疾病标记物分子印迹技术在分离传感分析中的应用.pdf

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1、第41卷分析化学(FENXIHUAXUE)评述与进展第5期2013年5月ChineseJournalofAnalyticalChemistry787～794一DOI：10．3724／SP．J．1096．2013．21156《评述与进展《＼写与＼疾病标记物分子印迹技术在分离传感分析中的应用王莹黄春芳梁汝萍邱建丁(南昌大学化学系，南昌330031)摘要疾病标记物分子印迹聚合物以疾病标记物为模板分子，可实现低浓度和基底复杂的疾病标记物的高效分离和富集。以疾病标记物分子印迹聚合物为敏感元件构建的传感器，可用于对威胁人类健康的高发病率和高死亡率疾病进行筛查和诊断。本文介绍了分子印迹技术的原理和

2、方法，重点介绍了疾病标记物分子印迹中常用的印迹方法、印迹材料、以及疾病标记物分子印迹聚合物在疾病标记物分离及传感中的应用。关键词分子印迹；疾病标记物；分离；传感；评述1引言疾病标记物是指当身体出现疾病时在血浆或其它体液中能够检测到的物质，是指示疾病存在的生物化学指标。然而，很多疾病的早期症状不明显，当采用常规方法确诊疾病时，往往已发展到晚期，不利于疾病的早期诊断和患者的长期生存。因此，疾病标记物的筛查及其早期检测，对疾病诊断、药物选择、判断分期、实现个体化治疗以及预后具有重要意义。目前，疾病标记物的检测以免疫分析法为主，包括酶联免疫分析法、电化学发光免疫法、放射免疫分析法等⋯。然而，

3、以上方法往往存在操作繁琐、影响因素多、甚至放射性污染等问题，使得其在疾病标记物早期检测和普及应用等方面受到一定限制。因此，疾病标记物的特异性和灵敏性检测新方法成为研究热点。分子印迹聚合物(Molecularlyimprintingpolymers，MIPs)具有制备方法简单、成本低、易于大规模制备、能耐受酸／碱等复杂环境等优点，可作为模拟抗体和受体J、吸附分离材料j、仿生化学传感器的敏感元件J、选择性催化剂等，在分离富集、化学传感、药物控释和催化等领域有良好的应用前景]。Vlalakis等以MIPs代替常规抗体，对药物中的吗啡和茶碱进行了放射免疫分析，不仅交叉反应结果可与生物单抗相媲

4、美，而且抗茶碱分子印迹聚合物对病人血浆中茶碱的定量分析结果也完全符合医学检测要求，表明印迹聚合物抗体和受体可以作为生物抗体的理想替代品和有益补充。Sellergren等首次将分子印迹技术用于固相萃取领域，以AIDS抑制药戊脒为模板分子制备分子印迹聚合物，并将其填充于色谱柱中，用于对尿样中戊脒的高效分离，解决了传统固相萃取法难以实现复杂基质中戊脒有效分离的难题。Greene等采用分子印迹技术构建了可同时识别7种不同芳香胺化合物的比色法阵列传感器，首次实现了结构相似且没有光活性的多组分药物的同时分离检测。近年来，分子印迹聚合物模拟天然受体在胆固醇、多肽、蛋白质等疾病标记物识别检测等方面取

5、得了较好的研究进展，引起了广泛关注_l。以疾病标记物为模板分子，将分子印迹技术应用于疾病标志物的识别和检测，将为实现疾病的早期诊断提供新途径。本文概述了分子印迹技术的发展概况、原理和方法，介绍疾病标记物印迹中常用的印迹方法和印迹材料，重点介绍胆固醇、甲胎蛋白、癌胚抗原等疾病标记物分子印迹聚合物在分离、富集和传感中的应用。2分子印迹基本原理20世纪4O年代，Pauling提出以抗原为模板合成抗体的理论，其中结合位点应和空间匹配的观点成2012-11—14收稿；2013-01-07接受本文系国家自然科学基金(Nos．21065006，21265012)和教育部新世纪优秀人才支持计划(No

6、．NCET一11—1002)项目资助E—mail：jdqiu@neu．edu．el788分析化学第41卷为分子印迹的基本思想。1949年Dickey发现，在合成硅胶时加入甲基橙，可使硅胶对甲基橙的吸附量增加，由此提出了“专一性吸附”的概念，这一研究被视为“分子印迹”的萌芽¨。1973年，Wulf等¨首次以D。甘油酸和D．甘露醇的乙烯基衍生物为模板分子，采用共价印迹法合成了对糖类化合物有良好选择性的分子印迹聚合物，利用洗脱D一甘油酸和D一甘露醇分子后形成的印迹空腔，分别实现了甘油酸分子和甘露醇分子的手性拆分。但是，共价型模板聚合物的动力学过程较慢，不适合目标分子的快速识别。1984年，

7、Morrlow等¨创立了非共价型分子印迹法(分子自组装法)，模板分子和功能单体之间以非共价键自发形成具有多重作用位点的单体．模板分子复合物，经过交联、聚合后将模板分子和功能单体之间的相互作用保存下来，该法可在温和条件下洗脱模板分子，对客体的识别和释放速度快。然而，非共价法印迹过程的轮廓不够清晰，大量功能单体的存在还降低了聚合底物的选择能力。Whitcombe等【H发展了共价与非共价印迹杂化体系法(牺牲空间法)，即聚合时采用共价键方式将模板分子和聚合单体结合