分子印迹技术

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1、黄河科技学院毕业论文（文献综述）第7页分子印迹技术及研究进展摘要：分子印迹是制备具有分子特异识别功能聚合物的一种技术。近年来，这项技术取得了重大的突破和进展，影响到社会多很多领域。本文介绍了分子印迹技术的基本原理与印迹聚合物的制备方法，综述了该技术在色谱、固相萃取、药物分析、生化分离、生物传感器技术以及生物催化方面的研究与应用，并对未来的发展方向进行了展望。关键词：分子印迹技术，基本原理，研究进展，展望1．引言分子印迹技术(MolecularImprintingTechnique，MIT)是一种有效的在高度交联、刚性的聚合物母体中引入特定分子结合位点的技术[1]。MIT是二十世

2、纪八十年代迅速发展起来的一种化学分析技术，属于泛分子化学研究范畴，通常被人们描述为创造与识别“分子锁匙”的人工“锁”技术[2]。分子印迹技术也叫分子模板技术，最初出现源于20世纪40年代的免疫学[2]。近年来MIT发展十分迅速，主要是因为其有三大特点:即预定性、识别性和实用性。由于分子印迹聚合物(MolecularImprintedPolymer，MIP)具有抗恶劣环境的能力，表现出高度的稳定性和长的使用寿命等优点，因此，它在许多领域，如色谱中对映体和异构体的分离、固相萃取、化学仿生传感器、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离技术等诸多领域展现了良好的应用前景[3-8]，并由此使其

3、成为化学和生物学交叉的新兴领域之一，得到世界注目并迅速发展。近年来，已有一些文献介绍了这方面的理论和最新研究成果。本文收集了很多有关分子印迹技术的文献。通过对这些文献的回顾，对分子印迹技术的基本原理和研究进展作了比较全面的评述，并对该领域未来的发展方向作出展望，旨在引起国内分析化学工作者对该领域研究的关注，以便更快地赶上国际先进水平。2．分子印迹技术的基本原理分子印迹技术是将模板分子又称印迹分子、目标分子与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合得到固体介质，然后通过物理或化学方法洗脱除去介质中的模板分子，得到“印迹”有目标分子空间结构和结合位点的MIP，黄河科技学院毕业论文（文献综述

4、）第7页在这种聚合物中形成了与模板分子在空间和结合位点上相匹配的具有多重作用位点的空穴，这样的空穴对模板分子具有选择性[9]。目前发展的分子印迹技术主要有两种：1)共价法(预组织法)该方法主要由Wulff[10]等创立。在此方法中，印迹分子通过共价键与单体结合，在加入交联剂聚合后，聚合后通过化学手段打开共价键除去印迹分子。该聚合物的制备及以后的分子识别过程都依赖于单体与印迹分子之间可逆的共价键。该方法已被应用于制备各种具有特异识别功能的聚合物，如糖类及其衍生物、联辅酶及甾醇类、甘油酸及其衍生物、芳香酮、氨基酸及其衍生物等物质。由于共价键作用力较强，在印迹分子自组装或识别过程中结

5、合和解离速度较慢，难以达到热力学平衡，不适于快速识别，而且识别水平与生物识别相差甚远，因此共价法发展较为缓慢。2)非共价法(自组织法)该法主要由Norrlow等[11]创立。在此法中，印迹分子与功能单体之间预先自组织排列，以非共价键形成多重作用点，如离子键、氢键、疏水作用等。此法已被应用于下列物质的分离中:染料、二胺、二氮杂苯、维生素、氨基酸衍生物、茶碱、核苷酸碱基、多肽、非甾醇类抗感染药萘普生和苄胺等。非共价法所用功能单体量相对于印迹分子大大过量，因而有相当多的结合基团呈无规则分布，但对分离过程影响不大，所以色谱固定相、膜等分离介质的制备可优先考虑非共价法。3.分子印迹聚合物

6、的制备分子印迹已成为一种制备具有预定选择性填料的技术，主要有以下几种方法:1)传统方法它是将功能单体在溶液中重新排列在印迹分子周围，交联干燥之后将其研磨、破碎、筛分得到一定粒径的分子印迹介质，最后洗脱除去模板分子。此法简便，直接。2）悬浮聚合采用全氟化碳液体作为悬浮介质，代替传统的有机溶剂-水悬浮介质，从而根除了非共价印迹中存在的不稳定的预组织合成物。3）扩散聚合[12]黄河科技学院毕业论文（文献综述）第7页此法是将模板分子、功能单体、交联剂溶于有机溶液中，然后将溶液移入水中搅拌，乳化；最后加入引发剂交联、聚合，可直接制备粒径较均一的球形分子印迹介质。4）表面印迹[12]先将模

7、板分子与功能单体在有机溶剂中反应形成加合物，然后将此加合物与表面活化后的硅胶、聚三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TRIM)粒子和玻璃介质反应，Norrlow和Dhal等分别在硅胶和聚三羟甲基丙烷三丙烯酸酯粒子表面嫁接印迹层获得成功。这样获得的分子印迹物解决了传统方法中对模板分子包埋过深或过紧而无法洗脱下来的问题。4.分子印迹技术的应用由于分子印迹技术具有构效预定性﹑识别专一性和广泛实用性等特点，因此该技术在以下等诸多领域具有广阔的应用前景。1）固相萃取Sellergren[13]首次报道了将分子印迹