并能对生化过程进行准确的定量分析。

此外，PET可以一次获得三维的全身图像，可发现其它检查所不能发现的问题。

而且，作为一种无创、安全的显像技术，一次全身PET检查的照射剂量远小于一个部位的常规CT检查[52、53]。

1.4.3.4PET显像剂

影响PET技术成功与否的因素除了放射性核素产生系统外，显像剂的合成也很重要。

PET显像所用的显像剂为正电子放射性核素标记药物，发射正电子的核素是构成机体代谢及生物活性分子的基本元素的同位素或其类似物，主要有11C、13N、15O、18F、62Cu等，由于其中18F有相对较长的半衰期（110min），并可通过置换取代有机化合物分子中的氢原子、羟基或硝基实现药物的18F标记，所以18F标记的显像剂的应用相当广泛，但现今国内用18F标记的显像剂还很少，因此18F标记的显像剂会有相当大的发展空间。

18F标记的显像剂包括代谢型显像剂（糖代谢显像剂、多巴胺代谢显像剂、氨基酸代谢显像剂、核酸代谢显像剂[54]、胆碱代谢显像剂、脂肪酸代谢显像剂[55]、骨显像剂、肾上腺显像剂）；结合型显像剂（多巴胺受体显像剂、多巴胺转运体显像剂、5-羟巴胺（HT）受体显像剂[56]、乙酰胆碱转运体显像剂、乙酰胆碱受体显像剂、肾上腺素能受体显像剂、激素受体显像剂、σ受体显像剂、阿片受体显像剂、氨基酸受体显像剂）；基因显像剂；以及其它显像剂（乏氧组织显像剂、单胺氧化酶活性显像剂、儿茶酚胺甲基转移酶活性显像剂、单纯疱疹病毒胸腺嘧啶激酶活性显像剂、芳香L—氨基酸脱羧酶活性显像剂、评价肿瘤多药耐药显像剂、肽类显像剂、单克隆抗体（McAb）显像剂）。

在PET显像剂的合成中，对药物的18F化标记是最重要也是最难操作的一步，因为18F具有放射性，对人体有伤害；而且小分子药物18F化标记后难以分离提取。

因此，可利用功能聚合物的功能基团与小分子药物的某个活性基团共价结合，然后对该聚合物小球进行18F化标记后切下小分子药物，以实现PET显像剂制备中放射性核素标记的自动化操作。

用该种方法制备PET显像剂即可避免标记过程中对操作者的身体损伤，又可提高小分子药物的分离提取效率。

1.5问题的提出

综上所述，本文希望通过对一聚合物进行功能化后，得到一功能性聚合物载体或聚合物试剂，以用于离子交换树脂、柔性固定化酶及PET药物的高分子化。

由于聚苯乙烯型聚合物的应用非常广泛，其原料在市场上很容易购得，且价格便宜，单体经聚合，可以获得性能优异，形状规整的微球，与其它聚合物载体相比，聚合物链上的苯环可以很容易通过芳环的取代反应引入各种所需的功能基团（见图1-1）。

所以本文选用聚苯乙烯－二乙烯基苯交联共聚物微球为聚合物载体，并且选择傅克酰基化反应对其功能化引入羧基基团，用制得的羧基树脂与羟基形成酯键的反应，接上柔性链（双醛淀粉）或PET药物（脱氧胸腺嘧啶核苷），前者用于酶的柔性固定化，后者用于放射性核素的标记；同