分子印跡聚合物的應(yīng)用淺析

韓君偉（青海建筑職業(yè)學(xué)院，青海 810000）

1 分子印跡技術(shù)的發(fā)展

1.1 嵌段共聚物自組裝技術(shù)與分子印跡技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

嵌段共聚物自組裝技術(shù)與分子印跡技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用：首先通過活性聚合制備得到兩親性嵌段共聚物，其中，某一段中含有與目標(biāo)分子相互作用的團(tuán)組，其就可以實現(xiàn)與目標(biāo)分子的自組裝。緊接著通過兩親性嵌段共聚物在溶劑中的溶解性能，選擇相應(yīng)的溶劑。一般相容好的就會分布于微球的表面，溶性差的就會縮成球狀。最后在加入交聯(lián)劑以此來識別點固化，在經(jīng)過一系列的脫洗之后，就會得到比較好識別的分子印跡聚合物。

1.2 活性自由基聚合與分子印跡技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用

該技術(shù)的應(yīng)用性能在表面分子印跡中能夠得以最大的體現(xiàn)，雖然表面印跡具有獨特的特點，但是在具體的溶液中粒子的生成比較普遍，因此為了避免出現(xiàn)凝膠以及粘連的現(xiàn)象，學(xué)術(shù)界開始將引發(fā)劑在微球表面固定，以此得到一個自由基，并且經(jīng)過紫外光制備出能夠?qū)θ芙饨退靥禺愖R別作用的分子印跡微球。這樣可以使得聚合物的表面光滑，避免微小顆粒之間的粘連。

1.3 微流控技術(shù)與分子印跡的結(jié)合應(yīng)用

通過該技術(shù)可以制備出規(guī)則形貌的球形分子印跡聚合物，這是因為微通道反應(yīng)器具有很強的可控制性，其能夠準(zhǔn)確的通過調(diào)節(jié)反映的參數(shù)制備出不同的粒子，進(jìn)而得到不同形狀、大小的單分散納米微米微粒。

2 分子印跡技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)

2.1 模板的泄露問題

模板泄露就是殘留在聚合物內(nèi)部的目標(biāo)分子在使用過程中泄露出來，進(jìn)而影響檢測結(jié)果，導(dǎo)致分析的質(zhì)量受到影響。造成模板泄露的原因是由于分子印跡聚合物具有很高的交聯(lián)度，因此導(dǎo)致目標(biāo)分子再洗脫時比較難，尤其是很難將包埋在模板內(nèi)部的分子洗脫出來，雖然現(xiàn)階段人們發(fā)展了很多種方法，比如表面分子印跡技術(shù)、超臨界流體萃取法等，通過以上措施可以最大限度的將目標(biāo)分子洗脫，但是其仍然會殘留一部分。針對以上問題，現(xiàn)在可以采取虛擬模板分子印跡法，通過該方法可以避免因為目標(biāo)分子泄露而導(dǎo)致的洗脫不干凈。

2.2 大分子蛋白質(zhì)印跡問題

目前針對大分子蛋白質(zhì)的印跡是目前分子印跡研究中的難題，這是因為蛋白質(zhì)分子的表面積比較大，其參與的基團(tuán)也比較多，當(dāng)其發(fā)生交叉反應(yīng)時，就會降低分子印跡聚合物的吸附性和選擇性，這樣在一般的印跡環(huán)境下，蛋白質(zhì)的分子識別就是發(fā)生變性；由于蛋白質(zhì)的體積比較大，因此其在與聚合物內(nèi)部的結(jié)合點進(jìn)行結(jié)合時，就會存在一定的困難，這樣就會造成蛋白質(zhì)的洗脫困難，同時蛋白質(zhì)也很難在常規(guī)溶劑中溶解，因此其印跡效果比較差。針對此問題，我們一般采取廣泛的解決方法是：通過抗原—抗體之間的作用實現(xiàn)對蛋白質(zhì)印跡。通過采取抗原決定簇，以一短肽鏈作為模板，進(jìn)行印跡。

2.3 水相中識別困難的問題

在分子聚合中水會對破壞模板分子單體間的氫鍵作用力，因此在有機相中得到的分子印跡聚合物的識別能力就會變差，而實踐中很多目標(biāo)分子需要在水相中去完成，因此如何解決水對分子印跡聚合物的破壞是目前最主要的問題。針對此問題，目前主要由以下兩種方法：一是萃取法。首先對目標(biāo)分子進(jìn)行萃取，通過萃取進(jìn)入到有機相中，在用分子印跡聚合物對有機相的目標(biāo)分子進(jìn)行萃取檢測，但是該種方法耗時比較長，因此現(xiàn)在普遍采取另一方法，通過分子印跡聚合物的溶劑記憶效應(yīng)，比如在甲醇—水體系中制備得到環(huán)丙沙星的印跡聚合物在獲得了理想的印跡效果。

3 分子印跡聚合物的應(yīng)用

3.1 固相萃取應(yīng)用

由于MIP可以選擇性地結(jié)合混合物中的某一種或某一組結(jié)構(gòu)相似的化合物，非常適用于分析前樣品的富集，因此近年來MIP在固相萃取中的應(yīng)用與日俱增。傳統(tǒng)的固相萃取是利用分析物和吸附劑間的相互作用如反相，正相及離子交換進(jìn)行萃取，由于它們之間的作用力是非特異性的，因而洗脫及萃取條件要根據(jù)樣品的化學(xué)性質(zhì)來仔細(xì)確定，而采用MIP來進(jìn)行周相萃取，上述的問題就會得到簡化。分子印跡固相萃取技術(shù)的操作模式一般可以分為以下兩大類：在線模式（on-line）和離線模式（off-line）兩種。

3.2 色譜固定相

MIP是制備色譜固定相，尤其是制備手性固定相的強有力的技術(shù)。它作為色譜固定相已被成功應(yīng)用于高效液相色譜，薄層色譜，毛細(xì)管電泳中。Li等人應(yīng)用原位聚合法制得青藤堿的MD，作為液相色譜固定相成功的分離了和它結(jié)構(gòu)類似的化合物嗎啡，可待茵，可待乙堿等。Mosbachl躕用L苯丙氨酸作模板分子，通過1HNMR實驗發(fā)現(xiàn)在氯仿中模板分子和丙烯酸通過離子鍵和氫鍵發(fā)生了相互作用，聚合物作為液相色譜固定相，可以從苯丙氨酸的外消旋的混合物中分離出L—苯丙氨酸。

3.3 膜分離技術(shù)

與通常制備的棒狀或球狀MIP相比，MIP膜具有操作簡便，耗能小，反應(yīng)時間短，干凈無污染等特點，同生物膜相比，又具有耐惡劣環(huán)境，穩(wěn)定性高等優(yōu)點。將分子印跡應(yīng)用于膜分離的物質(zhì)有氮基酸及其衍生物，9-乙基腺嘌呤，莠滅凈，甲氧芐胺嘧啶等。現(xiàn)在有研究人員已經(jīng)設(shè)計合成了有立體選擇性的分子印跡膜，他們以（S）.萘普生為模板分子，4—乙烯吡啶為功能單體在聚丙烯膜上制備了MIP，實驗發(fā)現(xiàn)（S）.萘醬生的滲透速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于（R）.萘普生，選擇性系數(shù)達(dá)到了1.6。

[1]薩仁托雅，張峰，盧亞楠，李偉.分子印跡技術(shù)制備與應(yīng)用進(jìn)展應(yīng)用化工，2014年01期.

[2]嚴(yán)流水，井晶，黃智敏.槲皮素分子印跡聚合物的制各及固相萃取應(yīng)用研究.分析試驗室，2006年35期.