分子印迹材料研究进展
分子印迹聚合物研究进展
I分子印迹技术最新研究进展及其分析比较张皝（江南大学化学与材料工程学院，江苏无锡，214122）摘要：分子印迹技术是近年来发展起来的一种新的分子识别技术, 通过分子印迹技术获得的分子印迹聚合物具有选择性高、制备简单的特点。
分子印迹聚合物作为固相萃取、分离和传感器的功能材料已广泛应用于生物、医药、环境样品等复杂基体中难童分析物的分析。
本文详细介绍了分子印迹技术的研究进展, 阐述了分子印迹聚合物及其在分离和固相提取中的应用。
关键词：分子印迹技术应用比较1．引言分子印迹是指制备对某一特定分子具有选择性识别能力的聚合物的技术. 首先将目标分子即模板分子与功能单体相互作用形成复合物，一般在交联剂存在下引发聚合形成聚合物，然后除去模板分子，最后得到对模板分子具有专一识别性的分子印迹聚合物(MIP)。
分子印迹聚合物是一种具有较强分子识别能力的新型高分子仿生材料。
分子印迹聚合物的制备一般要经过以下三个步骤：（1）使模板分子和单体分子间产生互补的相互作用，形成复合物；（2）加入交联剂，在模板-单体复合物周围进行本体聚合反应；（3）除去聚合物中的模板分子。
由于在聚合过程中模板分子的加入，当洗去聚合物中的模板分子后，在模板聚合物中就会留下一些空穴，其大小，形状及官能团的分布与模板分子具有互补性，因而对模板分子具有选择性。
其过程就象烙印一样，在聚合物上留下模板分子的印迹，所以称分子印迹聚合物（molecular imprinted polymer，MIP）。
2．印迹分子聚合物的原理与特点在生物体系中,分子复合物通常通过非共价键相互作用(如氢键作用、范德华力、静电作用、疏水作用、亲水作用、( - (作用) 而形成. 由Pauling 抗体形成理论出发,分子印迹是通过以下方法实现的: (1)在适当介质中,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) 复合物与过量的交联剂形成聚合物材料,从而使功能单体上的功能基团在特定的空间取向上固定下来; (3) 通过一定的化学方法将模板分子脱除,在聚合物材料中就形成了在三维空间大小、形状以及功能配基都与模板分子互补的分子印迹微腔. 该分子印迹微腔使分子印迹聚合物具有天然抗体最重要的特征———分子识别。
分子印迹技术的研究进展
分子印迹技术的研究进展随着生物技术的不断发展，分子印迹技术作为生物医学领域的一种重要技术，其应用范围也越来越广泛。
分子印迹技术是一种新型的分子识别技术，其基本原理是以化学反应为手段，将所需的分子直接印在高分子材料上，从而使其获得分子识别功能。
本文将从分子印迹技术的定义、原理、分类、应用等方面对其研究进展进行探究。
一、分子印迹技术的定义与原理分子印迹技术（Molecular Imprinting Technology，MIT）是一种以高分子材料为主的制备方法，结合模板分子、功能单体及交联剂，通过化学交联反应的手段，制备具有目标分子选择性识别特性与固定能力的高分子材料。
分子印迹技术制备出的高分子材料成为分子印迹聚合物（Molecularly Imprinted Polymer，MIP），是一种具有分子识别特异性的功能材料，能够与目标分子发生特异性的反应，其分子识别机理主要基于模板分子与单体共价结合，使高分子材料具有特异性识别目标分子的功能。
二、分子印迹技术的分类根据制备方法和目标分子的性质，分子印迹技术可以分为两大类：非共价分子印迹技术和共价分子印迹技术。
非共价分子印迹技术主要包括自组装分子印迹技术和表面印迹技术，其制备过程主要基于模板分子与单体之间的物理吸附作用和范德华力的相互作用。
共价分子印迹技术则以共价键为主，主要包括常规共聚分子印迹技术、研磨共聚分子印迹技术和交联优化共聚分子印迹技术等。
常规共聚分子印迹技术是通过加入适当的功能单体和交联剂直接制备分子印迹体，而研磨共聚分子印迹技术是将模板分子和其他反应物一起研磨搅拌，并在一定条件下进行反应，使反应物进行共聚合，而交联优化共聚分子印迹技术则是在常规共聚分子印迹技术的基础上，加入交联优化剂，以优化高分子材料的交联度和合成条件，从而使分子印迹体性能得到进一步提高。
三、分子印迹技术的应用1、分子识别材料分子印迹技术的最主要应用是制备分子识别材料，其制备的分子识别材料可以用于化学传感器、生物传感器、分离科学、纯化和制备纯化药物等方面。
分子印迹聚合物在物质分析中的应用研究进展
2019/11/19
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分子印迹聚合物原理
功能单体通过与模板分子相互作用聚集在 模板分子周围形成某种可逆的复合物
功能单体与过量交联剂在致孔剂存在下发 生共聚生成高聚物 将模板分子从高聚物中解离出来
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分子印迹聚合物原理图
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分子印迹聚合物的制备
溶液聚合方法:用光照或加热的方式引发 自由基进行溶液聚合,聚合后将形成的块状 聚合物研磨成一定大小的无定型的颗粒.这 种方法操作简单,但比较费时.
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生物模拟传感器
近来，生物传感器技术的发展极为迅速。但是，用于生物传感器 的生物分子却因为性能不稳定易被破坏，且种类太少而不能满足 实际应用的需要。由于分子印迹聚合物具有可设计性，种类极其 丰富，且坚固耐用，有很强的抗酸、碱能力，环境适应性很强， 故科学家们设法用MIPS来替代生物分子以适应生物传感器技术发 展的要求。自分子印迹技术用于膜传感器以来，MIPS在生物传感 器上的应用就一直是研究热点，尤其是近两年来，该技术发展极 为迅速，Malitesta,Haupt, Yano, Ansel等人在这一方面都作了 广泛的研究。98年在波士顿召开的有关化学传感器的国际性会议 对分子印迹技术在生物传感器中的应用的现状和未来作了全面而 系统的探讨，为分子印迹技术和传感器技术的发展开辟了新的道 路.
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分子印迹聚合物在物质分析中的应用
在生物样品分析上的应用:
生物样品中某种成分的测定在疾病诊断,药物 动力学分析,法医学,动物食品检验等领域得到 广泛的应用.在生物样品分析中,许多内源性的 物质的存在使得样品的净化成为不可缺少步骤. 而分子印记固相提取显示了巨大的优越 性.Sellergren采用分子印记固定相选择性地富集 尿样中的喷他脒,用PH为9的流动相除去尿样中 的碱性化合物,然后以 PH为3的流动相洗脱待 测物,直接进行紫外定量检测.
基于分子印迹技术的分子识别材料研究
基于分子印迹技术的分子识别材料研究
在生命科学领域，分子印迹技术是一种广泛应用的技术，被广泛用于靶向分子的识别和分离等方面。
基于此技术开发的分子识别材料，可以实现高度特异性和选择性的分子识别，成为制备高品质生物分离材料的重要手段之一。
本文将介绍分子印迹技术的基本原理、研究进展以及未来发展方向。
一、分子印迹技术的基本原理
分子印迹技术是一种基于分子识别的材料制备技术，其基本原理是利用分子自组装的特性，通过共聚合模板分子和功能单体，制备出具有模板分子分子特异性的高度结构化聚合物材料。
该聚合物材料在处理样品时，能够通过空位识别的方式，从样品中与模板分子相似的分子中高效选择性地捕获和分离出目标分子。
二、分子印迹技术的研究进展
自分子印迹技术问世以来，其在生命科学领域得到了广泛的应用。
由于分子印迹材料具有很强的选择性和特异性，可以对目标分子进行高效地分离和富集，极大地提高样品分析的精度和准确性。
因此，分子印迹技术成为了生命科学研究领域中备受瞩目的研究热点之一。
至今，分子印迹技术已经被广泛地应用于蛋白质、酶、核酸、激素、药物等分子的分离、富集和检测等领域。
三、分子印迹技术的未来发展方向
随着技术的不断发展和进步，分子印迹技术在生命科学领域的应用也将变得更加广泛和深入。
分子印迹技术将进一步探究不同的制备方法和材料构建策略，以制备更加高效和特异性的分子印迹材料。
此外，分子印迹技术也将应用于更广阔的领域，如医疗、食品、环保等，从而为人类健康和可持续发展做出更大的贡献。
环境污染的分子印迹技术研究
环境污染的分子印迹技术研究环境污染已经成为全球性的问题，不仅影响着人类的健康与生存，也对地球生态系统造成了极大的破坏。
环境污染所引发的问题有很多，如空气污染、水体污染、土壤污染等。
在这些环境污染中，有些污染物是难以检测和鉴定的，因而对环境的影响也就更为隐蔽且严重。
为了解决这些问题，科学家们开发了一种名为“分子印迹技术”的新型技术。
本文将从该技术的定义、原理、应用和研究进展等方面进行探讨。
一、什么是分子印迹技术？分子印迹技术，英文名为Molecular Imprinting Technology（MIT），指的是一种基于分子自组装的高分子材料制备技术。
其利用化学方法，将目标分子与模板分子共同经历聚合反应后，从高分子材料中去除模板分子，形成目标物分子特异性的空位结构，以此实现对目标物分子的高效分离、富集和检测。
二、分子印迹技术的原理分子印迹技术的基本原理是在高分子材料中诱导目标分子与模板物质的作用，形成由目标分子的基团和模板分子的基团组成的复合物。
这个复合物主要通过自组装反应构成，使得目标分子和模板分子结合到一起，经过配合剂的缩聚反应形成高分子材料，并在去模板后,在材料中留下一定的目标分子特异性的空位结构，让目标分子能够与之相互作用并排斥与其不相关的分子,从而达到分离、富集和检测目标分子的目的。
分子印迹技术可以制备具有真正分子识别能力的高分子材料，这种材料的分子构型与目标分子构型相似，因此具有选择性、特异性和重现性。
三、分子印迹技术的应用分子印迹技术是一种高效、特异且灵敏的分析检测技术，被广泛应用于环境检测、医学诊断、食品安全等领域。
在环境监测方面，它可以检测一些难以检测和鉴定的化学物质，如农药、重金属、有机污染物等，具有极高的检测灵敏度和选择性。
在医药领域中，分子印迹技术可以制备具有高度特异性的分子印迹聚合物，用于体外识别和定位靶分子，从而实现体内疾病诊断和治疗。
在食品安全领域，分子印迹技术可以用于深入研究食品中的有害物质，如致癌物、重金属、农残等，为食品安全提供有效的保障。
分子印迹技术
分子印迹技术研究进展摘要分子印迹技术是结合高分子化学、生物化学等学科发展起来的一门边缘学科。
它对于研究酶的结构、认识受体-抗体作用机理及在分析化学等方面有重要的意义。
本文从分子印迹聚合物的识别机理、分子印迹聚合制备条件和制备技术三个方面综述了分子印迹的研究进展,最后展望了分子印迹发展前景。
关键词：分子印迹聚合物;印迹分子;综述40年代,Pauling。
试图用锁匙理论解释免疫体系。
虽然他的理论经后人的实践证明是错误的,但是在他的这种错误的理论中仍有两点是正确的:(1)生物体所释放的物质与外来物质有相应的结合位点;(2)生物体所释放的物质与外来物质在空间上相互匹配。
正是基于这两点假设,化学家们发展了一项有效的分析技术称为分子印迹技术(molecularimprinting, MIP),在国内也有人把它称为“分子烙印”。
1949年,Dickey首先提出了“分子印迹”这一概念,但在很长一段时间内没有引起人们的重视。
直到1972年由Wulff研究小组首次报道了人工合成的有机分子印迹聚合物之后,这项技术才逐渐人们所认识,并于近10年内得到了飞速的发展。
MIPs具有三个特性: (ⅰ)预定性,可根据不同目的制备相应的MIPs; (ⅱ)识别性,MIPs是依据模板定做的,它具有与模板分子的立体结构和官能团相符的孔穴,所以选择性地识别模板分子;(ⅲ)实用性,它可以与天然的生物识别系统如酶与底物、抗原与抗体等相媲美,具有抗恶劣环境、稳定性高和使用寿命长等优点。
二十多年来,在固相萃取、膜分离技术、异构体的分离等方面获得广泛研究,展现了良好应用前景。
本文综述了MIPs的识别机理、制备技术条件及应用方面新进展.1.分子印迹技术的基本概念和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(模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。
它是通过以下方法实现的:(1)首先以具有适当功能基的功能单体与模板分子结合形成单体-模板分子复合物;(2)选择适当的交联剂将功能单体互相交联起来形成共聚合物,从而使功能单体上的功能基在空间排列和空间定向上固定下来;(3)通过一定的方法把模板分子脱去。
分子印迹技术
分子印迹技术及研究进展摘要: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.近年来，这项技术取得了重大的突破和进展，影响到社会多很多领域。
本文介绍了分子印迹技术的基本原理与印迹聚合物的制备方法,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，并对未来的发展方向进行了展望。
关键词：分子印迹技术，基本原理，研究进展，展望1．引言分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique，MIT）是一种有效的在高度交联、刚性的聚合物母体中引入特定分子结合位点的技术[1］。
MIT是二十世纪八十年代迅速发展起来的一种化学分析技术，属于泛分子化学研究范畴,通常被人们描述为创造与识别“分子锁匙"的人工“锁”技术［2］。
分子印迹技术也叫分子模板技术，最初出现源于20世纪40年代的免疫学[2]。
近年来MIT发展十分迅速，主要是因为其有三大特点：即预定性、识别性和实用性。
由于分子印迹聚合物(Molecular Imprinted Polymer，MIP）具有抗恶劣环境的能力，表现出高度的稳定性和长的使用寿命等优点，因此,它在许多领域,如色谱中对映体和异构体的分离、固相萃取、化学仿生传感器、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离技术等诸多领域展现了良好的应用前景［3-8]，并由此使其成为化学和生物学交叉的新兴领域之一，得到世界注目并迅速发展。
近年来，已有一些文献介绍了这方面的理论和最新研究成果。
本文收集了很多有关分子印迹技术的文献.通过对这些文献的回顾，对分子印迹技术的基本原理和研究进展作了比较全面的评述，并对该领域未来的发展方向作出展望，旨在引起国内分析化学工作者对该领域研究的关注，以便更快地赶上国际先进水平.2．分子印迹技术的基本原理分子印迹技术是将模板分子又称印迹分子、目标分子与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合得到固体介质,然后通过物理或化学方法洗脱除去介质中的模板分子，得到“印迹”有目标分子空间结构和结合位点的MIP，在这种聚合物中形成了与模板分子在空间和结合位点上相匹配的具有多重作用位点的空穴，这样的空穴对模板分子具有选择性[9］。
分子印迹技术的研究与应用
分子印迹技术的研究与应用分子印迹技术是近年来兴起的一种“专属分子识别技术”，该技术通过在特定的模板分子的作用下，使得单体在形成聚合物时可以选择性地结合到模板分子，从而制备出具有特异性的分子印迹聚合物。
分子印迹技术应用广泛，并已成为各种领域中不可或缺的分析手段，下面将介绍分子印迹技术的研究和应用进展。
1. 分子印迹技术的研究进展首先，探究分子印迹技术应用的基础——分子印迹聚合物的制备和性能。
分子印迹聚合物的制备是该技术的核心问题之一，它涉及到选择单体、功能单体和模板分子三个方面的问题。
近年来，研究者陆续开展了有关单体、功能单体和模板分子的选择和配比、聚合反应条件的优化等一系列方面的研究工作。
例如，功能单体的选择是影响聚合物性能的关键因素之一，研究人员经过多次实验验证，发现与自由基反应较缓慢的、含有双键官能团的单体与模板分子配比在1:2，丙烯酸为促进剂，可以获得良好的分子印迹聚合物。
此外，近期开展了很多新型功能单体的设计，如双馏分子（DLM）单体、离子液体（IL）功能单体等，其中的官能团与模板分子的作用力较大，可以进一步提高聚合物的分子识别性。
其次，关于分子印迹聚合物的性能表征也是近年来研究的重点之一。
常用的性能表征方法包括形貌表征、组成表征和性能表征等。
形貌表征方面，近年来已经发展出了各种表征手段，例如红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、拉曼光谱等。
特别是近年来逐渐成熟的原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM），使得科学家们可以更清晰地观察到分子印迹聚合物的形貌结构。
组成表征方面，涉及到化学分析、热分析等方法，诸如元素分析、差示扫描量热分析（DSC）、热重分析（TGA）等，可以直接或间接地反映出分子印迹聚合物的组成和物理化学性质。
性能表征方面，包括对分子印迹和非分子印迹聚合物识别能力的比较、动态弥散光谱（DLS）和表面等电点（pHIEP）等的表征，以及对印迹聚合物特异性识别能力的表征。
2. 分子印迹技术在不同领域的应用2.1在生物领域的应用分子印迹技术具有良好的生物适应性和特异性，因此在生物领域的应用非常广泛。
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中圈分类 号： ６ ８ １ ０ ５． 文献标识码 ： Ａ
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分 子 印迹 材 料研 究进 展
王 斌 ， 王榕妹 ， 王俊卿 ， 邓安平 ’
（ 四川大学化学学院 ， 四川 成都 ６ ０６ ） １０４
摘要 ： 本文简要综 述了分子印迹的原 理 、 制备 技术 ， 着重介 绍了与膜 材料 、 性材 料 、 磁 纳米材料 和复合 材料相 结合 的分子 印迹技术的应用与发展 。 关键词 ： 分子印迹 技术 ； 膜材料 ； 磁性材料 ； 纳米材料 ； 复合材 料
（ ｏ ｅｅｏ ｈｍ ｓｙ ＳｃｕｎＵ ｉ ｒｉ ， ｈ ｎｄ １０ ４ Ｃ ｉａ Ｃ Ｈ ｇ ｆ ｅ ｉｒ ，ｉ ａ ｎｖ ｓｙ Ｃ ｅｇ ｕ６ ０６ ，ｈｎ ） Ｃ ｔ ｈ ｅ ｔ
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分子印迹聚合物（ ｏｃｌ ｌ ｉｐ ｎ ｄｐｌ ｅ ， 具有刚性结构的高分子物质 。交联剂与功能单体 Ｍ ｌ ｕ ｒ ｒｔ ｏ ｍ ｒ ｅ ａｙ ｍ ｉｅ ｙ ｓ Ｉ ） Ｉ 是在结合 位点及 化学 空间结构 与某 种特定 之间通过共价键结合 ， Ⅱ 功能单体与模板分 子之间 化合物 （ 模板分 子） 匹配 的高分子 聚合 物【２ 则通过共价键或非共价键结合。Ｍ Ｐ 对模板分子 相 １］ ．。 Ｉ ｓ 制备这种聚合物的方法即为分子印迹技术。尽管 的识别能力、 吸附量、 吸附动力学等性能取决于模 １７ 年 Ｗｕ 等 就 己经成功合成 了有机分子印 板分子与单体之间的相互作用 、 ９３ ｌ ｆ 印迹 聚合物 的形 迹聚合物， 但直到 ｌ９ ９３年 Ｍ ｓａｈ等Ｈ 成功得到 式及聚合物的刚性等。传统印迹一般存在结合位 ｏｂｃ 了茶碱分子印迹 聚合 物后 ， 分子 印迹才在全世 界 点少 、 质 阻 力 大 、 料 形 状 不 规 则 等 缺 点 ¨ 传 材 引。 范 围内得 到 了广泛 的研 究 与 应用 。分 子 印迹 技 术 研究证明， 分子印迹技术通过与其他材料相结合 ， 是人工模拟抗原． 抗体 、 生物素－ 抗生素及酶与底物 引入不同材料所属优 良性能， 可以有效改善 Ｍ Ｐ Ｉｓ 等之间的特异性作用ｆ 以此为基础发展起来 的 的上述性能指标 。本 文综述 了分子印迹的原理、 ， 并 种分析 、 分离技术 。究 者可 以运用分子 印迹 技 制备技术 ， 着重介绍了近几年来 与膜材料 、 磁性材 术根据需要进行设计 与制备 ， 得到对特定 的 目标 料 、 纳米材料和复合材料相结合 的分子印迹技术 物质有特异性 吸附， 能在较 强的酸碱环境 中长 的应用 与发 展 。 并 期 稳定 使用 的 ＭＩｓ 。近 年 来 ， Ｐ 在 手性 物 质 Ｐ ｌ ＭＩｓ 分离 ＂、 ・ 仿生传感器 、 。 固相萃取 ’ 、 ・ ｏ 】抗体模 坨 １ 分 子 印迹 原 理 拟ｎ］ 催 化 剂 ］ 微 反 应 器 ‘ 等 领 域 应 用 ３、 ¨、
联 ｇＡ 简介： ． 邓安平 （ ９２ ） ． １ ・男 教授 ， 究方向免疫分析 。Ｅ ａ ：ｅｇ ｐ ｇ １９ ａｏ． ｍ ｃ ６ 研 ｍ ｉ ｄ ｎａ ｉ ６ １ ＠ｙｈｏ ｏ ． ｎ ｌ ｎｎ
１０ ３
化 学 研 究 与 应 用
第２ ２卷
板洗脱三个步骤。预组装即模板分子和功能单体 在溶剂中形成相互作用。聚合是在上述溶液中加 入交联剂 和引发剂通过光 热聚反应聚合形成 聚合物。模板洗脱是用特殊的溶剂把模板从聚合 物移除。洗脱后 ， 内部或表面形成与模板分子 在 相匹配的空穴和结合位点的聚合物。Ｍ Ｐ 的制备 Ｉｓ 过程示 意图 （ ） １
第２ ２卷第 ２期
２１ ０ ０年 ２月
化 学 研 究 与 应 用
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一
广泛。
Ｍ Ｐ 是由交联剂Ｉ Ｉｓ 和功能单体相互交联形成 的
收稿 日期 ： ０ － －１ 修回 日期．０９ ｌ－ ２ ９０ ３ ； ０ ８ ＊ ０ ・１ ７ ２ ０ 基金项 目： 国家自然科学基金资助项 目（ ０ ７０ ４ ２６ ５ ５ ）
Ｍ Ｐ 的制备过程 主要包括预组装 、 Ｉｓ 聚合和模