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分子印迹技术的研究的新进展及应用

功能的聚合物称为分子印迹聚合物(MIPs)。MIPs是一种具有较强分子识别能力的新型高分子仿生材料,具有类抗体的特异性、高选择性、高强度等优点,另外还具有制备简单,模板分子可回收重复利用等天然抗体不具备的特点。

MIPs的制备是将模板分子与功能单体、交联剂和引发剂等在特定的分散体系中进行共聚合,制得高交联刚性聚合物。然后通过物理或化学的方法除去MIPs中的模板分子,得到具有确定空间构型的空穴和功能基在空穴内精确排布的聚合物p],其过程如图1所示。因此,MIPs具有从复杂样品中选择性提取目标分子或与其结构相近的某一类化合物的能力,适合作为固相萃取填料、固相微萃取涂层以及分子印迹薄膜来分离富集复杂样品中的痕量分析物,克服样品体系复杂、预处理繁琐等不利因素,达到样品分离纯化的目的¨…o

图1分子印迹过程

目前,分子印迹过程机理还缺乏定量和系统的研究,从本质上讲分子印迹聚合物(MIPs)对分子的识别源于它与模板分子之间在化学基团以及三维空间结构上的相互匹配,即MIPs的选择性与模板分子和功能单体之间相互作用的数量与强度以及模板分子的形态与刚性有关,一些研究者认为MIPs复合物的形成过程以及MIPs与印迹分子之间识别过程均受热力学定律制约相应的自由能变化可通过下式计算:AGbi。d=G¨.,+AG,+AGh+AG,ib+∑AGp

+△Gconf+△G,h

式中AGK一是形成复合物时G岫自由能的变化;AG…是分子转动引起的自由能减少;AG。是分子内旋受限引起的自由能减少;AG。是疏水作用引起的自由能增加;△Em是基团振动引起的自由能变化;AGo是极性基团相互作用对自由能的贡献;△G州是由构型变化引起的自由能变化;AG,“是由非范德华力引起的自由能减少。由上式可以分析影响MIPs形成和识别过程的因素并进而改善MIPs的设计与制备。

3分子印迹技术(MIT)的应用

3.1MIT在固相萃取中的应用

传统固相萃取(Solid—PhaseExtraction,SPE)的目标物与吸附剂之间的作用力是非特异性的,通常需对萃取和洗脱条件进行仔细选择,而且对不同分析物与基质的分离需要选择不同的柱填料,从而限制了SPE的进一步发展。为了提高柱效与重现性、扩大其12应用领域,新型高选择性识别能力填料基质的开发研制是非常重要的,MIPs独特的选择性和亲和力适应了这一发展要求。由于模板选择的多样性,使得MIPs能广泛应用于物质的分离与分析过程,它对于目标物质的高度选择性也是普通SPE所不能比拟的[¨1

2l。

自1994年Sellergren【l纠首次报道了在SPE中使用MIPs材料以来,MIPs在SPE中被广泛研究和应用。1995年Maria和Kempe等¨刮又将MIT用于蛋白质的分离纯化。Masque等【l列以4一硝基酚为模板制备MIP,并将MIP—SPE与HPLC在线联用,选择性地将4一硝基酚与样品中基质分离,与传统的萃取材料相比,MIP—SPE对环境中微量污染物质的选择性较高¨0J。Kempe【l卅等人用非共价键分子L—mandelicacid作为模板分子进行分子印迹固定相的手性拆分。Zander等【17o比较了不同固相萃取材料对尼古丁及其氧化产物的分离富集能力,其中MIPs对底物具有高的富集能力和重现性;而使用无MIPs和C。。作萃取剂,回收率低且重现性不好。Andersson【l副在使用MIP—SPE分离富集血浆中布比卡因时,以传统的液液萃取法及C。。一SPE法为对照,发现使用MIPs后,SPE的选择性和富集效率大为提高。最近,国外已有文献报道应用MIP—SPE结合LC/MS测定动物肌肉组织和牛尿中克伦特罗和莱克多巴胺等多种p一兴奋剂【19枷]。Mullett等[43以心得安为模板分子的分子印迹SPME装置与自动进样器串联起来,用LC分析结果良好。Ester掣211制备非共价奈普生MIP,将其

ModemScientificInstruments2008

分子印迹技术的研究的新进展及应用

作者:王荣艳, 王培龙, 王静, 王锡昌, 钟耀广, Wang Rongyan, Wang Peilong, Wang Jing, Wang Xichang, Zhong Yaoguang

作者单位:王荣艳,Wang Rongyan(上海水产大学食品学院,上海,200090;中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,北京,100081), 王培龙,王静,Wang Peilong,Wang Jing(中国农业科学

院农业质量标准与检测技术研究所,北京,100081), 王锡昌,钟耀广,Wang Xichang,Zhong

Yaoguang(上海水产大学食品学院,上海,200090)

刊名:

现代科学仪器

英文刊名:MODERN SCIENTIFIC INSTRUMENTS

年,卷(期):2008(1)

被引用次数:6次

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