分子印记技术1

分子印记聚合物及其应用

姓名：阿斯古丽.麦麦提学号：107551000562导师：吐尔洪.买买提主

要

内

容分子印记聚合物概述1分子印记聚合物制备2问题与展望4分子印记聚合物的应用3

分子印迹技术

分子印迹技术(MolecularImprintingTechnology,MIT)是一种制备对目标化合物(模板分子)具有强亲和力和高选择性的高分子聚合物材料的新型技术。分子印迹技术被形象地描绘为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”的技术。

分子印迹技术的原理

分子印迹技术的特点分子印迹聚合物的三大特点实用性识别性预定性

分子印迹技术的特点分子印迹技术的特点构效预定性决定了人们可以根据不同的目的制备不同的MIP，以满足各种不同的需要。⑴⑵特异识别性是因为MIP是按照模板分子制备的，所以它对模板分子具有特殊的空间结构和作用位点；⑶实用性表现在其与天然的生物分子识别体系统(如：酶与底物、抗体与抗原、受体与激素)相比，具有抗恶劣环境的能力，且稳定性好，使用寿命长，制备过程简单。并且分子印迹技术制备的分子印迹物具有亲和性强、选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长和应用范围广等突出优点。分子印迹聚合物制备分子印迹过程一般包括如下三个步骤:在一定溶剂也称致孔剂中，使模板分子与功能单体之间通过共价或和非共价作用结合，形成主客体复合物复合物中加入交联剂和引发剂，在热或光引发下，使印迹分子一单体复合物周围发生聚合反应，产生高交联的具有一定机械性能的高分子聚合物将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来。这样就在高分子共聚物中留下一个与模板分子在空间结构上完全匹配，并且含有可以与模板分子专一结合的功能基的三维空穴。

合成路线

模板分子、功能单体、交联剂、溶剂、引发剂溶解混匀

超声、通N2，密封恒温24h得到白色块状聚合物

洗去模板，真空干燥过筛

聚合物的合成过程分子印迹聚合物制备分子印迹聚合物制备1、概念

Molecularlyimprintedpolymer

功能单体模板分子

2、分类

A共价型

B非共价型C半共价形

与模板分子空间结构互补多重作用位点三维孔穴聚合物功能单体选择：与模板分子成键模板分子：作用位点、作用力

交联剂：在MIPs的制备过程中，为了将模板分子固定在聚合物中并保持聚合物孔穴的空间构型，要求聚合物有较高的刚性。当交联剂用量过少时无法满足生成稳定的识别空腔的要求，研磨过程会造成过多的空腔破坏；但当MIPs在溶液中进行分子识别时，为了便于目标分子进入孔穴，要求聚合物有一定的柔性，所以交联剂的用量也不能太大。另外，交联剂用量太大，又使网络结构过于坚硬，不利于模板分子的萃取，同时造成底物分子的传质困难，而且相对来说，模板分子的比例就小了，MIPs的吸附容量相应就会降低。目前最常用的交联剂是二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)。聚合反应：致孔剂（溶剂）：常用的致孔剂有惰性溶液如甲苯,液体石蜡、单分散聚苯乙烯种子胶粒，还有氯仿，乙腈等。引发剂：一般以偶氮二异丁腈(AIBN)或者偶氮二异庚腈(ABVN)为引发剂。

引发方式：光照、加热、加压、电合成分子印迹聚合物的应用传感器

分离和纯化检验，检测HPLCCECTLCSPE

将分子印记聚合物制成膜或填柱的多孔珠，作为传感器设备的识别元件，被固定在传感器与待测物的界面。当MIP与模板分子结合时，产生化学信号，转换器将此信号换成一个可定量的输出信号，通过监测输出信号实现对待测分子的实时测定。

MIP在传感器中的应用

MIP在分离纯化中的应用⑴分子印记高效液相色谱法：由于高相液相色谱法提供了一种定性评价MIP性能的简便方，以MIP为固定相专一识别性的分离效果。印记聚合物和模板分子在空间形状上互补且分子间较强的作用力，与普通的固定相相比，印记聚合物对模板分子的保留时间较长。因此，HPLC固定相是目前MIP应用最广泛的领域之一。

分子以聚合物装填的HPLC柱MIP在分离纯化中的应用⑵分子印迹毛细管电色谱（MIP-CEC):毛细管色谱是毛细管电泳和高效液相色谱的融合技术。将MIP的高选择性和CEC的高分离相结合，CEC采用电渗流来推动流动相，不仅克服了HPLC中压力流本身流速不均引起的扩展峰，而分离可以在较短的时间内完成并保持高的分离度。MIP柱可以用于将印迹分子与其他结构相似的化合物分离。

毛细管色谱住MIP在分离纯化中的应用

⑶分子印记薄层色谱：薄层色谱法（TLC）是在纸色谱和柱色谱的基础上发展起来的一种色谱分析方法。它具有快速，高效,测定范围广等特点。通常TLC的固定相为改性后的硅酸盐颗粒，最近有人将MIP与黏合剂混合后均匀铺展在玻璃片上，制取的薄层板对印记分子及其光学异构体进行分离与分析。新药的筛选MIP在分离纯化中的应用⑷分子印迹固相萃取：固相萃取(SPE)是样品在两相之间，即在固相（吸附剂）和液相（溶剂）之间的分配系数不同。开始，样品加在固定向内，并在固定相和萃取剂之间进行分配，分配系数小的组分，不易被固定向滞留而较早的流出；分配系数大的部分，在固定向滞留的时间较长，就较晚流出；最后分析物因分配系数大在固定相上，然后用萃取剂将它洗脱。分子印迹固相萃取(molecularlyimprinted-basedSolid-phase

extraction)MIP具有从复杂样品中选择性吸附目标分子或与其结构相近的某一族类化合物的能力，非常适合用作固相萃取剂来分离富集复杂样品中的痕量被分析物，克服医药、生物及环境样品体系复杂、预处理繁琐等不利因素，达到样品分离纯化的目的。分子印记固相萃取与传统的固相萃取相比，对待测物具有高度选择性。它作为一种固相萃取吸附剂用于复杂样品分析前的预富集和清洗。MI-SPE装置VacuummanifoldVacuumgaugeValveGlasschamber图3MI-SPE装置图分子印迹固相萃取(MI-SPE)的4个步骤

环境废水中对硝基苯酚的固相萃取功能单体和交联剂可选择范围有局限性，不能满足于有些分子的识别要求；模板分子的残余和非特异性的吸附；还有传质慢等问题需有待进一步的研究与改进。并且对每一种模板分子制备一种分子印记聚合物，因此它的成本较高。分子印迹聚合物本着其价廉、易制备、物理化学性质稳定、回收率高等优良特性得到了广泛关注与应用。它将从小分子印迹过渡到核酸、多肽、蛋白