简述活性自由基的种类及其原理
活性氮自由基在口腔中的作用及其机制
性鸟苷酸环化酶的血红素基团结合ꎬ激活可溶性鸟
功能ꎬ催化 ＮＯ ２ － 还原为 ＮＯ 发挥细胞保护作用ꎮ 除
ｃＧＭＰ 非依赖性通路ꎮ 在前一种通路中ꎬＮＯ 与可溶
苷酸环化酶产生 ｃＧＭＰ 以及活化蛋白激酶 Ｇꎬ在神
酶( ｘａｎｔｈｉｎｅ ｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅꎬＸＯＲ) 发挥 ＮＯ ２ － 还原酶
而在病理状态下ꎬ由感染等因素导致口腔中 ＲＮＳ 显
制血小板聚集等 [５] ꎮ 但另一种 ＮＯＳꎬ诱导型一氧化
的一部分有效抵抗外界感染ꎬFra bibliotek浓度过高的 ＲＮＳ 会
表达ꎬ而在受 γ￣干扰素和脂多糖等细胞因子或微生
ꎮ
递、参与组织稳态、参与学习及记忆的过程以及抑
著升高ꎬ此时 ＲＮＳ 虽可作为宿主非特异性免疫重要
ＮＯＳ 途径是产生内源性 ＮＯ 的主要途径ꎮ 哺乳动物
【 基 金 项 目 】 中 国 博 士 后 基 金 资 助 项 目 ( 编 号:
２０１７Ｍ６１２９９９) ꎻ 四 川 省 科 技 厅 应 用 基 础 研 究 项 目 ( 编 号:
２０１７ＪＹ０３０６)
△通讯作者
物产物诱导后的巨噬细胞中表达ꎮ ｉＮＯＳ 被转录激
(１.遵义医科大学ꎬ贵州 遵义 ５６３００３ꎻ２.四川省医学科学院四川省人民医院口腔科ꎬ四川 成都 ６１００７２ꎻ
３.川北医学院ꎬ四川 南充 ６３７０００ꎻ４.电子科技大学医学院ꎬ四川 成都 ６１００５４ꎬ５.中国科学院成都生物研究所ꎬ四川 成都 ６１００４１)
【 摘要】 活性氮自由基( ｒｅａｃｔｉｖｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓꎬＲＮＳ) 是由生物体内的一氧化氮( ＮＯ) 与活性氧自由基( ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ
机制ꎬＲＮＳ 在疾病过程中能发挥双重作用:ＲＮＳ 能参与机体非特异性免疫ꎬ在口腔中发挥抗菌作用ꎬ还可以抑制或杀伤肿瘤细
具有生物活性的自由基的检测及其生理学意义
具有生物活性的自由基的检测及其生理学意义自由基是一种不稳定的电子，它们的不同反应性使它们对我们的身体产生了巨大的影响。
在医学和生物化学领域，对生物活性自由基的检测和研究，是目前极为热门和前沿的研究领域。
毋庸置疑，对自由基的检测和研究，具有重要的理论和实用价值。
本文分别从自由基的概念和特性、化学性质和生理学意义，阐述了对具有生物活性的自由基的检测方法及其生理学意义。
一、自由基的概念和特性自由基是一种不稳定的分子或原子，它们具有不成对的电子，因而在很多方面表现出与稳定的化合物不同的反应性质。
自由基的存在与活动是伴随着我们生命的各个阶段，任何生物体在生长发育、代谢、呼吸、免疫等过程中都会产生自由基，但这些自由基若产生过多，可引起人体的不良反应，甚至引发一系列的癌症、心血管疾病等。
而自由基的化学性质和特性，也决定了自由基与人体内的其他物质之间发生反应所产生的化学反应机制，如有氧呼吸、氧化，还原。
二、化学性质自由基是一种极其不稳定的粒子，没有正常分子的空间电子构型，从而其能量较低，容易与他物质相互作用，例如最常见的自由基氧自由基（O·）、超氧自由基（·O2-）及其他次级自由基，它们在活性氧的反应过程中会与铁、铜、锌等离子或分子、脂蛋白、谷胱甘肽还原酶等，形成新的反应产物，导致健康问题。
而且自由基十分喜欢攫夺其他分子中的电子，当它们夺得分子中的电子后，这个原子或分子的化学性质也许会发生巨大变化，甚至发生新的化学反应。
三、自由基的生理学意义由于自由基在我们日常生活中的不断存在和产生，因此，对自由基以及细胞内氧化还原状态的检测，已经成为当今生物医学和基础研究领域的一个前沿课题。
这是因为自由基与人体内的其他分子或细胞发生反应后，会随着血液流入心脏、肝脏等重要器官，对这些器官造成不良影响，并且加速了体内大量的自由基的形成，导致健康问题。
目前有很多方法可以检测自由基，其中最常用的是测定人体内的抗氧化能力。
化学反应中的活性中心机理
化学反应中的活性中心机理化学反应是指物质之间的转化过程，它是各种化学物质之间发生分子间的相互作用导致原子重新组合为新的合成物。
在化学反应中，活性中心机理起着关键作用。
本文将探讨化学反应中活性中心机理的原理及其影响因素。
一、活性中心的定义与分类活性中心是指在化学反应中起主导作用的反应物分子、离子或原子团。
根据化学反应的不同类型，活性中心可分为各类反应中心。
常见的活性中心包括自由基、阴离子、阳离子、中性离子及配位体等。
不同活性中心在反应中具有不同的反应机理和活性。
二、自由基活性中心的机理在自由基反应中，自由基是最常见的活性中心。
自由基是具有未成对电子的化学物质，常以“·”表示。
自由基反应以自由基与其他分子发生相互作用为基础，而这些反应通常涉及到氧化、还原、取代和添加等反应。
自由基活性中心的产生主要源于化学物质的分解或电离。
活性中心的生成可通过光照、热分解等外部刺激来促进。
三、阴离子和阳离子活性中心的机理阴离子和阳离子活性中心在反应中常起中间体的作用。
阴离子活性中心通过捕获正电荷或释放电子来参与反应。
阳离子活性中心则通过捕获负电荷或释放正电荷来参与反应。
在离子反应中，反应物的离子化能力和活性中心的亲电性是关键因素。
四、中性离子活性中心的机理中性离子活性中心是在中性分子中形成的反应中间体。
中性离子活性中心的形成通常需要提供外部能量，例如加热、光照或电离。
与阴离子和阳离子活性中心相比，中性离子活性中心在反应中的参与度相对较低，但其反应机理也是化学研究的重要一环。
五、配位体活性中心的机理配位体活性中心指的是在配位反应中，配位体和中心离子之间形成的配位键。
配位体活性中心的机理与金属离子及配位体的性质密切相关。
配位体可以通过给予或接受电子与中心离子反应，或通过形成氧合物等配位键来参与化学反应。
六、活性中心机理的影响因素活性中心机理的影响因素多种多样，包括反应物的结构、反应条件、反应媒介、温度、压力等。
活性自由基聚合
分子材料的性能和功能。
功能性化
通过活性自由基聚合，可以将功 能性单体引入高分子链中，制备 功能性高分子材料，如具有光敏、 热敏、导电、磁性等功能的高分
子材料。
高分子链结构调控
通过活性自由基聚合，可以精确 调控高分子链的微观结构和聚集 态结构，从而改善高分子材料的 力学性能、流变性能和加工性能
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特性
活性自由基聚合具有高分子量、窄分 子量分布、低副反应和易控制等特点 ，能够合成结构规整、性能优异的聚 合物材料。
历史与发展
历史
活性自由基聚合的概念最早由美 国科学家于20世纪50年代提出， 但直到20世纪80年代才得到实际 应用。
发展
随着对活性自由基聚合机理的深 入研究和新型聚合技术的开发， 活性自由基聚合已成为高分子合 成领域的重要研究方向之一。
压力
聚合过程中通常需要加压，以使单体更好地溶解和传递。
引发剂与抑制剂
选择适当的引发剂和抑制剂，以控制聚合反应的速度和产物的分 子量。
聚合产物的特性
高分子量
活性自由基聚合可制备高 分子量的聚合物，分子量 可达到数百万至数千万。
窄分子量分布
活性自由基聚合产物的分 子量分布较窄，有利于提 高聚合物材料的性能。
案例二：高分子改性研究
总结词
采用活性自由基聚合技术对现有高分子材料 进行改性，提高了其性能和应用范围。
详细描述
在案例二中，研究者采用活性自由基聚合方 法对现有高分子材料进行了改性。通过引入 功能性单体和共聚单体，成功改善了高分子 材料的亲水性、生物相容性和光敏性等性能。 此外，研究者还研究了改性后高分子材料的 流变性能和加工性能，为其在实际应用中的 加工和成型提供了理论支持。
原子转移自由基聚合概述
原子转移自由基聚合概述1.引言“活性”/可控自由基聚合不同于传统意义上的自由基聚合反应。
它克服了分子量及其分布不可控，难以合成嵌段聚合物等缺陷，做到了分子量可控，分子量分布较窄，聚合物结构可控等一系列要求。
这类聚合反应主要是有效降低了增长活性中心的浓度，抑制了双基终止的发生，延长了自由基的寿命和分子量的统一性；使用快引发的方式，保证不同分子链同时增长。
目前大致有以下几种不同的机理得到了较为深入地研究:基于引发-转移-终止剂（Initiator-chain transfer-terminator）的活性自由基聚合(Iniferter法）、基于氮氧稳定自由基的活性自由基聚合（Living nitroxide-mediated stable free radical polymerization-SFRP）、原子转移自由基聚合（Atom transfer radical polymerization-ATRP）、基于可逆加成碎裂链转移剂的活性自由基聚合（Living radical polymerization in the presence of reversible addition-fragmentation chain transfer-RAFT）和退化转移自由基聚合（degenerative transfer process-DT）等等。
在这些不同的实现“活性”/可控自由基聚合的方法当中，原子转移自由基聚合是目前最有希望实现工业化的一种方法。
2.原子转移自由基聚合概述原子转移自由基聚合是1995年由卡内基梅隆大学Matyjaszewski课题组提出的一种“活性”/可控自由基聚合新机理Wang, J-S; Matyjaszewski, K. Controlled/"living" radical polymerization. Atom transfer radical polymerization in the presence of transition-metal complexes. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117: 5614–5615.。
自由基的活性名词解释
自由基的活性名词解释自由基是一个在化学领域中极为重要且复杂的概念。
它是指具有未成对的电子，使得其非常不稳定，需要通过与其他分子发生反应来稳定自身的一类化学物质。
自由基具有极高的反应活性，对生命系统和环境产生广泛的影响。
在本文中，我们将详细解释自由基的活性特征，以及为什么它们如此重要。
1. 自由基的定义和特点自由基是指具有未成对电子的分子或原子。
它们通常从其他化学物质的电子失去或获得一个电子而形成。
自由基的电子结构使得其不稳定，因此它们迫切需要与其他物质反应以稳定自身。
自由基的反应活性极高，它们能够与其他分子或原子结合，进而引发一系列连锁反应。
2. 自由基的来源自由基可以通过多种方式产生。
一种常见的方式是化学反应中的断裂反应，例如光解和热解。
此外，辐射（如紫外线和X射线）和污染物（如汽车废气和空气中的化学物质）也能产生自由基。
甚至在生物体内，新陈代谢过程也会生产自由基。
这些自由基的形成是不可避免的。
3. 自由基的活性自由基具有非常高的活性，这是因为它们追求稳定的特性导致了它们与其他分子发生反应。
自由基的活性主要体现在以下几个方面：3.1 单电子转移反应：自由基能够通过与其他分子或原子交换电子，从而形成新的化学键。
这种反应可能导致分子链的断裂或形成新的分子。
3.2 自由基链反应：自由基的一个重要特性是它们能够引发连锁反应。
例如，自由基与稳定分子反应后，会生成新的自由基，这些新的自由基又能继续与其他分子反应，形成一个反应链。
3.3 氧化还原反应：自由基通常是强氧化剂，能够与其他物质发生氧化还原反应。
在这些反应中，自由基通过失去或获得电子，改变其他物质的氧化态。
4. 自由基的影响自由基在生物体和环境中都具有广泛的影响。
在生物体内，自由基可以对细胞膜、DNA和蛋白质等生物大分子产生损伤，导致细胞的功能紊乱甚至死亡。
自由基还与许多疾病的发生和进展相关，例如癌症、心血管疾病和老年痴呆症等。
此外，自由基对环境也产生重大影响。
“活性”可控自由基聚合
“活性”/可控自由基聚合熊鹏鹏2010214110 摘要: 自由基聚合是生产高分子量聚合物的重要方法, “活性”/ 可控自由基聚合综合了自由基聚合和离子聚合的优点, 使自由基聚合具有可控性。
本文对目前可以实现“活性”/ 可控自由基聚合的途径和各自机理进行介绍, 指出应该重视对“活性”/可控自由基聚合的研究。
关键词: “活性”/可控自由基聚合; 稳定自由基; 可逆加成-裂解链转移; 原子转移; 引发转移终止剂;退化转移。
自由基聚合是工业上和实验室中生产高分子量聚合物的重要方法, 该法具有可聚合的单体种类多、反应条件宽松、以水为介质、容易实现工业化生产等优点, 但也存在着缺陷, 如自由基聚合的本质( 慢引发, 快速链增长, 易发生链终止和链转移等) 决定了聚合反应的失控行为,其结果常常导致聚合产物呈现宽分布, 分子量和结构不可控, 有时甚至会发生支化、交联等,从而严重影响聚合物的性能, 此外, 传统的自由基聚合也不能用于合成指定结构的规整聚合物。
鉴于离子聚合和配位聚合可以很好地控制聚合物结构, 而能不能控制自由基聚合体系则成为当前的研究热点, 但近年来从离子聚合和可控有机自由基反应的研究进展来看, 答案是肯定的。
就聚合反应而言, 要合成具有确定结构的聚合物, 则要求所有的链应同时引发, 增长相似, 这就需要快速引发, 在聚合结束前增长链应保持活性, 链转移和链终止的效应可以忽略, 而自由基聚合的本质( 慢引发, 快终止) 与之正好相反。
所以实现可控自由基聚合要基于以下三个原则:1) 自由基体系中的增长反应应对自由基敏感, 终止反应对自由基浓度的敏感度次之。
这样, 在自由基浓度很低时, 链增长反应与终止反应的速率比才足够高, 才能合成出分子量很大的聚合物。
2) 增长链的浓度必须比初始游离自由基的浓度高得多, 在整个反应过程中所有的链均需保持活性, 且游离自由基与高浓度休眠链处于动态平衡之中, 这种持续自由基效应对任何控制自由基反应来说都是最重要的。
活性氧自由基的名词解释
活性氧自由基的名词解释活性氧自由基是生物体内产生的一类非常活跃的化学物质。
它们包含了含氧的分子，如超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、羟自由基(OH·)等。
这些化合物具有较强的氧化能力，能与生物体内的脂肪、蛋白质和核酸等分子发生反应，引发一系列细胞损伤和疾病。
活性氧自由基的形成主要源于氧化代谢过程，即通过氧气的逐步还原形成水和能量的过程。
正常代谢产生的活性氧自由基有一定的作用，如参与免疫防御、调节细胞信号传导、维持生物体内平衡等。
然而，当活性氧自由基的产生过量或清除能力不足时，就会对生物体造成损害。
活性氧自由基对生物体的危害主要表现在以下几个方面：1. 氧化损伤：活性氧自由基具有强烈的氧化能力，能损伤细胞膜、细胞器和细胞核等结构，使细胞功能异常。
它们的高度活性会导致细胞内氧化反应加速，引发脂质过氧化、蛋白质氧化和核酸氧化等反应，造成细胞DNA的损伤，从而影响细胞的正常生长和分裂。
2. 损害细胞膜：活性氧自由基与细胞膜上的脂质分子发生反应，导致脂质过氧化反应的发生。
脂质过氧化会破坏细胞膜结构，使其通透性增加，导致重要细胞成分的流失和细胞功能的异常。
此外，活性氧自由基还能改变细胞膜流体性质，影响其信号传导和细胞黏附，对细胞功能产生长期影响。
3. 损伤蛋白质和酶：活性氧自由基进一步引发蛋白质氧化，使蛋白质失去功能，并产生变性、断裂、聚集等异常现象。
蛋白质是细胞内生物化学过程的重要组成部分，它们的异常受损将导致整个细胞功能的紊乱。
活性氧自由基还可与酶相互作用，使酶活性降低，影响细胞内代谢过程的正常进行。
4. 损伤核酸：核酸是生物体内遗传信息的重要载体，活性氧自由基对核酸的氧化损伤会导致DNA链的断裂、碱基损伤和碱基缺失，进而使基因表达发生异常，导致遗传信息传递障碍以及突变的出现。
这些变化可能会导致细胞增殖和分化的异常，甚至引发肿瘤等疾病。
为了保护生物体免受活性氧自由基的损害，人体内产生了一系列抗氧化防御系统。
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1.简述活性自由基的种类及其原理、
答
2.芳杂环高分子的特点;写出五种典型的芳杂环高分子的结构制备方法
答：特点，软化点高、热稳定性高、机械性能高、耐化学试剂性
聚苯的合成：
聚苯硫醚的合成：
聚砜的合成
聚芳砜的合成
聚醚砜PES-C 的合成
3.简述高吸水性树脂的吸水和保水机理，以及影响吸水性能的主要原因
答：自然界中能吸水的物质很多，按其吸水的机制来
分，可分为两类：一类是物理吸附类，像传统的吸水性
材料如棉花、纸张、海绵等，其吸水机制主要是毛细管
吸附原理，所以这类物质吸水能力不高，只能吸收自
重的几十倍的水，且一旦施压，所吸收水分就逸出，保
水性能差。
另一类是化学吸附类，通过化学键的方式
把水和亲水性物质结合在一起成为一个整体。
此种
吸附结合很牢，加压也不易失去所吸收水分。
高吸水性树脂是具有三维空间网络结构的高聚
物，所吸收水分既有物理吸附，又有化学吸附。
因
此，具有神奇的吸水能力，可吸收成百上千倍的
水
4.设计一种水溶性感光高分子体系，并说明其感光机理
答
5.简述超滤和超滤膜的特点
答：超滤技术始于1861 年，其过滤粒径介于微滤和反渗透之间，约5～10 nm，在0.1～
0.5 MPa 的静压差推动下截留各种可溶性大分子，如多糖、蛋白质、酶等相对分子质量
大于500的大分子及胶体，形成浓缩液，达到溶液的净化、分离及浓缩目的。
超滤技术的核心部件是超滤膜，分离截留的原理为筛分，小于孔径的微粒随溶剂一起透过膜上的微孔，而大于孔径的微粒则被截留。
膜上微孔的尺寸和形状决定膜的分离效率。
超滤膜均为不对称膜，形式有平板式、卷式、管式和中空纤维状等。
超滤膜的结构一般由三层结构组成。
即最上层的表面活性层，致密而光滑，厚度为0.1～1.5μm，其中细孔孔径一般小于10nm；中间的过渡层，具有大于10nm的细孔，厚度一般为1～10μm；
最下面的支撑层，厚度为50～250μm，具有50nm以上的孔。
支撑层的作用为起支撑作用，提高膜的机械强度。
膜的分离性能主要取决于表面活性层和过度层。
中空纤维状超滤膜的外径为0.5～2μm。
特点是直径小，强度高，不需要支撑结构，管内外能承受较大的压力差。
此外，单位体积中空纤维状超滤膜的内表面积很大，能有效提高渗透通量。
制备超滤膜的材料主要有聚砜、聚酰胺、聚丙烯腈和醋酸纤维素等。
超滤膜的工作条件取决于膜的材质，如醋酸纤维素超滤膜适用于pH = 3～8，三醋酸纤维素超滤膜适用于pH = 2～9，芳香聚酰胺超滤膜适用于pH = 5～9，温度0～40℃，而聚醚砜超滤膜的使用温度则可超过100℃。
6.以事例解释本征型导电高分子的两种主要到点机理和影响电导率的因素
7.医用高分子材料的基本要求，举出三种常用的医用高分子结构式
答;（1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应
人体环境对高分子材料主要有以下一些影响：
1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化；
2)体内的自由基引起材料的氧化降解反应；
3)生物酶引起的聚合物分解反应；
4)在体液作用下材料中添加剂的溶出；
5)血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物
质渗入高分子材料，使材料增塑，强度下降。
但对医用高分子来说，在某些情况下，“老化”并不一定都是贬意的，有时甚至还有积极的意义。
如作为医用粘合剂用于组织粘合，或作为医用手术缝合线时，在发挥了相应的效用后，反倒不希望它们有太好的化学稳定性，而是希望它们尽快地被组织所分解、吸
收或迅速排出体外。
在这种情况下，对材料的附加要求是：在分解过程中，不应产生对人体有害的副产物。
2）对人体组织不会引起炎症或异物反应
有些高分子材料本身对人体有害，不能用作医用材料。
而有些高分子材料本身对人体组织并无不良影响，但在合成、加工过程中不可避免地会残留一些单体，或使用一些添加剂。
当材料植入人体以后，这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面，从而对周围组织发生作用，引起炎症或组织畸变，
严重的可引起全身性反应。
（3）不会致癌
根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于正常细胞发生了变异。
当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌。
而引起细胞变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，也有病毒引起的原因。
当医用高分子材料植入人体后，高分子材料本身的性质，如化学组成、交联度、相对分子质量及其分布、分子链构象、聚集态结构、高分子材料中所含的杂质、残留单体、添加剂都可能与致癌因素有关。
但研究表明，在排除了小分子渗出物的影响之外，与其他材料相比，高分子材料本身并没有比
其他材料更多的致癌可能性。
（4）具有良好的血液相容性
当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。
因此，医用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的。
高分子材料的血液相容性问题是一个十分活跃的研究课题，但至今尚未制得一种能完全抗血栓的高分子材料。
这一问题的彻底解决，还有待于各国科学家的共同努力。
（5）长期植入体内不会减小机械强度
许多人工脏器一旦植入体内，将长期存留，有些甚至伴随人们的一生。
因此，要求植入体内的高分子材料在极其复杂的人体环境中，不会很快失去
原有的机械强度。
事实上，在长期的使用过程中，高分子材料受到各种因素的影响，其性能不可能永远保持不变。
我们仅希望变化尽可能少一些，或者说寿命尽可能长一些。
一般来说，化学稳定性好的，不含易降解基团的高分子材料，机械稳定也比较好。
如聚酰胺的酰胺基团在酸性和碱性条件下都易降解，因此，用作人体各部件时，均会在短期内损失其机械强度，故一般不适宜选作植入材料。
而聚四氟乙烯的化学稳定性较好，其在生物体内的稳定性也较好。
（6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性
高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的灭菌消毒。
目前灭菌处理一般有三种方法：蒸汽灭菌、化学灭菌、γ射线灭菌。
国内大多采用前两种方法。
因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。
（7）易于加工成需要的复杂形状
人工脏器往往具有很复杂的形状，因此，用于人工脏器的高分子材料应具有优良的成型性能。
否则，即使各项性能都满足医用高分子的要求，却无法加工成所需的形状，则仍然是无法应用的。
此外还要防止在医用高分子材料生产、加工工程中引入对人体有害的物质。
应严格控制原料的纯度。
加工助剂必须符合医用标准。
生产环境应当具有适宜的洁净级别，符合国家有关标准。
与其他高分子材料相比，对医用高分子材料的要求是非常严格的。
对于不同用途的医用高分子材料，往往又有一些具体要求。
在医用高分子材料进
入临床应用之前，都必须对材料本身的物理化学性能、机械性能以及材料与生物体及人
体的相互适应性进行全面评价，然后经国家管理部门批准才能进入临床使用。
芝加哥酸
由乙交酯或丙交酯开环聚合得到的聚酯PGA或
PLA
8.与小分子表面活性剂相比，高分子表面活性剂的特点。