分子印记技术及应用即文献综述
分子印迹技术及其应用

分子印迹技术及其应用[摘要]分子印迹技术是在近年来发展起来的一项新兴技术。
本文介绍了其基本原理、印迹聚合物的制备及分子印迹技术在膜制备和有机合成等方面的应用。
[关键词]分子印迹技术;分子印迹聚合物;应用自然界和生物体内分子识别在活性发挥方面起到了重要作用,大多数生物分离技术都依赖于分子识别作用,但是生物识别分子的分离和制备十分困难,而且在操作中对环境要求比较高,人们一直希望合成具有分子识别功能的介质。
近年来得到快速发展的分子印迹技术,由于其卓越的分子识别性能和独特的物理、化学、机械特性等优点,已经成为一个热门的研究方向。
1分子印迹技术的原理及特点分子印迹技术是指将模板分子与选择好的功能单体通过一定作用形成主—客体复合物,然后加入一定量的交联剂和功能单体共同聚合成高分子聚合物。
除去模板分子后,刚性聚合物中的空穴记录有模板分子的构型,且功能基团在空穴中的精确排列与模板分子互补,从而对特定的模板分子具有较高的识别能力,而达到分离混旋物的目的。
分子印迹分离技术是一种有着特殊专一选择性的新型分离技术。
与天然抗体相比,具有高选择性、高强度(即耐热、耐有机溶剂、耐酸碱)、制备简单而且模板分子可回收和重复使用的特点。
分子印迹技术一般包括以下几个步骤:①在一定溶剂中,具有适当功能基团的功能单体通过与模板分子间的相互作用聚集在模板分子周围,形成稳定的复合物。
②加入交联剂后,过量的交联剂使得功能单体上的功能基团在特定的空间取向上固定。
③将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来得到分子印迹聚合物(见下图)。
2分子印迹聚合物及其制备分子印迹聚合物是分子印迹技术的核心。
简单地说,它是一种人工合成的利用分子印迹技术制备的高分子聚合物。
该聚合物拥有与模板分子大小和形状相匹配的立体孔穴,同时孔穴中包含了精确排列的与特定结构的模板分子官能团互补的活性基团。
所以分子印迹聚合物具有特异“记忆”功能基团。
MIP的制备方法通常有本体聚合、沉淀聚合、表面印迹、溶胶凝胶、两步溶胀等方法。
分子印迹技术在分析化学中的应用

分子印迹技术在分析化学中的应用随着科技的不断发展,我们对于物质的认识越来越深刻。
其中,分析化学作为化学的一门重要分支,已经成为了我们理解物质本质特性的重要手段之一,为科技的发展提供了不可或缺的支持。
而在分析化学中,分子印迹技术则是一种非常重要的手段,它可以帮助我们更准确地认识物质的性质和特性。
本文将会详细介绍分子印迹技术在分析化学中的应用。
一、什么是分子印迹技术分子印迹技术简称MIP,是一种以特定分子为模板,通过分子间力的作用生成分子配位聚合物,并将模板分子从聚合物中除去而形成的一种特定分子识别技术。
准确地说,分子印迹技术是一种利用分子自组装形成高度选择性配体的新技术。
利用分子印迹技术,我们可以将目标分子与聚合物中的配体形成一种非常特殊的相互作用,实现目标分子的高度选择性分离、识别和分析等过程。
分子印迹技术在分析化学中的应用主要有两个方面:一是在化学分离和富集领域中的应用;二是在化学传感和生物诊断领域中的应用。
二、分子印迹技术在化学分离和富集领域中的应用在化学分离和富集领域中,我们通常需要从复杂的样品混合物中寻找目标分子,并将其高效地分离和富集出来。
而传统的化学方法往往无法实现对目标分子的高度选择性富集和分离。
针对这一问题,分子印迹技术提供了非常好的解决方案。
具体来说,分子印迹技术可以通过以下几种途径实现目标分子的选择性富集和分离。
1、毛细管电泳在毛细管电泳中,分子印迹技术可用于制备非常高效的分离材料,从而实现对目标分子的选择性富集和分离。
在这个过程中,我们首先将分子印迹聚合物固定在毛细管壁上,然后将样品加入到毛细管中。
由于分子印迹聚合物对于目标分子具有非常高的选择性,因此我们可以通过毛细管电泳技术将目标分子富集和分离出来。
2、液相色谱在液相色谱中,分子印迹技术也可以用于制备非常高效的色谱柱填充材料,从而实现对目标分子的选择性富集和分离。
在这个过程中,我们首先将分子印迹聚合物固定在色谱柱填充材料上,然后将样品加入到色谱柱中。
蛋白质分子印迹论文综述

电化学聚合
直接在电极传感器的 识别元件的表面进行 MIPs的制备
传感器
荧光探针
是否有一种荧光修饰基团 可以标记在蛋白质上,进 行,通过信号的转换,将 模板蛋白的响应信号进行 放大和优化。
ECL
是否需要将羧基罗丹 明与ECL相结合,是仿生传感器 人工酶催化剂 抗体模拟酶 药物手性拆分 药物控制释放 药物筛选 …
蛋白质分子印迹
手性药物分离 农残痕量分析 小分子、离子 金属离子 分 子 印 迹 模板 多数有机物… 蛋白质
多肽
大分子 相比于小分子 分子印迹的快 速发展,蛋白 质等大分子的 研究却显得有 些停滞了 病毒 DNA…
存在的一些困难
Why?
蛋白质分子的尺寸
Problem
功能基团及构象的复杂性
蛋白质的溶解性
发展/Development
电聚膜?在线检测?更低的检出限? 更好的稳定性?
To be continue..
将蛋白暴露部分的一小段多肽序列作为 模板分子进行印迹, 得到的材料不仅能 识别这段序列, 还能与整个蛋白相结合。
抗原决定簇(Epitope imprinting)
印迹模材 核-壳结构微球 两亲性印迹纳米粒 印迹纳米丝
表面分子印迹(Surface imprinting)
溶胶-凝胶 金属配位
3D整体印迹(Bulk imprinting)
以多孔阳极氧化铝膜为结构模板合成表面印迹纳米丝
核-壳结构微球/纳米粒
Molecularly imprinted polymer grafted on polysaccharide microsphere surface by the sol-gel process for protein recognition.
分子印迹技术及其应用

分子印迹技术及其应用分子印迹技术是一种利用生物和化学原理,针对特定分子的选择性识别和分离技术。
通过分子印迹技术,可以制备出具有特定分子识别性的分子印迹材料,在分离、检测和定量领域具有广泛应用。
一、分子印迹技术的发展历程分子印迹技术自1970年代提出以来,经过几十年的发展和改进,现已成为一种成熟的技术。
其发展历程主要可以分为以下几个阶段:1. 初步探索阶段(1970年代-1980年代):在这个阶段,科学家们尝试通过合成各种聚合物来制备分子印迹材料,并开始研究分子印迹材料的特异性和选择性。
2. 技术改进阶段(1990年代-2000年代):在这个阶段,科学家们开始采用新的聚合物合成方法和控制技术,使得分子印迹材料的特异性和选择性得到了极大提高,并开始研究分子印迹材料在实际应用中的表现。
3. 微纳技术应用阶段(2010年代至今):在这个阶段,科学家们开始利用微纳技术制备分子印迹材料,并尝试将其应用于各种领域,如生物医学、环境检测等。
二、分子印迹技术的原理和方法分子印迹技术的原理是基于模板分子与聚合物之间的非共价相互作用来制备分子印迹材料。
具体步骤如下:1. 模板分子选择:选择具有特定结构及性质的分子作为模板分子,并与功能单体一起共聚合或交联生成聚合物。
2. 聚合体制备:在模板分子的作用下,功能单体参与聚合或交联反应,在模板分子的“引导”下,其它单体则不参与反应,从而形成模板分子的“印迹”空腔,最终得到具有特异性的分子印迹材料。
3. 分子印迹材料性能评价:通过评价分子印迹材料在分离、检测和定量领域的特异性和选择性来判断其性能。
三、分子印迹技术的应用分子印迹技术在药物检测、环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
1. 药物检测:利用分子印迹技术制备出特定药物印迹材料,在药物检测和分离中具有很高的选择性和灵敏度。
例如,根据药物的结构特点,可设计出具有选择性对某种药物进行分离的纯化工艺,从而控制药物的质量。
2. 环境监测:利用分子印迹技术制备出特定污染物印迹材料,在环境检测中具有很高的选择性和灵敏度。
《分子印迹材料综述1300字》

分子印迹材料综述1分子印迹材料简介分子印迹技术(Molecular Impriting Technique,MIT)于上世纪40年代开始起源于人类自然免疫科学,经过多年的探索和发展,分子印迹技术已逐渐地走向了成熟;该技术的主要作用机制是:当一个模板的分子和其他聚合物的单体在一定环境下发生聚合反应时,该处理过程就会被"记忆"了下来,当通过一些物理或者化学等方法手段将其他移除,聚合物中就产生了一个与其模板分子的空间结构性质相匹配的空穴,该个空穴在一定的环境下对其他模板的分子将可以表现为一个选择性识别的特征。
通过该印迹技术制得的材料被称为分子印迹聚合物( molecular impriting poltmers , mips ),即所谓的分子印迹材料;制备各种分子印迹的聚合物时主要考虑以下五个成分:模板分子、功能性的单体、交联剂、引发剂、致孔剂,在经历聚合、洗脱后等操作步骤后制得分子印迹材料。
2分子印迹材料的特点分子印迹材料主要特点是传统免疫生物学进一步研究发展而成起来,其不仅继承了传统免疫学理论中抗体的特异性强、选择性高的诸大优势,分子印迹材料还同时使其具有抗体抵抗恶劣自然环境的冲击能力强、稳定性好、使用寿命长、应用领域范围广等诸多优势,被普遍研究利用推广到了分子生物工程、临床生物医疗、食品生产加工、环境质量监控等诸多行业当中。
1.4分子印迹传感器1.4.1 分子印迹传感器的简介分子印迹传感器主要是指将分子印迹物( MIPs )制备成分子印迹膜的材料作为标记物的辨认元件,并修饰在传感器的表面所制备而成的传感器,当目标分子与MIPs 的印记孔结合时,在特定的环境下利用其物理或化学性能输出特定的电学、光学信号,通过对这些电学、光学信号进行监测分析可以达到对检测物质的定性与定量分析。
1.4.2 分子印迹传感器的种类依据监测信号的不同,分子印迹传感器可以分为电化学传感器、光学传感器和质量敏感传感器,其中电化学传感器又分为电容传感器、电导传感器、电流传感器、电位传感器,光学传感器又分为荧光传感器和冷光传感器。
分子印迹技术综述论文资料

分子印迹技术基本原理及应用[摘要]:分子印迹是制备具有分子特异识别功能聚合物的一种技术.本文介绍了分子印迹技术的基本原理和特点,综述了该技术在色谱、固相萃取、药物分析、生化分离、生物传感器技术以及生物催化方面的研究与应用,具体介绍该技术的几个应用实例。
[关键词]分子印迹技术;基本原理;特点;综述;应用实例目录分子印迹技术基本原理及应用 (1)[摘要] (1)1.分子印迹技术的基本概念、基本原理和特点 (1)1.1分子印迹技术的基本概念 (1)1.2分子印迹技术的基本原理 (2)1.3分子印迹技术的特点 (2)2.分子印迹技术的应用范围和应用实例介绍 (4)2.1分子印迹在色谱分离技术中的应用 (5)2.2分子印迹技术在固相萃取中的应用 (8)2.3 分子印迹技术在药物分析中的应用 (9)2.4 分子印迹技术在模拟酶催化中的应用 (9)2.5 分子印迹技术在传感器中的应用 (10)3.总结 (11)参考文献 (12)1.分子印迹技术的基本概念、基本原理和特点1.1分子印迹技术的基本概念分子印迹,又称为分子烙印(molecular imprinting),是源于高分子化学、材料化学、生物化学等学科的一门交叉学科技术。
分子印迹技术(molecular imprinting technique,MIT)也叫做分子模版技术,属于超分子化学研究范畴,是指某以特定的目标分子(模版分子、印迹分子或烙印分子)为模版,植被对该分子具有特异选择性的聚合物的过程,通常被描述为制备与识别“分子钥匙”的人工“锁”技术。
[1]1.2分子印迹技术的基本原理分子印迹技术原理如图1所示。
当印迹(模版)分子与聚合物单体接触时会形成多重作用点,通过聚合过程这种作用就会被记下来,当印迹分子去除后,聚合物就形成与印迹分子空间构型相匹配的、具有多重作用点的空穴,这样的空穴就对印迹分子极其类似物具有选择性特性。
图1 分子印迹技术原理MIPs的制备过程主要由以下三步构成:①在适当的介质中,具有适当功能基的功能单体通过与印迹分子间的相互作用聚集在印迹分子周围,形成主客体配合物;②通过功能单体与交联剂共聚,将主客配合物固定;③通过一定的物理或化学方法洗脱印迹分子,得到印迹聚合物,其中含有与印迹分子形状和功能基团排列相匹配的空穴。
分子印迹技术及应用

分子印迹技术及应用雷建都 贺湘凌 谭天伟(北京化工大学生物化工系,北京100029)摘要:分子印迹技术作为一种新型高效分离技术,具有空间专一识别特性。
本文综述了共价法与非共价法分子印迹技术的基本原理,采用传统方法、扩散聚合、悬浮聚合和表面印迹等制备分子印迹聚合物的方法,以及分子印迹技术在色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生物传感器等领域的应用。
最后指出分子印迹技术目前存在的问题。
关键词:分子印迹;专一识别;应用中图分类号:T Q02818 文献标识码:AMolecular imprinting and its applicationsL EI Jian 2du ,HE Xiang 2ling ,T AN Tian 2wei(Department of Biochemical Engineering ,Beijing University of Chemical T echnology ,Beijing 100029,China )Abstract :M olecular im printing is a new effective separation technique featuring selective recognition.Fundamental princi 2ple of the covalent and non 2covalent approach is described.Different methods for preparing m olecular im printing polymers in 2cluding conventional method ,dispersion polymerization ,suspension polymerization and sur face im printing are reviewed.M olecular im printing polymers have been applied in many fields which include the use of it as tailor 2made separation materials ,antibody and receptor binding site mimics in recognition and assay systems ,s olid phase extraction and as recognition elements in biosen 2s ors.Problems existing in m olecular im printing technique are pointed out als o.K ey w ords :m olecular im printing ;selective recognition ;application 收稿日期:2000211206 基金项目:国家自然科学基金资助(N o.29976004)。
分子印记技术及其应用

三、分子印迹材料的制备方法:
1. 预组装法,共价键法 1972年Wulff G研究小组首 次成功制备出分子印迹聚合物,使这方面的研究产 生了突破性进展。 2. 自组装法,非共价键法 80年代后非共价型膜板 聚合物开始出现,尤其是1993年Mosbach等人有 关茶碱分子印迹聚合物的研究报道,使这一技术有 了新的发展,并由此使其成为化学和生物交叉的新 兴领域之一。
3. 将共价作用与非共价作用相结合,应用于置备分 子印迹聚合物(MIPs)。
两种制备方法的比较
结合力
预组装法 可逆的共价 键结合,强 静电引力、 氢键、疏水 作用以及范 得华力等。 其中最重要 的类型是静 电引力 弱
单体
低分子的化 合物 多功能单体
空间结构
精确
反 物理萃取, 专一性不如 共价键法
原理步骤:
(1)在一定溶剂中,膜板分 子(即印迹分子)与含有合 适功能团的单(Functional Monomer)依靠官能团之间 的共价或非共价作用形成主 客体配合物
(3)将聚合物中的印 迹分子洗脱或解离出来。
分子印迹聚合物制备示意图
模板分子
模板分子需要根据所要识别分离的化合物的结构和 性质进行选择; 模板分子可以是低分子化合物、低聚物、金属离子 或金属络合物,也可以是分子聚集体。
Table 4
Enzyme2minic catalyzed reaction on MIPs 参考文献References 121 127 122 127 123 128 124 121 125 96,129
催化反应 Catalyzed reaction 苯甲酸酯的乙酰基转移 Acetyl transferof ethyl 4 氟 4 (对硝基苯基) 丁酮脱 HF benzoate fluorine2(p2nitrobenzyl) butanone HF 催化Diels2Alder 反应 氨基酸衍生物水解 Hydrolysisof an amino acidaction derivativ 2 苯乙酮和苯甲醛的缩合反应 Condensation re 改进固定化钌催化剂的活性和选择性 actoin of acetophenone and benzaldehyde 2 氨基酸的缩合反应 Condensation reaction of 纳米级催化材料的制备 Preparation of nmamino acid catalytic materials 控制枯草溶菌素的活性和选择性能 Controlling aldol condensation 醛醇缩合选择性反应 Selective catalysis of an tivity and selectivityof analysisn
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分子印记技术及应用南岳化学与材料科学系 09级应用化学1班邓谷微摘要:分子印迹技术(MIT)是制备对某一特定目标分子具有特异选择的聚合物即分子印记聚合物的过程,本文从分子印迹聚合物的制备原理、制备原料、制备方法等三个方面综述了分子印迹技术,最后简述了分子印迹技术的应用及发展前景。
关键字:分子印迹技术制备原理制备条件制备方法1 概述1.1 引言分子印迹技术(Molecularly Imprinting Technique,MIT)是制备空间结构和结合位点与模板分子完全匹配的聚合物的实验技术。
1940年Pauling【1】就提出了可利用抗原作为模板来制备抗体的空间结合位点理论。
20世纪80年代初,研究人员利用天然化合物或合成化合物模拟生物体系进行分子识别研究,在一定意义上构成了MIT的雏形J。
在MIT发展的初期,德国HeinrichHeine大学的G.Wulff教授采用共价结合方式制备分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs),但由于可供选择的材料十分有限,故在20世纪90年代以前研究进展缓慢。
20世纪90年代以后,瑞典Lund大学的K.Mosbacht【2】在非共价MIT方面做了许多开创性工作,并于1997年成立了国际性的分子印迹学会(Society for Molecularly Im printing,SMI),极大的促进了MIT的发展。
分子印迹聚合物的识别及其理论的发展现已应用于色谱分析和色谱分离、抗体和受体模拟物、膜分离、蛋白质分析、固相萃取、生物传感器等领域分子印迹技术于近十年内得到了飞速的发展,已经成为当前研究的热点之一目前,国内外对MIT的研究正方兴未艾,研究及应用文献较多。
本文重点介绍MIT的制备原理、制备原料、制备方法等三个方面综述了分子印迹技术,最后简述了分子印迹技术的应用及发展前景。
1.2 分子印迹技术的原理1.2.1 分子印迹的基本原理分子印迹的基本思想源于人们对抗原-抗体以及酶-底物专一识别性的认识,是人工合成与目标分子耦合的大分子化合物。
实现分子印迹通常需要经过以下三步:(1)首先用功能单体和模板分子以共价键或非共价键(氢键、静电作用力、金属结合作用力、分子间作用力、基团之间作用力以及疏水作用等)在溶液体系里形成复合物。
(2)选择适合的交联剂、引发剂和有机溶剂,在一定的条件下加热,紫外光或其它射线照射引发自由基聚合,使之生成聚合物。
(3)通过洗脱的方法,将模板分子从聚合物中除去。
这样就在聚合物上留下了和模板分子在空间结构,结合点位完全匹配的三维“空穴”,这个三维“空穴”可以重新专一的、高选择性的再和模板分子结合,从而使该聚合物对模板分子具有专一的识别功能。
用不同的模板分子制备的分子印迹聚合物具有不同的结构和性质,当印迹分子进入到MIP之后,由于其结构和功能集团都和“空穴”相匹配,与识别位点发生相互作用;而非印迹分子的体积大小和功能集团都不能很好的与MIP匹配,不具备特异性的识别作用。
所以一种烙印聚合物只能与一种分子结合,类似于“锁”与“钥匙”的关系,也就是说烙印聚合物对该分子具有选择性结合作用。
分子印迹过程如图1。
图1 分子印迹聚合物的形成过程1.2.2分子印迹的基本形式按照单体与印迹分子结合的方式不同分子印迹技术主要分为共价法、非共价法、两者杂化型的分子印迹。
共价型分子印迹是一种分子预组织过程。
聚合前分子印迹和功能单体通过正向可逆反应发生共价作用,形成功能单体衍生化的分子印迹衍生物;聚合后,通过反向可逆反应除去印迹分子,并通过再次的正向可逆反应来识别印迹分子。
共价型分子烙印中,功能单体与印迹分子之间的共价作用力强,二者形成的化合物较为稳定,能获得空间精确定位的功能单体,有利于制备高选择性的分子印迹聚合物。
但印迹过程复杂,印迹分子的抽提比较困难,可利用的可逆反应也较少,功能单体的选择受到很大的限制。
该法已被应用于制备各种具有特异识别功能的聚合物,如糖类及其衍生物,甘油酸及其衍生物,氨基酸及其衍生物,芳基酮类,双醛类化合物,转铁蛋白和双辅酶等物质。
非共价型分子印迹是一种分子自组装过程,印迹分子和功能单体通过非共价作用力(如氢键作用、离子作用、疏水作用、范德华作用等)相互作用形成复合物。
非共价型分子印迹的作用力形式多种多样,可印迹的分子种类多,功能单体的选择范围较宽,烙印分子的抽提也十分方便。
通过非共价分子印迹技术制得的分子印迹聚合物的分子识别过程更接近于天然分子识别系统,如酶和底物以及抗体和抗原等。
目前绝大多数的分子印迹聚合物均是通过非共价型分子印迹技术制得的。
这种类型的MIP的制备或应用报道很多,包括一些染料、二胺类、维生素、氨基酸及其衍生物、多肽、B - 肾上腺素阻滞剂、三嗪类除草剂、核酸和蛋白质等。
除了这两种基本模式外,也有报道将共价作用与非共价作用结合起来的分子印迹方法即聚合时单体与印迹分子间作用力是共价键[3-5],而在对印迹分子的识别过程中,二者的作用是非共价的印迹分子胆固醇与单体4- 乙烯基苯碳酸酯共价结合后,通过水解使共价结合部断裂形成酚羟基,在分子识别中通过氢键结合胆固醇随着分子印迹研究的深入开展,共价法和非共价法已显示出其各自的优劣性,共价法具有空间位置固定准确的特点,因而能够移走大量的印迹分子,但是,对携带适当结合基团的化合物选择性低,共价键型MIP对印迹分子的限制较大,并且共价键型MIP对印迹分子的限制较大,并且共价作用较强,结合与解离速度缓慢,难以达到热力学平衡,操作也比较复杂,不适合于快速识别,并且识别作用机理和生物识别相差甚远,发展缓慢;非共价法由于使用超分子作用制备仿生模型,其分子识别类似于天然生物分子,非共价法的分子印迹系统具有多样性和普遍性,对印迹分子的类型没有太多限制,可使用多种功能单体,印迹分子可以用很简单的方法除去,因而发展很快但专一性不如共价结合作用强。
1.3 分子印迹聚合物的制备分子印迹技术在概念上是十分简单的,但是在聚合混合物中,发生在分子水平上的行为是相当复杂的。
印迹的成功与否受到包括功能单体、交联剂、致孔溶剂、引发方式等许多因素的影响。
分子印迹聚合物的制备与模板分子、功能单体、交联剂、聚合溶剂、引发剂和引发方式的选择也有非常重要的关系。
1.3.1 印迹分子印迹分子一般应具有与适当的功能单体发生作用的化学官能团,如羧基、氨基等,且烙印分子所含有的化学官能团越多越好。
迄今为止,利用分子烙印技术已经实现了对多种目标分子的印迹,其中不仅包括小分子的有机化合物,还包括无机离子以及某些大分子化合物。
1.3.2 功能单体在分子印迹聚合物的制备过程中,功能单体的选择是至关重要的。
功能单体的选择一般遵循以下原则,功能单体的一端带有不饱和键,能与聚合物结合;另一端得有功能集团,能和印迹分子结合;功能单体与印记分子有合适的结合强度,既有利于模板的去除,又有利于模板的选择性。
应用最广泛的功能单体是含有乙烯基的羧酸类,如丙烯酸、甲基丙烯酸、对乙烯基苯甲酸、三氟甲基丙烯酸、4—甲基苯甲酸等。
单体分子如图2。
还有一些其它的单体,如甲基丙烯甲酯、丙烯酰胺。
其中最常用的是丙烯酸类和丙烯酰胺等,它可以与酰基、羧基、氨基、甲酸酯等形成氢键,又能与胺、吡咯、吡啶等形成静电作用,从而识别多种印迹分子。
如图2功能单体1.3.3 交联剂制备分子印迹聚合物时,为了保持“记忆”空穴的稳定结构,常需要采用高比例的交联剂。
目前最常用的交联剂是含有两个乙烯基的乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA),它不仅价格便宜,容易纯化,而且所得的聚合物材料具有很好的热和机械稳定性。
为了提高分子印迹聚合物的容量,也有人采用含有三个或三个以上乙烯基的交联剂,如三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)等。
交联剂的选择是成功制备分子印迹聚合物的一个重要因素。
交联剂的结构起着非常重要的作用,它必须具有一定的硬度和一定的柔性,良好的热稳定性和机械稳定性,才能起到对印迹分子的选择性吸收作用。
交联剂的用量影响分子印迹聚合物中可交联的功能单体数目和交联度,直接影响分子印迹聚合物的选择性和结合容量【6】。
1.3.4 聚合溶剂根据印迹分子和功能单体之间作用力的性质选择聚合溶剂:非共价型分子烙印一般在非极性或弱极性的有机溶剂(如氯仿、二氯甲烷等)中进行;共价型分子印迹一般在极性较强的水、醇等溶剂中进行。
另外,聚合溶剂还起到了致孔剂的作用,溶剂的种类和用量对分子印迹聚合物的比表面积、孔径分布及孔容等孔结构参数都有一定的影响[7]。
在印迹聚合物的制备过程中,选择适合的溶剂是很重要的,溶剂不仅仅是溶解模板分子、功能单体和交联剂,使之处于同一相中,而且在聚合时控制非共价键结合的程度,同时还是分子印迹过程中的致孔剂,影响着聚合物的形态和结构。
一般说来,溶剂极性越大,制备的分子印迹聚合物的识别效果就越弱。
因为极性强的溶剂会减弱印迹分子和功能单体间的相互作用,影响功能单体与印迹分子形成复合物。
因此分子印迹过程中最好选择极性弱的溶剂,比如甲苯、二氯乙烷、氯仿等。
随着研究的深入,极性环境中,尤其是水相中底物的分离变的尤其重要,包括药物拆分、仿生模拟、生物传感器等都要求极性的环境。
最近几年,极性溶剂中的印迹研究已取得一定的进展,如Haupt[8]等在甲醇/水混合体系中以4-乙烯基吡啶为功能单体,印迹了2,4-二氯苯氧基乙酸。
Yu[9]等以丙烯酰胺为功能单体,成功的在乙腈溶剂中印迹了几种氨基酸。
1.3.5 引发剂分子印迹聚合物是通过自由基引发制备的,一般偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用低温紫外光引发或高温热引发聚合。
非共价分子印迹中普遍采用低温光引发聚合,因为低温有利于功能单体和印迹分子形成稳定的复合物1.3.6 引发方式引发方式有高温(一般为60℃)热引发和低温(一般为0℃)光引发两种形式。
有研究发现在低温下用紫外光照射引发制备的分子印迹聚合物的识别性能要优于用高温热引发制备的分子印迹聚合物。
低温光引发具有下述优点:印迹分子和功能单体所形成的复合物较稳定,可印迹热不稳定的化合物。
ojkovic等曾经采用X-射线引发聚合反应,但所得聚合物的热稳定性及表面性能都较差。
B.Sellergren[11]等采用高压技术(1000 bar)制备分子印迹聚合物,发现高压条件下所得分子印迹聚合物比低压条件下的聚合物有更紧密的结构,更低的孔体积,更高的密度和溶胀性,对印迹分子的保留有较大的提高。
1.3.7 分子印迹聚合物的形态应用最早最广泛的聚合方法是本体聚合,采用本体聚合法可制得块状分子印迹聚合物,此类材料制备方法比较成熟,易操作。
但分子印迹聚合物需经过研磨、过筛后方可使用,颗粒形状不规则,制备过程费时,且材料的利用率较低。