配位印跡聚合物在分析化學中的應用進展

李春蘭

（武威職業學院，甘肅　武威　733000）

配位印跡聚合物在分析化學中的應用進展

李春蘭

（武威職業學院，甘肅武威733000）

配位印跡聚合物屬于分子印跡聚合物的發展與研究點，具有能夠將金屬離子與模板分子、功能單體進行配位的作用。而分子印跡聚合物則是能夠對模板分子進行選擇，繼而在結合的聚合物。配位印跡聚合物在基于分子印跡聚合物的情況下，繼承了其優點，又進行了發揚，能夠在極性環境當中適用。當前，隨著對配位印跡聚合物的研究，已經能夠在醫藥、食品、生物、環境等多個領域均進行目標物識別，具有良好的應用前景。為了對配位印跡聚合物在分析化學中的應用進展進行分析研究，首先闡述了配位印跡聚合物的內涵與形態。在此基礎上重點分析了其在咪唑類物質、有機磷類物質和羧酸類物質領域的具體應用。

配位印跡聚合物；咪唑類物質；有機磷類物質；羧酸類物質

1　配位印跡聚合物概述

1.1配位印跡聚合物內涵

配位印跡聚合物能夠對目標配合物，即模板配合物進行選擇性結合，屬于當今分子印跡聚合物的重要發展與研究方向。由于配位印跡聚合物將金屬離子與功能單體作為基礎，將分子配位作為目標，能夠解決極性環境分析化學應用問題，且其配鍵較靜電作用、范德華力、疏水作用等具有更加強大的定向性與作用力，已經成為了比較具有應用優勢的印跡聚合物[1]。

1.2配位印跡聚合物形態

常見的配位印跡聚合物制備流程與分子印跡聚合物比較相似，且形態亦存在相應的相似點，制備過程如圖1所示。

通過圖1可以發現，在配位印跡聚合物的制備中，需要將中心金屬、模板分子與功能單體進行混合溶解，使其置于聚合溶劑，即致孔劑當中。待三者形成比例恰當的配合物后，便需要在其中加入相應的引發劑和交聯劑。通過紫外線照射或者熱引發使其成為具有比較高交聯度的聚合物。而后，通過比例適當的溶劑，將模板配合物去除，便能夠形成與原模板配合物完全相同的“空穴”，具備了重新選擇與結合的作用[2]。當前，配位印跡聚合物在制備時大多采用本體聚合法，而后需要經過比較復雜的處理過程，比較耗時耗力，但是卻具有比較強的選擇性與吸附性。配位印跡聚合物的形態大多為微球、纖維、膜類的底材，其上修飾了一層配位印跡聚合物。

圖1　配位印跡聚合物制備流程

2　配位印跡聚合物在分析化學中的具體應用

配位印跡聚合物的主要結構中包括中心配位金屬和配體，即目標分子兩個部分，較分子印跡聚合物具有更加良好的適應性、選擇性和吸附性。當前，配位印跡聚合物使用當中所常見的中心金屬離子，基本上為Cu2+、Zn2+、Co2+等過渡金屬離子[3]。分析化學當中的生物體內一般會存在諸多物質，例如蛋白質、核酸、氨基酸與糖等，均具有一定配位基，能夠與配位印跡聚合物相結合進行研究。因此可以說，配位印跡聚合物在分析化學中的具體應用領域十分廣泛。

2.1咪唑類物質分析領域

經過大量研究顯示，配位印跡聚合物中的過渡金屬離子Cu2+能夠與二乙酸亞胺合成較為穩定的配合物。二乙酸亞胺中含有苯乙烯衍生物，能夠作為一種功能單體，在與將Cu2+作為中心離子的配位印跡聚合物相結合時便產生了二咪唑類配位印跡聚合物。為了保證合成二咪唑類配位印跡聚合物的功能單體的具體空腔排布具有較高穩定性，一般需要使用采用交聯劑與功能單體的混合物，比例保證在95:5（摩爾比）。由此，配位印跡聚合物黨總的中心離子方能夠與模板分子形成比較穩定的二配位復合物，配位印跡聚合物的空間結構當中方能夠產生相應的互補空腔。此外，當模板分子為苯并咪唑，功能單體為烯基卟啉鋅時，其亦能夠合成相應的配位印跡聚合物，且具有比較高的特異性吸附能力。在此基礎上，可以利用配位印跡聚合物的柱吸附法，對含有金屬烯基卟啉鋅的相似模板分子進行識別。

2.2有機磷類物質分析領域

分子印跡具有化學發光靈敏性和高選擇性，在二者相互結合的情況下能夠制備出一種傳感器，主要用于對神經毒氣索曼的水解產物——頻那基甲基磷酸酯進行識別。其中，頻那基甲基磷酸酯在與鑭系元素Eu（Ⅲ）結合后，通過激光照射會產生相應的化學發光反應[4]。對其選擇性進行實驗探究發現，頻那基甲基磷酸酯的類似物——有機磷殺蟲劑，并不會干擾頻那基甲基磷酸酯的分析。將配位印跡聚合物應用到有機磷物質分析領域，采用上述方法進行頻那基甲基磷酸酯的分析，比較省時且簡便，更具有比較強的適用性和較高的靈敏度與選擇度。采用該種方法的主要原因在于，如應用分子印跡技術，則會由于極溶性劑對氫鍵以及靜電作用產生影響。但是，在各種溶劑環境當中，配位印跡技術則比較使用，無論吸附性或者選擇性均比較強。

2.3羧酸類物質分析領域

在有機磷物質分析領域，若4-Vpy為功能單體，（S）-萘普生作為模板分子時，可以使Co2+作為二者之間相互產生作用的橋梁，以此加強二者之間的自由組裝作用。（S）-萘普生-聚合物能夠對萘普生以及硬體產生區分能力，且明顯要優于（S）-萘普生分子印跡聚合物。該點充分的說明了在配位印跡聚合物當中引進金屬鈷，能夠有效的提高分子印跡聚合物的特異性吸附能力。此外，若將甲醇作為聚合溶劑，將CuVBIDA作為工鞥單體，則可以制備出相應的L-扁桃酸配位印跡聚合物。該配位印跡聚合物能夠成為色譜的固定相，具體應用前需要對其中的甲醇含量、流動相的pH值、緩沖溶液的濃度對整個配位印跡聚合物的分離能力影響作出考察與分析[5]。另外，分子印跡技術中具有簡單小分子印跡的難點。例如，在將4-Vpy作為功能單體時，雖然可以制備相應的甲酸、乙酸、丙酸類分子印跡聚合物，但是卻難以具有比較良好的選擇性。主要原因在于其中加入了Cu2+和吡啶酰胺進行作為配位基以后，能夠相應的加強酸保留作用。而甲酸—Cu2+—吡啶酰胺聚合物缺少選擇性的主要原因可能在于其甲酸的分子過小，并不能夠形成配位點，或者乙酸、丙酸的分子過大，并不能夠快速的進行傳質等。根據該特點可以準確的識別分子印跡聚合物難以形成印跡位點小分子的情況。

3　結論

綜上所述，分子印跡聚合物的深入研究與發展屬于研究的重難點，根據分子印跡聚合物所研究的配位印跡聚合物，能夠在極性環境當中所應用，并且具有比較強的選擇性和抗干擾能力，能夠有效彌補分子印跡聚合物在極性環境當中難以有效發揮性能的缺點，良好的拓寬了分子印跡聚合物的應用領域。當前，配位印跡聚合物在分析化學當中，已經能夠進入到咪唑類物質、有機磷類物質、羧酸類物質等分析領域當中，成為了生命科學蓬勃發展不可或缺的技術支撐，未來會在更多領域得以推廣。

[1]王良，于欣平.分子印跡聚合物在分離分析化學中的應用進展[J].化學試劑，2013,12（03）:1 089~1 093.種形式螺桿的組合。

3　結束語

最后需要提醒的是：盡管螺桿的設計對塑料的擠出非常的重要，但機筒的設計也不容忽視，機筒結構合理，有利于螺桿的更好發揮。

［1］ 張麗葉.擠出成型.北京：化學工業出版社，2002.

［2］ 唐頌超.高分子材料成型加工.北京：中國輕工業出版社，2013.

［3］ 朱復華.擠出理論及應用.北京：中國輕工業出版社，2001.

［4］ 溫變英.高分子材料成型加工新技術.北京：化學工業出版社，2014.

寧波大學開發出聚乙烯制備新方法

寧波大學開發出一種聚乙烯生產新方法，其優點是通過多孔載體內的苯乙烯原位自由基聚合的方法，先將苯乙烯、共聚單體、引發劑擴散進入載體后，再引發聚合。能夠獲得孔道由苯乙烯基共聚物均勻填充的多孔載體，進一步負載催化劑，隨后加熱，將孔到內的苯乙烯聚合物交聯，利用苯乙烯聚合物對乙烯單體的傳質阻力控制、多孔無機載體強的機械強度、以及受限孔道內苯乙烯基聚合物的溶脹行為，獲得催化劑活性高、半衰期長且產物堆積密度大于320 g/cm3的聚乙烯產品。

燕豐 供稿

超聲波與引發劑結合制備高熔體強度聚乙烯

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燕豐 供稿

Application progress of coordination imprinted polymers in analytical chemistry

TQ324.22

1009-797X(2016)20-0025-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.20.008

李春蘭（1981-），女，碩士研究生學歷，研究方向為分析化學。

2016-09-06