分子印迹分离技术

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1、主要内容分子印迹概述1分子印迹聚合物2分子印迹技术在分离中的应用及实例3分子印迹技术应用前景4分子印迹概述分子印迹又称分子烙印技术（molecularimprintingtechnique，简称MIT），是高分子化学、生物化学、和材料科学相互渗透与结合所形成的一门新型的交叉学科。分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子（印迹分子）完全匹配的聚合物的实验制备技术。理论基础分子印迹技术的出现是受免疫学启示的结果。Pauling提出的抗原抗体理论认为，当外来抗原进入生物体内时，体内蛋白质或多肽链

2、会以抗原为模版，通过分子自组装和折叠形成抗体。这预示着生物体所释放的物质与外来抗原之间有相应的作用基团或结合位点，而且它们在空间位置上是相互匹配的，这就是分子印迹技术的理论基础。分子印迹技术自20世纪70年代以来发展十分迅猛。特别是1993年Vlatakis在《Nature》上发表有关茶碱分子的印迹聚合物（MolecularImprintedPolymers，MIPs）的报道后，每年公开发表的相关论文数几乎直线上升。目前主要从事MIT研究工作的国家有瑞典、日本、德国、美国、英国、中国等十多个。国内主要研

3、究单位有大连化物所、南开大学、兰州化物所、上海大学、军事科学院毒物所、湖南大学、东南大学、防化研究院等。茶碱又名二氧二甲基嘌呤,具有强心、扩张冠状动脉、松弛支气管平滑肌和兴奋中枢神经系统等作用。主要用于治疗支气管哮喘、肺气肿、支气管炎、心脏性呼吸困难等疾病。茶碱分子结构MIT之所以发展如此迅速，主要是因为它有三大特点:●　预定性（predetermination）●　识别性（recognition）●　实用性（practicability）预定性：根据不同的目的制备不同的MIPs，以满足不同的需要。识别

4、性：MIPs是按照模版分子定做的，可以专一地识别印迹分子。实用性：它可以与天然的生物分子识别系统相比拟,例如，酶和底物；抗原与抗体等。由于它是化学合成方法制备的，具有天然分子系统不具备的抗恶劣环境的能力，从而表现出高度的稳定性和长的使用寿命。分子印迹聚合物（MIP)分子印迹聚合物是一类内部具有固定大小和形状的孔穴并具有确定排列功能基团的交联高聚物。第一步，单体—模板分子复合物第二步，高分子聚合物第三步，分子印迹聚合物功能单体模板分子单体—模板分子复合物交联剂致孔剂高分子聚合物聚合反应物理方法/化学方法去

5、除模板分子分子印迹聚合物介质制备制备方法分类根据印记分子与功能单体形成复合物时作用力的不同，可将分子印迹方法方法分为共价型分子印迹法和非共价型分子印迹法。共价型分子印迹法：是印迹分子首先共价联结到单体上，然后聚合，聚合后再打开共价键去除印迹分子的方法。非共价型分子印迹法：印迹分子与功能单体之间靠弱的分子间相互作用力预先自组织排列，形成具有多重作用位点的非共价键单体-模板分子复合物，在交联聚合过程中，这种复合物的空间构型被固定下来。然后通过淋洗法去除印迹分子，得到分子印迹聚合物的方法。共价型分子印迹与非共

6、价型分子印迹的比较类型共价型非共价型作用力可逆共价键分子间作用力反应速度较慢快选择性强弱模板分子去除方法化学方法物理萃取常用功能单体含乙烯基的硼酸和二醇、含硼酸酯的硅烷混合物甲基丙烯酸模板分子（印迹分子），即待分离、待识别物质的纯品。一般来说分子中含有强极性基团的化合物可以制备高效能的MIPs。目前用于分子印迹的分子很广泛，如药物分子、氨基酸、碳水化合物等均已成功地用于分子印迹聚合物的制备中。功能单体，必须带有能与印迹分子发生作用的功能基，如与印迹分子成共价键的基团、产生氢键的基团或能与印迹分子发生离子

7、交换作用的基团等。比较常用的功能单体有丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯类，对某些金属螯合反应还常常用到亚氨基二乙酸衍生物。另外，天然聚合物如蛋白质也可作为单体对其他分子进行印迹。交联剂，它的作用是使模板分子和功能单体形成高度交联、刚性的聚合物，“固化”单体的功能基团在模板分子周围的特定位置，并保持对印迹分子起识别作用的位点在使用过程中空间形状不发生变化，使特异选择性得以保留。为了得到高度交联的聚合物，目前最有效的交联剂是乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷、三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯等。溶剂，在分子印迹中

8、发挥着重要作用。聚合时，溶剂可能影响模板分子和功能单体间的作用强度或聚合反应的动力学。一般来说，溶剂的极性越大产生的识别效果越弱。应用极性强的溶剂会不可避免地减弱模板分子和功能单体间的相互作用，从而导致弱的识别。另外，溶剂还会影响聚合物形态学，使聚合物溶胀导致结合部位三维结构的变化，引起弱的结合。通常识别用溶剂最好与聚合用溶剂一致，避免任何溶胀问题。引发剂：MIPs制备过程中的聚合反应是通过自由基引发的，一般以偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈为引