分子印迹技术优秀课件
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分子印迹技术 (2)
第三十三页，讲稿共六十一页哦
分子印迹聚合物的分子识别机理：
分子印迹聚合物之所以能够选择性地 识别模板分子或其类似物，主要是因为在用 洗脱等方法除去聚合物中的模板分子后，在 高度交联的聚合物中就留下了空间大小和构 型都与模板分子匹配的具有多重作用位点的 微腔。
第三十四页，讲稿共六十一页哦
分子印迹的表征方法：
第十五页，讲稿共六十一页哦
溶剂，在分子印迹中发挥着重要作用。 聚合时，溶剂可能影响模板分子和功能单体 间的作用强度或聚合反应的动力学。一般来 说，溶剂的极性越大产生的识别效果越弱。 应用极性强的溶剂会不可避免地减弱模板分 子和功能单体间的相互作用，从而导致弱的 识别。另外，溶剂还会影响聚合物形态学， 使聚合物溶胀导致结合部位三维结构的变化， 引起弱的结合。通常识别用溶剂最好与聚合 用溶剂一致，避免任何溶胀问题。
第三页，讲稿共六十一页哦
分子印迹技术自20世纪70年代以来发展 十分迅猛。特别是1993年Vlatakis在 《Nature》上发表有关茶碱分子的印迹聚合 物（Molecular Imprinted Polymers，MIPs） 的报道后，每年公开发表的相关论文数几乎 直线上升。目前主要从事MIT研究工作的国 家有瑞典、日本、德国、美国、英国、中国 等十多个。国内主要研究单位有大连化物所、 南开大学、兰州化物所、上海大学、军事科 学院毒物所、湖南大学、东南大学、防化研 究院等。
第十三页，讲稿共六十一页哦
功能单体，必须带有能与印迹分子发生 作用的功能基，如与印迹分子成共价键的基 团、产生氢键的基团或能与印迹分子发生离 子交换作用的基团等。比较常用的功能单体 有丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯类，对某些金 属螯合反应还常常用到亚氨基二乙酸衍生物。 另外，天然聚合物如蛋白质也可作为单体对 其他分子进行印迹。
分子印迹聚合物的分子识别机理：
分子印迹聚合物之所以能够选择性地 识别模板分子或其类似物，主要是因为在用 洗脱等方法除去聚合物中的模板分子后，在 高度交联的聚合物中就留下了空间大小和构 型都与模板分子匹配的具有多重作用位点的 微腔。
第三十四页，讲稿共六十一页哦
分子印迹的表征方法：
第十五页，讲稿共六十一页哦
溶剂，在分子印迹中发挥着重要作用。 聚合时，溶剂可能影响模板分子和功能单体 间的作用强度或聚合反应的动力学。一般来 说，溶剂的极性越大产生的识别效果越弱。 应用极性强的溶剂会不可避免地减弱模板分 子和功能单体间的相互作用，从而导致弱的 识别。另外，溶剂还会影响聚合物形态学， 使聚合物溶胀导致结合部位三维结构的变化， 引起弱的结合。通常识别用溶剂最好与聚合 用溶剂一致，避免任何溶胀问题。
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分子印迹技术自20世纪70年代以来发展 十分迅猛。特别是1993年Vlatakis在 《Nature》上发表有关茶碱分子的印迹聚合 物（Molecular Imprinted Polymers，MIPs） 的报道后，每年公开发表的相关论文数几乎 直线上升。目前主要从事MIT研究工作的国 家有瑞典、日本、德国、美国、英国、中国 等十多个。国内主要研究单位有大连化物所、 南开大学、兰州化物所、上海大学、军事科 学院毒物所、湖南大学、东南大学、防化研 究院等。
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功能单体，必须带有能与印迹分子发生 作用的功能基，如与印迹分子成共价键的基 团、产生氢键的基团或能与印迹分子发生离 子交换作用的基团等。比较常用的功能单体 有丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯类，对某些金 属螯合反应还常常用到亚氨基二乙酸衍生物。 另外，天然聚合物如蛋白质也可作为单体对 其他分子进行印迹。
分子印迹技术
通过非共 价键将印 迹分子固 定。 洗脱后留 下的空腔 有特定选 择性。
分子印迹技术的应用
色谱技术 固相萃取 膜分离 传感器敏感机理及定量描述 合成更多更有用的功能单体和交联剂 分子印迹和识别过程将从有机相转向水相 商业化阶段 大分子化 催化合成 仿生传感器
分子印迹技术的基本原理
分子印迹技术是指为获得在空间结构和结 合位点上与某一分子(印迹分子) 完全匹配 的聚合物的实验制备技术。
(1) 功能单体－印迹分子－结合 (2) 交联剂－固定 (3) 脱去－印迹分子
分子印迹技术的基本原理
Pre－arrangement
Polymerization
Extraction
模板分子
氢键基团 高选择性MIPs
溶 剂
促进作用 减小干扰 共价键型 含有乙烯基
功能单体
非共价型 含有乙烯基和羧基
交联剂
乙二醇二甲基丙烯酸酯
MIPs的链引发方式和聚合方法
链引发方式 自由基引发 （低温光引发）
引发剂 偶氮二异丁腈 (AIBN) 聚合方法 大多采用封管聚合 印迹分子、功能单体、交联剂和引发剂按 一定比例溶解在惰性溶剂中然后引发
……
参考文献
[1]姜忠义，吴洪.分子印迹技术.化学工业出版社，北京2003，1. [2]Wulff G， Sarhan A ， Zabrocki K. Enzyme Analogue Built Polymers and Their Use for The Resolution of Racemates[J ] . Tetrahedron Lett ，1973 :4329～4332. [3]赖家平，何锡文，郭洪声，梁宏. 分子印迹技术的回顾、现状与展望[J]. 分析化学，2001，(7). [4]史瑞雪，郭成海，邹小红，朱春野，左言军，邓云度. 分子印迹技术研究进展[J]. 化学进展，2002，(3). [5]温玉清，刘峥，尚伟. 分子印迹聚合物微球的制备及应用进展[J]. 化工进展，2005，(1). [6]张丽芬. 分子印迹技术及其在痕量分析的应用[J]. 河北北方学院学报(自然科学版)，2005，(3). [7]蔡亚岐，牟世芬. 分子印迹固相萃取及其应用[J]. 分析测试学报，2005，(5). [8]刘耀驰，项伟中，徐伟箭. 分子印迹技术在固相萃取中的应用与展望[J]. 化工学报， 2004，(10). [9]谭淑珍，李革新，李再全. 分子印迹技术的研究与应用[J]. 应用化工，2004，(4). [10]胡树国，李礼，何锡文. 一种高选择性固相萃取吸附剂——分子印迹聚合物[J]. 化学进展，2005，(3). [11]温玉清，刘峥，尚伟. 分子印迹聚合物微球的制备及应用进展[J]. 化工进展，2005，(1).
DNA印迹与杂交技术PPT课件
23
4.3 Southern印迹的常用方法 （1）毛细管虹吸印迹法
利用浓盐转移缓冲液的推动作用，将凝胶中的 DNA转移到固相支持物上。 其基本原理是：容器 中的转移缓冲液含有高浓度的NaCl和柠檬酸钠， 上层吸水纸的虹吸作用使缓冲液通过滤纸桥、滤 纸、凝胶、硝酸纤维素滤膜向上运动，同时带动 凝胶中的DNA片段垂直向上运动，凝胶中的DNA 片段移出凝胶而滞留在膜上。
47
3、离子强度： （1）低盐浓度时杂交率较低，随着盐浓度增加，杂
交率增加 （2）高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定，当进
行序列不完全同源的核酸分子杂交时，必须维持杂交 反应液中较高的盐浓度和洗膜溶液的盐浓度
48
4、甲酰胺： （1）甲酰胺能降低核酸杂交的Tm值，能降低杂交
液的温度，低温时探针与待测核酸杂交更稳定，当待 测核酸与探针同源性不高时，加50%甲酰胺溶液在 35~42 ℃杂交
的非特异性吸附 （2）常用的封闭物有两类：即非特异性DNA和高分
子化合物。如鲑精DNA或小牛胸腺DNA，Denharts 溶液或脱脂奶粉。
51
五、 其它分子杂交方法
Southern 印迹法 Northern 印迹法 斑点印迹杂交 原位杂交 Western 印迹法 液相杂交
固相杂交
52
（一）Northern印迹杂交
30
5、Southern杂交
1、预杂交：封闭膜上能与DNA结合的位点 预杂交液为不含DNA探针的杂交液
2、杂交：液相中的DNA探针与膜上的待测DNA杂交 双链DNA探针需加热变性为单链，再杂交
3、洗膜：去除游离的放射性探针或非特异结合的 DNA
31
6. 杂交结果的检测
化学显色或放射自显影
32
4.3 Southern印迹的常用方法 （1）毛细管虹吸印迹法
利用浓盐转移缓冲液的推动作用，将凝胶中的 DNA转移到固相支持物上。 其基本原理是：容器 中的转移缓冲液含有高浓度的NaCl和柠檬酸钠， 上层吸水纸的虹吸作用使缓冲液通过滤纸桥、滤 纸、凝胶、硝酸纤维素滤膜向上运动，同时带动 凝胶中的DNA片段垂直向上运动，凝胶中的DNA 片段移出凝胶而滞留在膜上。
47
3、离子强度： （1）低盐浓度时杂交率较低，随着盐浓度增加，杂
交率增加 （2）高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定，当进
行序列不完全同源的核酸分子杂交时，必须维持杂交 反应液中较高的盐浓度和洗膜溶液的盐浓度
48
4、甲酰胺： （1）甲酰胺能降低核酸杂交的Tm值，能降低杂交
液的温度，低温时探针与待测核酸杂交更稳定，当待 测核酸与探针同源性不高时，加50%甲酰胺溶液在 35~42 ℃杂交
的非特异性吸附 （2）常用的封闭物有两类：即非特异性DNA和高分
子化合物。如鲑精DNA或小牛胸腺DNA，Denharts 溶液或脱脂奶粉。
51
五、 其它分子杂交方法
Southern 印迹法 Northern 印迹法 斑点印迹杂交 原位杂交 Western 印迹法 液相杂交
固相杂交
52
（一）Northern印迹杂交
30
5、Southern杂交
1、预杂交：封闭膜上能与DNA结合的位点 预杂交液为不含DNA探针的杂交液
2、杂交：液相中的DNA探针与膜上的待测DNA杂交 双链DNA探针需加热变性为单链，再杂交
3、洗膜：去除游离的放射性探针或非特异结合的 DNA
31
6. 杂交结果的检测
化学显色或放射自显影
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【学习课件】第7章_第4节_分子杂交和印迹技术(3_LMJ)'
单链探针
用化学法合成或从克隆在M13噬菌体的特异性 基因片段制备；优点是在杂交反应中可以排除互补 链的干扰。
2020/10/17
ppt课件
10
2．RNA探针
与 DNA 单 链 探 针 相 比 ， RNA 探 针 具 有 标 记 效 率高、易于纯化、成本低和杂交信号强等优点
➢早期采用细胞mRNA和病毒RNA作探针
不影响碱基配对的特异性与稳定性 灵敏度和特异性极高 对各种酶促反应无任何影响
放射性污染
半衰期短, 随用随标
ppt课件
13
r-32P ATP
a-32P dATP
*
*
3’ 2’ H
dATP
32P的放射性较强，放射自显影所需时间较短，
灵敏度高，可广泛应用于各种印迹杂交。
缺点是半衰期短(14.3天)，射线散射严重，放
核 酸 分 子 杂 交 (nucleic acid hybr指id具iz有a一ti定on互)补序列、不同来源的核苷酸单链，
在一定条件下按照碱基互补配对的原则，形成核苷 酸双链的过程。
Marmum和Doty1961年发现的DNA变性复性现象 是核酸杂交技术的理论基础。
2020/10/17
ppt课件
3
(heteroduplex)
2020/10/17
ppt课件
17
DNA随机引物标记法示意图
随机引物：含有各种 可能排列顺序的寡核 苷酸片段的混合物。 46=4096
DNA 聚 合 酶 ⅠKlenow片段：保留 5’→3’ DNA聚合酶活 性 , 弱 3’→5’ 外 切 酶 活性，无5’→3’外切 酶活性。
2020/10/17
ppt课件
与待测特定核苷酸的某一段序列相互补； 有明确的标志用于后续的检测。
用化学法合成或从克隆在M13噬菌体的特异性 基因片段制备；优点是在杂交反应中可以排除互补 链的干扰。
2020/10/17
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10
2．RNA探针
与 DNA 单 链 探 针 相 比 ， RNA 探 针 具 有 标 记 效 率高、易于纯化、成本低和杂交信号强等优点
➢早期采用细胞mRNA和病毒RNA作探针
不影响碱基配对的特异性与稳定性 灵敏度和特异性极高 对各种酶促反应无任何影响
放射性污染
半衰期短, 随用随标
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13
r-32P ATP
a-32P dATP
*
*
3’ 2’ H
dATP
32P的放射性较强，放射自显影所需时间较短，
灵敏度高，可广泛应用于各种印迹杂交。
缺点是半衰期短(14.3天)，射线散射严重，放
核 酸 分 子 杂 交 (nucleic acid hybr指id具iz有a一ti定on互)补序列、不同来源的核苷酸单链，
在一定条件下按照碱基互补配对的原则，形成核苷 酸双链的过程。
Marmum和Doty1961年发现的DNA变性复性现象 是核酸杂交技术的理论基础。
2020/10/17
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3
(heteroduplex)
2020/10/17
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17
DNA随机引物标记法示意图
随机引物：含有各种 可能排列顺序的寡核 苷酸片段的混合物。 46=4096
DNA 聚 合 酶 ⅠKlenow片段：保留 5’→3’ DNA聚合酶活 性 , 弱 3’→5’ 外 切 酶 活性，无5’→3’外切 酶活性。
2020/10/17
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与待测特定核苷酸的某一段序列相互补； 有明确的标志用于后续的检测。
医学分子生物学资料分子杂交与印迹技术49页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
Байду номын сангаас
医学分子生物学资料分子杂交与印迹 技术
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
Байду номын сангаас
医学分子生物学资料分子杂交与印迹 技术
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
分子印迹电化学传感器34页PPT
分子印迹电化学传感器
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。—
56、死去何所道，托体同山阿。 57、春秋多佳日，登高赋新诗。 58、种豆南山下，草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ，带月 荷锄归 。道狭 草木长 ，夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ，但使 愿无违 。 59、相见无杂言，但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕，亭亭月将圆。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。—
分子印迹聚合物的特性及其应用ppt课件
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六、分子印迹聚合物的应用
（1）有效成分的分离：
朱全红等，以长春碱为模板分子制备了长春碱MIP，并作为固相萃取的吸 附剂用于分离长春花提取物中的长春碱。结果表明，通过选择和优化上样、 淋洗及洗脱等条件，长春花提取物中的主要成分长春碱得到高效富集及分离。
（2）有效组分群的分离：
徐筱杰等以槲皮素为模板分子通过非共价印迹方法制备了槲皮素MIP， 该聚合物对槲皮素表现出特殊的识别能力，能将银杏叶提取物水解液中的槲 皮素及山柰酚分离，能从沙棘提取物的水解液中得到槲皮素及异鼠李素。说 明槲皮素印迹的聚合物不仅对模板分子具有很高的亲和性，对与其结构类似 的化合物山柰酚、异鼠李素也表现出较高的结合能力。
四、分子印迹聚合物的合成
印迹 聚 萃取
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与天然的生物分子识别系统相比，
五、分子印迹聚合物的特性 MIP是用化学合成的方法制备的， 因此还具有天然分子识别系统所不
具备的抗恶劣环境的能力，从而表
由于聚合物上预留的
现出高度的物理、化学稳定性，如
空穴与模板分子完美匹配，
耐高温、高压，能抵抗很强的机械
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六、分子印迹聚合物的应用
分子印迹聚合物的应用领域包括： 1、中药研究 2、分析化学 3、天然药物化学 4、医药学 5、生物学
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六、分子印迹聚合物的应用
1、在中药研究上的应用
以中药活性物质为模板制备的MIP，正是具有其他 分离材料所不具备的强特异性和高选择性，因此在中药 活性成分的分离、分析中具有很好的应用前景。目前用 MIT研究的中药有效成分包括黄酮、生物碱、香豆素、 木脂素等。主要应用在以下几个方面： （1）有效成分的分离； （2）有效组分群的分离； （3）活性成分的筛选； （4）复杂样品的预处理以及目标分子的测定；
六、分子印迹聚合物的应用
（1）有效成分的分离：
朱全红等，以长春碱为模板分子制备了长春碱MIP，并作为固相萃取的吸 附剂用于分离长春花提取物中的长春碱。结果表明，通过选择和优化上样、 淋洗及洗脱等条件，长春花提取物中的主要成分长春碱得到高效富集及分离。
（2）有效组分群的分离：
徐筱杰等以槲皮素为模板分子通过非共价印迹方法制备了槲皮素MIP， 该聚合物对槲皮素表现出特殊的识别能力，能将银杏叶提取物水解液中的槲 皮素及山柰酚分离，能从沙棘提取物的水解液中得到槲皮素及异鼠李素。说 明槲皮素印迹的聚合物不仅对模板分子具有很高的亲和性，对与其结构类似 的化合物山柰酚、异鼠李素也表现出较高的结合能力。
四、分子印迹聚合物的合成
印迹 聚 萃取
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与天然的生物分子识别系统相比，
五、分子印迹聚合物的特性 MIP是用化学合成的方法制备的， 因此还具有天然分子识别系统所不
具备的抗恶劣环境的能力，从而表
由于聚合物上预留的
现出高度的物理、化学稳定性，如
空穴与模板分子完美匹配，
耐高温、高压，能抵抗很强的机械
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六、分子印迹聚合物的应用
分子印迹聚合物的应用领域包括： 1、中药研究 2、分析化学 3、天然药物化学 4、医药学 5、生物学
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六、分子印迹聚合物的应用
1、在中药研究上的应用
以中药活性物质为模板制备的MIP，正是具有其他 分离材料所不具备的强特异性和高选择性，因此在中药 活性成分的分离、分析中具有很好的应用前景。目前用 MIT研究的中药有效成分包括黄酮、生物碱、香豆素、 木脂素等。主要应用在以下几个方面： （1）有效成分的分离； （2）有效组分群的分离； （3）活性成分的筛选； （4）复杂样品的预处理以及目标分子的测定；
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2.4 分子印迹技术的特点
MIT之所以发展如此迅速，主要是因为它有三大特点： ●预定性（predetermination）
根据不同的目的制备不同的MIPs，以满足不同的需要。 ●识别性（recognition）
MIPs是按照模版分子定做的，可以专一地识别印迹分 子。 ●实用性（practicability）
它可以与天然的生物分子识别系统相比拟，例如，酶 和底物；抗原与抗体等。
3 分子印迹聚合物的制备
分子印迹聚合物是由印迹分子、功能基单体在交联剂等物质作用下 形成作用位点，相互聚合，发生反应，形成的一类具有特异选择识别 功能的物质。
图3.1 分子印迹聚合物制备过程示意图
3.1 分子印迹聚合物的制备要素
• 预组织法（共价法） Wulff 结合方式：可逆共价键 优点：空间精确固定排列 缺点：识别能力不够理想 形成复合物的过程缓慢
• 自组装法 （非共价法）Mosbach 结合方式：非共价键 优点：简单易行 模板容易除去 近似天然 缺点：印迹过程的轮廓不清晰
• 牺牲空间法 （两者兼备）Vulfson
2.2 分子印迹技术的分类
制备材料 模板分子 溶剂 功能单体
交联剂
强极性基团 高效MIPs 氢键基团 高选择性MIPs
促进作用 减小干扰 共价键型 含有乙烯基 非共价型 含有乙烯基和羧基 乙二醇二甲基丙烯酸酯
3.2 MIPs的聚合形式和方法
聚合形式主要有热化学聚合和光化学聚合两种 形式。 分子印迹聚合物的制备方法： ❖本位聚合 ❖原位聚合 ❖沉淀聚合 ❖悬浮聚合 ❖表面印迹 ❖电聚合
分子印迹技术优秀课件
1 背景介绍
分子印迹技术（MIT）的发展
1997年 Lund University 成 立分子 印迹学会
80年代后 Mos世纪80年代 Wulff 首次合成（形 成标志） Dickey 专一性吸附（萌芽）
20世纪40年代 Pauling 锁匙理论（ 理论基础）
表2.1 共价型和非共价型常用的功能单体
2.2 分子印迹技术的分类
图2.2 牺牲空间法示意图
2.3 分子印迹效果评价
分子印迹聚合物的选择识别性能优劣可以通过印迹因 子β来体现.印迹因子β 可以通过下列两式计算，
Kd Cp/Cs
β K d,I/Kd,N
Kd为静态分配系数，ml/g；Cp为吸附平衡时EGCG在聚合 物上的浓度，μmol/g；Cs 为吸附平衡时溶液中EGCG的浓 度，mmol/L；Kd,I 为MIP对EGCG的静态分配系数；Kd,N为 相应NIP对EGCG的静态分配系数； β 体现了印迹聚合物与 空白聚合物在分子识别上的差异， β 越大表明印迹效果越 好。
2.1 分子印迹技术的基本原理
图 2. 1分子印迹过程示意图
分子印迹技术基本原理： (1) 功能单体－印迹分子－结合 (2) 交联剂－固定 (3) 脱去－印迹分子
2.2 分子印迹技术的分类
分子印迹技术的分类主要是由其形成其聚合物的印迹分子
与功能单体之间的结合位点的作用性能来决定的，一般可
以分为以下三类：
表4.2 MIPs 用于模拟酶催化的应用
4.5 其他应用
控制平衡转移 分离副产物 组合化学库的放映技术
……
5 蛋白质分子印迹技术
分子印迹技术是在聚合物材料的合成过程中构建与模板分子在大小、 形状和结构功能上都互补的特异性结合位点, 这样的材料对其模板 具有选择性结合能力。尽管小分子印迹技术近年来发展迅速, 蛋白 质分子印迹却由于蛋白质的体积庞大、结构灵活、构象复杂成为既 有意义又具挑战性的研究领域。
5.1 蛋白质分子印迹技术示意图
5.1 蛋白质分子印迹特点
（1）蛋白质结构灵活、构象复杂, 极易受到温度或环境的影响。从热 力学角度和实际操作过程而言都不易实现印迹。 （2）小分子印迹通常采用交联程度很高的材料来实现, 因高交联度可 保证单体材料结合于模板周围形成牢固的识别位点。然而, 高交联度材 料会阻止蛋白类大分子自由进出聚合物网络。 （3）传统小分子印迹材料往往在有机试剂中进行聚合, 而蛋白质在有 机试剂中溶解度低, 并在有机试剂中可表现出与生理条件下完全不同 的构象, 这种构象的改变对蛋白质的生物活性会产生很大的影响, 极有 可能在材料上留下错误的“印迹”。 （4）多数蛋白质印迹材料的构建是基于非共价印迹的原理, 即材料和 模板的结合是通过氢键、范德华力、离子相互作用和疏水作用实现的 。
分子印迹聚合 物对药物具有 特殊的选择和 识别能力，在 药物分析、手 性药物的分离 、富集和提纯 方向也有广泛 应用。
4.2 抗体与受体的模拟
抗体与受体的模拟主要体现在利用分子印迹技术以抗原为 模板合成抗体，而所制备得到的分子印迹聚合物在性质上 等同于生物抗体，具有很高选择性和特异识别性。可以有 效的识别记忆氨基酸、多肽、糖类、药物、蛋白质等天然 抗体的组分。
4.3 仿生传感器
生物或者化学的传感器都是有转换器和识别的元件组成的， 转换器会将各种参数的信号输出，一般采用的转换器是微 电子转换器。
表4.1 应用于 MIPs 传感器的分析和转换器
4.4 模拟酶催化
在生物中，酶以其高效性、专一性的特点在生命体中起到了至关重要的作用，这 些酶都是大分子，在生命体中所含种类较多，但含量较低，存在提取困难且不易 回收利用等缺点，利用这些人们根据分子印迹技术模拟酶做催化剂有效的解决了 这些问题。
分离领域 抗体与受体的模拟 仿生传感器 模拟酶催化 其他应用
4.1 在分离领域的应用
分子印迹技术用于分离领域
固相萃取
手性分离
膜分离
药物分析
血清中的茶碱 、口香糖中的 尼古丁、生物 样品中的三苯 氧胺、尿样中 戊双脒、牛肝 中三嗪类除草 剂的富集。
氨基酸、糖类 及药物等物质 的手性分离。
氨基酸及其衍 生物、茶碱、 莠灭净、肽、 阿特拉津、9乙基腺嘌呤等 。
3.2 MIPs的链引发方式和聚合方法
• 链引发方式 自由基引发 （低温光引发）
• 引发剂 偶氮二异丁腈 (AIBN)
• 聚合方法 大多采用封管聚合 印迹分子、功能单体、交联剂和引发剂按 一定比例溶解在惰性溶剂中然后引发
• 通过非共 价键将印 迹分子固 定。
洗脱后留 下的空腔 有特定选 择性。
4 分子印迹聚合物的应用
监测环境中的药物残留
1 背景介绍
分子印迹技术用途广泛
环境
医药
食品
分子 印迹 技术
仿生
军事
2 分子印迹技术
分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique， MIT）又称分子烙印技术或分子模板技术，是近年来集高 分子合成、分子设计、分子识别、仿生生物工程等众多学 科优势发展起来的一门新型的交叉学科。分子印迹技术来 源于生物学中的免疫学，是通过想要选择识别某一种物质 而进行聚合反应形成印迹聚合物的方法。