（武汉东湖学院15级生命科学与化学学院，430200）
摘要：近年来，超分子光化学在不断地发展，越来越多的科研人员对超分子光化学展开了研究，让超分子光化学取得了新的进展和研究成果。当前超分子光化学理论正逐渐发挥着其重要的作用，该学科的研究与许多学科都有着密不可分的联系，与化学、物理科学、材料科学和生命科学等学科的联系让超分子光化学较具研究意义，拥有着开阔的前景和广泛的应用范围。超分子光化学总体上覆盖了分子识别、分子自组装、超分子催化和超分子器件等方面内容，本文结合超分子光化学现阶段的发展状况对其前景作出了简要的概述，分别从超分子光化学在药学、环境和生命科学等方面的运用及其未来发展方向进行叙述。
关键词：超分子；光化学；药物开发；研究领域
引言：
二十一世纪以来，研究人员在超分子光化学方面的研究取得了较大的进展，基本对超分子光化学有大致的认识和理解，并且通过一些理论证明了其理解的正确性，在结构上、能量上和动态学方面对激发态也有一定程度上的调查和研究。因为研究人员对自然界中的光生物过程有一定程度的了解，例如植物的光合作用过程等，但是还存在着一些疑难的问题未完全得到解决。因此，超分子光化学的研究领域会遇到许多困难，在其今后的发展过程中，研究人员需具备良好的科学素养和不惧困难锲而不舍的科学精神，这样超分子光化学的前景便会光明起来[1]。
一、超分子化学的由来与目前的发展
随着时代的飞速发展，激光技术和现代分析仪器的研究取得了可喜的进展，科研工作人员逐渐了解到分子是可以吸收一定能量的，在分子吸收适当的光量子中的能量之后，便会从基态跃变为激发态，分子处于电子激发态的时候，会形成性质不同的另一种新型物种，即分子电子激发态。处于分子电子激发态中的分子可以完成分子内或者分子间的许多活动，例如化学键的形成和断裂、发光和电子转移等，正因如此，光化学合成和光分解等简单的过程有实现的可能，如果要完成难度系数较高的、过程较复杂的任务，例如分子记忆或者分子存储等，简单的分子光化学即便想要完成，也因为能力不足而达不到要求[2]。
因为时代在不断发展，因此出现了合适的时机，超分子光化学由此诞生，它涉及到相当广泛的领域，例如化学、物理、生物等学科，它对两个或者多个分子间的分子作用力所产生的实体结构和性能进行研究，从而逐渐发展成为一种新的学科。
超分子通常由两个部分构成，即受体和底物，受体和底物也可以被通俗地理解为主体和客体，分子简的作用力将两者凝结起来，让两者形成紧密的联系，最终形成超分子。超分子一般具备三种效能，即分子识别、催化反应和传递作用，正是基于超分子的这三种效能，才能进一步组合与装配成为分子器件。
二、超分子光化学在一些领域的应用与研究
近年来，研究人员在超分子光化学领域的研究越来越活跃，因此，超分子光化学所应用的范围也越来越广，在一些化学药物方面的研究与应用、在压电学传感器方面的研究与应用、分子识别的应用和在导体以及超导体方面的应用等，越来越多的领域应用了超分子光化学，使得超分子光化学的前景充满希望和光辉。
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（一）随着超分子化学在药物学的应用，超分子光化学的发展前景也在变好
随着超分子化学在药物开发中的应用与研究的推进，逐渐引起了国际学术界的广泛关注。因为药物分子与其他的有机分子能够借助氢键的作用紧密联系在一起，从而产生一种药物超分子化合物，这将对药物的溶解度和生物的利用度等方面产生积极的影响，它能够有效地改善药物的性能，基于药物超分子化合物的这种有利的作用，药物制剂领域将会让它成为他们制药的优先方案。超分子药物化学是超分子化学在药物学领域的一个全新的发展，对该领域的研究，代表着一个新兴的交叉学科领域的诞生，并且在逐渐成为一个较独立的研究领域。正因为超分子化学具有的良好推广效果，超分子光化学的发展才让人们更加期待，超分子光化学才会吸引研究人员进行研究，这个新兴的学科才会有更好的发展前景[3]。
（二）超分子光化学在含荧光基因和大环配体方面的研究状况
对于光化学的分子器件的研究，一定要注意到其中一个对光敏感的元件，这个元件指的是能量传输光敏剂或者电子转移光敏剂，它们吸收光量子的能量，然后将它们所吸收到的能量传输到其他的元件上，让其他的元件更好地行使各种应用功能，对于含荧光基因和大环配体的超分子体系而言，这个荧光基因的作用就等同于光敏元件的作用，同时，大环分子还有分子识别的作用，整个体系将这两种结构的功能充分结合之后，便具备了超分子的一些基本的特性。下面将对含荧光基因和大环配体的超分子光化学体系的研究状况作进一步的分析：
在超分子大环配体当中，对环糊精和冠醚这两种化合物的研究次数是最多的，而且这两种化合物的应用也最广泛，在化学领域当中，这两种化合物能够充当两种效果比较好的酶模拟物，在生物模拟酶的研究领域当中，环糊精充当着人工酶的基础部分，在水溶液环境中，它的良好的疏水作用起到了较好的效果，构成了一个微环境，可以很好地识别分子的形状，例如手性分子，同时它还能够与不带功能基因的受体发生相互作用。由于冠醚有效利用了络合金属离子，同时具备亲极性的洞穴和疏水的表面，因此被充当模拟酶时，是借助金属的性能所起的功效。
三、结束语
从上述超分子光化学研究领域的情况可以看出，超分子光化学是一门结合分子识别功能和发光性质的新产生的研究性学科，尤为突出的是在荧光基因和大环配体方面的研究，该研究具有重要的理论意义，可以用来测试和分析环境。科学研究人员应当充分结合以前的科学家的工作经验，对这一新兴领域展开研究，这样，超分子光化学的研究在不久的将来就可以向人们展示它辉煌的成果，总之，超分子光化学的发展前景是诱人的、充满希望的[4]。
参考文献
[1]谢凡, 秦龙, 欧阳光辉, et al. 基于谷氨酸树枝状两亲分子的超分子水凝胶的收缩及其功能化应用[J]. 科学通报, 2017(06):9-20.
[2]成梦娇, 张倩, 石峰. 宏观超分子组装——超分子材料制备新理念[J]. 中国科学:化学, 2017(07):22-35.
[3]刘海超, 高宇, 杨兵. 基于蒽的高效率π-π作用双分子发光:激基缔合物再认识[J]. 科学通报, 2017(35):4099-4112.
[4]王沛, 刘源岗, 王士斌. 层层自组装纳米药物载体在癌症治疗中的研究进展[J]. 科学通报, 2017(12):41-48.
论文作者:何承超 黄鹏飞
论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月下《知识-力量》2019年5月下
论文发表时间:2019/3/7
标签：分子论文; 光化学论文; 化学论文; 激发态论文; 药物论文; 领域论文; 作用论文; 《知识-力量》2019年5月下《知识-力量》2019年5月下论文;