分子印迹性能表征与仪器
分子印迹技术的性能表征与仪器介绍
分子印迹技术的性能表征与仪器介绍木尼热·阿布都艾尼王瑞英107551400471（新疆大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830046）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。
本文从分子印迹技术的发展前景，原理及应用三个方面综述了分子印迹的研究进展,最后介绍了用紫外光谱，荧光光谱，红外光谱，核磁共振，电镜，XRD等测试方法对分子印迹聚合进行表征。
关键词：分子印迹技术；分子印迹聚合物；纳米磁性分子印迹聚合物；性能表征一，分子印迹技术介绍1.分子印记的发展及前景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(Molecularly imprinting technology,MIT),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（Molecularly imprinted polymers,MIPs)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: (1)预定性,可根据不同目的制备相应的MIPs; （2)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;(3)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。
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。
基于介孔硅材料的荧光分子印迹传感器阵列的制备、表征及分析应用的开题报告
基于介孔硅材料的荧光分子印迹传感器阵列的制备、表征及分析应用的开题报告一、研究背景与意义荧光分子印迹技术是一种基于分子印迹技术的新型荧光分析方法，可以选择性地识别和检测特定的分子，并具有快速、灵敏、标记无毒等优点。
荧光分子印迹传感器阵列是一种多通道和多种荧光分子传感器组成的阵列，具有高通量、快速、一次性检测多种荧光分子等优点，可以在食品安全、环境监测、药物筛选等领域得到广泛应用。
介孔硅材料具有大比表面、高孔径可控性、化学稳定性等特点，是荧光分子印迹传感器阵列研究的重要载体。
因此，基于介孔硅材料的荧光分子印迹传感器阵列的制备、表征及分析应用具有非常重要的研究价值和应用前景。
二、研究内容及技术路线1.基于模板法制备介孔硅材料：采用适当的硅源、表面活性剂和模板分子等，在控制反应条件下制备介孔硅材料，并对其形貌、孔径、孔数等进行表征；2.荧光分子印迹聚合物的制备：在介孔硅材料表面修饰荧光分子印迹聚合物，并对其选择性、灵敏度进行评价；3.荧光分子印迹传感器阵列的制备：多种荧光分子印迹聚合物修饰在介孔硅材料上，制备荧光分子印迹传感器阵列，并进行表征；4.荧光分子印迹传感器阵列的分析应用：利用荧光分子印迹传感器阵列进行多种荧光分子的检测，在食品安全、环境监测、药物筛选等领域进行应用评价。
三、研究预期结果1.成功制备介孔硅材料，并对其形貌、孔径、孔数等进行表征；2.荧光分子印迹聚合物的成功制备，并评价其选择性、灵敏度；3.荧光分子印迹传感器阵列的成功制备，并评价其检测特性；4.成功应用荧光分子印迹传感器阵列进行多种荧光分子的检测，并在食品安全、环境监测、药物筛选等领域得到广泛应用。
四、研究工作的意义与指导意义1.该研究可以为多种荧光分子的检测提供一种新的、快速、灵敏的荧光分子印迹传感器阵列方法；2.该研究可以为介孔硅材料的应用提供新的展示方式和思路，为其在生物医学和环境领域的应用提供了新的途径；3.该研究可以为药物筛选和分析等领域提供新的检测手段和方法。
氨基三唑分子印迹聚合物的制备及性能表征
关键字 ：氨 基 三唑 ；分 子印迹；选择 性；吸附 中图分类号 ：０６ ３ ；０６ ５ ８ ；Ｒ ２ ８ ４ ． ２ 文 献标识码 ：Ａ
１ 引 言
分子 印迹 技术 （ Ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ Ｉ ｍｐ ｒ ｉ ｎ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，ＭＩ Ｔ ）是 ２ ｌ 世 纪末 出现 的一种 高选
Ｉ ｏ ｎ Ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｎｄ ａ Ａｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ
２ ０ １ ３年 ４月
去 除提供 了科 学实 验依据 。
２实验部分
２ ． １ 实验 试剂 及仪 器
氨基三唑 ［ 梯希爱 （ 上海） 化成工业发展有限公司，纯度之 ９ ７ ％ 】 ；丙酮、丁醇、甲苯、
与化学配 位 比 。 ２ － ３ 氨基 三唑 印迹聚 合物 （ Ａ ＭＩ ． Ｍ／ Ｐ ）的制备 将０ ． ５ ｍｍｏ ｌ 的氨 基 三 唑与 ２ ｅｔ ｒ ｏｏ ｌ 功能 单体 ＭＡ Ａ 溶解于 ２ ５ ｍ Ｌ 的异丁醇 中 ， 于安瓿 瓶 中超 声 ｌ Ｏ ｍｉ ｎ ，加入 一定量 的交 联剂 Ｅ ＤＭＡ 与引发 剂 ＡＩ Ｂ Ｎ（ 约 占 ＭＡＡ和 Ｅ ＤＭＡ 质量 的
殊 选择性 的分子 印迹 聚 合物 应 用于 环境 中微量 氨 基三 唑的 分离 富集 具有 十分 重要 的意义 。 目前 ，这 方面 的研 究 国 内外 尚未见文 献报 道 。本 研究 以氨 基三 唑 为模板 分 子 ，异 丁醇 为溶
剂，以甲基丙烯酸为功能单体合成 了氨基三唑分子印迹聚合物 （ Ａ ＭＩ ． ＭＩ Ｐ ） ， 并考察其对氨
甲醇 （ 国药集 团化学试 剂 有 限公司 ， 分析纯） ； 甲基丙烯 酸 （ ＭＡ Ａ， 上海 化 学试剂 有 限公司 ， 分析纯） ； 苯 并三 唑 （ Ｂ Ｔ Ａ， 上海 阿拉 丁试 剂有 限公司 ， 纯 度 ９ ７ ％） ；二 乙烯基 吡啶 （ ２ － Ｖｐ ｙ ， Ａ ｌ ｆ ａ公司 ， 纯度 ９ ７ ％） ； 乙二醇 二 甲基丙烯 酸酯 （ Ｅ Ｄ ＭＡ， 上 海海 曲化工 有 限公 司） ； 乙酸 （ 上
分子印迹聚合物的合成、表征及应用研究
分子印迹聚合物的合成、表征及应用研究(二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)的精制)一、实验目的1、掌握二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA进行精制的常用方法和操作规程；2、正确使用并能够熟练操作实验中所用到的各种仪器。
二、实验原理实验室中，通常采用两种方法对单体进行精制，一为碱洗法，另一为减压蒸馏法。
碱洗法是利用单体与阻聚剂在碱液中的溶解性能差异来进行精制分离的。
而减压蒸馏则是利用单体的沸点随其分压的降低而下降进行精制的。
根据聚合反应体系和所得高分子对纯度及分子量等的具体要求，可以只使用其中的一种方法，也可以两种方法都采用。
本实验采用利用减压蒸馏法对二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)进行精制.三、物理参数四、实验仪器药品：二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA) 、饱和碳酸钠溶液仪器：减压蒸馏装置（一套），圆底烧瓶，烧杯（若干个），温度计五、实验装置六、实验步骤1.用饱和碳酸钠溶液洗后再用水洗除去残留的甲基丙烯酸2、安装、检漏依据图5-3所示，将仪器按顺序安装好后，先检查系统能否达到所要求的压力。
检查方法为：先旋紧双颈蒸馏烧瓶A上毛细管的螺旋夹D，再关闭安全瓶上的活塞F。
用泵抽气，观察测压计能否达到要求的压力。
若达到要求，就慢慢旋开安全瓶上的活塞，放入空气，直到内外压力相等。
如果漏气则需在漏气部位涂上熔化的石蜡。
3、加料、抽气在双颈蒸馏烧瓶中加入二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)，注意不得超过容积的1/2。
旋紧安全瓶上的活塞，开动抽气泵，调节安全瓶上的活塞F，观察测压计能否达到要求的压力（粗调）。
如果还有微小差距，可调节毛细管上的螺旋夹来控制导入的空气量（微调），以能冒出一连串的小气泡为宜。
4、加热、蒸馏一段时间后，系统内压力达到所要求的低压时，便开始加热。
蒸馏过程中，要经常注意测压计上所指示的压力和温度计读数。
控制蒸馏速度以1～2滴/秒为宜。
5、待达到某一馏分的沸点时，移开热源，更换接受器，收集收集370 k 5/ 3 3 aP 的馏分。
分子印迹电化学传感器的制备及性能研究
分子印迹电化学传感器的制备及性能研究摘要本文制备了一种对铅离子(Pb2+)具有高灵敏度，选择性的离子印迹电化学传感器。
将还原氧化石墨烯银纳米复合材料(rGO/AgNPs)作为增敏剂，修饰在玻碳电极表面。
通过傅里叶变换红外光谱( FTIR)、X射线衍射( XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对增敏材料进行了分析表征。
以吡咯(Py)为功能单体，采用电聚合法在已修饰的电极表面制备离子印迹膜(rGO/AgNPs/IIP-GCE)。
利用差分脉冲伏安法(DPV)、电化学阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)对印迹电化学传感器进行性能表征。
结果表明，该传感器在5.0×10-9~5. 0 ×10-5 mol/L范围内，响应电流与金属离子浓度的负对数呈现良好的线性关系，线性回归方程为I(μA)=13.1491-2.3441logC，相关系数R2=0.9927，检出限为5.0×10-11mol/L(S/N=3)。
该离子印迹电化学传感器成功应用于水环境中Pb2+的痕量检测。
关键词：分子印迹；还原氧化石墨烯银纳米复合材料；电化学；铅离子AbstractAn Ion Imprinted Electrochemical Sensor with high sensitivity and selectivity for lead ion (Pb2+) has been prepared.Reduced graphene oxide silver nanocomposites (rGO/AgNPs) as sensitizers. The sensitize mterials are chaterized by Fourier transform infred spectrscopy (FTIR)，X-ray difaction (XRD) and scaning eletron micscopy (SEM). Ion iprinted film (RGO/AgNPs/IIP-GCE) was prpared on the modfied electrode surface by electropolymerization with pyrole (Py) as functional monmer. The impennted senersors were charactaerized by difaffrential pulse vltaeemmetry (DPV)，electrocherwical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic volawarametry (CV). The reesults show that in the raeange of 5.0×10-9~5.0×10-5 mol/L，the respnse current has a good linear relationship with the concentration of macaetalions. The linear regression equation is I(MUA)=-2.3440logC+13.1491，the correlation coefficient R2=0.9927，and the detection limited is 5.0×10-11mol/L (S/N=3). The ion-imprinted electrochemical sensor has been successfully applied to the trace detection of Pb2+ in water samples.Key words: Molecular imprinting; Reduced graphene oxide silver nanocomposites; Electrochemistry; Lead ion目录摘要............................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 分子印迹技术 (1)1.1.1 分子印迹技术简介 (1)1.1.2 分子印迹技术原理 (1)1.1.3 分子印迹技术的分类 (1)1.1.4 分子印迹聚合物的聚合方法 (2)1.1.5 分子印迹聚合物制备条件的选择 (2)1.1.6 离子印迹技术 (3)1.2 电化学分析法 (3)1.3化学修饰电极 (4)1.3.1化学修饰电极的制备 (4)1.3.2化学修饰电极的应用 (5)1.4分子印迹电化学传感器 (6)1.4.1分子印迹电化学传感器的原理 (6)1.4.2分子印迹电化学传感器的种类 (6)1.4.3分子印迹电化学传感器的应用 (7)1.4.4石墨烯在电化学传感器中的应用 (7)1.5 Pb2+的概述 (8)1.5.1 Pb2+的简介 (8)1.5.2 Pb2+的危害 (9)1.5.3 Pb2+常用的检测方法 (9)1.6 工作内容及意义 (9)第2章实验部分 (11)2.1 仪器与药品 (11)2.1.1 主要仪器 (11)2.1.2 主要试剂和原料 (11)2.2 功能化氧化石墨烯(FGO)的制备 (12)2.3 还原氧化石墨烯银纳米粒子(rGO/AgNPs) 复合材料的制备 (12)2.4 功能单体及比例的选择 (13)2.5 分子印迹电化学传感器的制备 (13)2.5.1 rGO/AgNPs电极的制备 (13)2.5.2铅离子印迹电化学传感器的制备 (13)2.5.3 rGO/AgNPs/MIPs-GCE的条件优化 (13)2.5.4 GO/AgNPs/MIPs-GCE的性能检测 (14)2.6 标准曲线的绘制 (14)2.7 干扰实验 (14)第3章结果与讨论 (15)3.1 GO和FGO的红外表征 (15)3.2 GO、rGO/AgNPs 的XRD表征 (16)3.3 GO、rGO/AgNPs 的SEM 表征和TEM表征 (16)3.4功能单体及比例的选择 (17)3.4.1 功能单体的选择 (17)3.4.2 功能单体比例的选择 (18)3.5 电极性能的检测 (19)3.6实验条件的优化 (21)3.6.1扫速及扫描圈数的选择 (21)3.6.2洗脱吸附时间的选择 (21)3.6.2 pH的选择 (22)3.7 干扰试验 (22)3.8 标准曲线的绘制 (23)3.9 实际水样的测定 (24)结论 (25)参考文献 (26)第1章绪论1.1 分子印迹技术1.1.1 分子印迹技术简介分子印迹技术它作为是一种专门目木示分子制备一种特别性质特点的选择性聚合物的方法，是分子印迹聚合物MIPs，该聚合物经常被描述为制造“钥”的“手动锁定”。
分子印迹固相萃取光谱法快速检测猪肉中左氧氟沙星
分子印迹固相萃取光谱法快速检测猪肉中左氧氟沙星摘要以表面接枝乙烯基的硅胶为载体，左氧氟沙星为模板分子，合成了选择性识别左氧氟沙星的印迹聚合物。
使用元素分析、红外光谱对制备的聚合物进行表征，通过动态吸附及选择性吸附进行性能测定。
结果表明，此印迹聚合物最大吸附量达56.33 mg/g，印迹因子为2.62。
将所合成的硅胶表面左氧氟沙星分子印迹聚合物用于实验室自主开发的分子印迹固相萃取漫反射光谱检测装置，对左氧氟沙星进行定量分析。
样品经此装置固相萃取后，不经洗脱，直接对固相萃取介质进行漫反射光谱测定，简化了操作过程，提高了灵敏度。
标准曲线的回归方程为A=0.0496C+0.2412，线性范围为0.25～9.0 mg/L，相关系数R2=0.9924，检出限为0.24 mg/L。
猪肉样品中的加标回收率为89.1%～92.0%，相对标准偏差RSD为3.4%～7.9%（n=3）。
相比于传统的富集分离技术，本方法具有装置小型化和集成化、灵敏度和选择性高、成本低、简单快速等优点。
关键词分子印迹；左氧氟沙星；固相萃取；漫反射光谱1 引言分子印?E聚合物是一种基于模板分子和功能单体之间相互作用的选择性富集材料。
传统的合成分子印迹的方法主要有本体聚合法、原位聚合法和沉淀聚合法[1]。
但传统方法存在模板分子洗脱不完全、识别位点结合效率低、传质速率慢等缺点[2]。
相比于其它方法，表面印迹制备技术在支撑材料的表面构建分子识别系统[3～7]。
由于其识别位点位于材料表面，使得模板分子更易与识别位点结合，可快速达到饱和吸附，因此具有良好的热稳定性、较高的结合速率以及较大的吸附容量[8～10]。
目前常用的支撑印迹材料主要有硅胶纳米微球[11，12]、硅胶纳米管[13]及磁性纳米微球等[14]。
膜富集-在线漫反射光谱检测技术，又称膜固相萃取光谱技术，在被测组分富集后不经洗脱而在固相材料上直接测定固相光谱，方法简单、快速、灵敏，选择性较好[15]。
分子印迹电化学传感器测定对乙酰氨基酚
分子印迹电化学传感器测定对乙酰氨基酚彭友元;骆心灵;陈文凭【摘要】通过电聚合邻氨基苯酚,在玻碳电极表面制备了对对乙酰氨基酚有特异响应的分子印迹聚合物膜.通过循环伏安法和线性扫描伏安法对传感器的性能进行了表征,并且优化了检测条件,研究了印迹传感器对模板分子对乙酰氨基酚及其结构类似物的选择性响应.在最优实验条件下,对乙酰氨基酚在玻碳电极表面的峰电流与其浓度在2×10-7～3×10-4 mol·L-1范围内呈良好线性关系,检测限为1×10-7 mol·L-1,该传感器已经应用于感冒药中对乙酰氨基酚的测定,测定的回收率为94％～106％之间.【期刊名称】《泉州师范学院学报》【年(卷),期】2017(035)006【总页数】5页(P48-52)【关键词】分子印迹;电化学传感器;对乙酰氨基酚;聚氨基苯酚【作者】彭友元;骆心灵;陈文凭【作者单位】泉州师范学院化工与材料学院,福建泉州 362000;泉州师范学院化工与材料学院,福建泉州 362000;泉州师范学院化工与材料学院,福建泉州362000【正文语种】中文【中图分类】O657.3对乙酰氨基酚(Paracetamol，PT)，俗称扑热息痛，在中西药及其制剂中使用广泛.对乙酰氨基酚通过下丘脑体温调节中枢产生解热作用，但过量会引起急性中毒.监测其含量对于此类药品生产中的质量控制以及防止药物中毒有着重要的意义，可以为临床指导合理用药提供依据.检测对乙酰氨基酚的方法主要有电化学发光法[1]、高效液相色谱法[2-3]等.相比于色谱和光谱等方法，电化学检测方法具有灵敏度高、响应快速，价格低廉等优点，各种修饰电极已经应用于对乙酰氨基酚的测定[4-6].但是电化学测量不具有选择性，药物中与对乙酰氨基酚结构相似的物质会对电化学测量结果产生干扰.因此，目前需要设计一种快速、灵敏、具有选择性的电化学方法检测药物中的对乙酰氨基酚. 分子印迹技术是将要分离的目标分子作为模板分子，将它与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合制备得到单体-模板分子复合物，然后除去模板分子，得到“印迹”下目标分子的空间结构的分子印迹聚合物(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空穴，这样的空穴对模板分子具有选择性[7-8].由于分子印迹聚合物具有亲和性高、抗干扰能力强、稳定、使用寿命长等优点，已经被广泛用于制作各种功能的电化学传感器[9-10]，并且已经应用于对乙酰氨基酚的测定[11-12].采用电聚合的方法制备MIP，为MIP与传感器界面接触提供了一种简单有效的方法.电化学聚合法是以电信号为引发剂，功能单体在印迹分子存在的情况下发生电化学聚合，构成一种包含有印迹分子的聚合膜，然后再通过物理或化学方法去除聚合膜中的印迹分子.本工作以邻氨基苯酚为单体、对乙酰氨基酚为模板分子，在玻碳电极(GCE) 表面通过电聚合的方法制备分子印迹膜，成功研制了一种高灵敏度、性能稳定，并能有效抗干扰的的对乙酰氨基酚分子印迹传感器，并且应用于市售药品中对乙酰氨基酚的检测，结果令人满意.1 实验部分1.1 仪器与试剂循环伏安法(cyclic voltammetry，CV)、差分脉冲伏安法(differential pulse voltammetry，DPV)在CH660 C(上海辰华仪器有限公司)上完成.实验采用三电极体系：铂丝电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，玻碳电极(GCE)及修饰玻碳电极作为工作电极.对乙酰氨基酚购自中国药品生物制品检定所，多巴胺(dopamine, DA)、非那西汀(phenacetin, PA)、抗坏血酸(ascorbic acid, AA)、邻氨基苯酚购(o-amipohienol, AP)购自Sigma；缓冲液为磷酸二氢钠-磷酸氢二钠溶液(PBS)，其余所用试剂均为分析纯.实验用水为蒸馏水.1.2 实验方法1.2.1 玻碳电极的预处理将玻碳电极依次用1.0，0.3和0.05 μm的抛光粉(Al2O3)抛光，然后依次用体积比为1∶1的乙醇和蒸馏水超声清洗.将清洗后的电极用高纯氮气吹干，在0.5 molL-1 H2SO4溶液中扫循环伏安图，直至得到稳定的CV图为止.最后在1 mmol/L K3[Fe(CN)6](支持电解质：0.1 molL-1 KCl，50 mmolL-1 PBS)记录循环伏安曲线，直至得到可逆的氧化还原曲线(峰电位差小于90 mV，氧化峰电流与还原峰电流之比约为1∶1).1.2.2 制备印迹电极以GCE电极为工作电极，以含5.0 mmolL-1 邻氨基苯酚和5.0 mmolL-1 对乙酰氨基酚的磷酸盐缓冲溶液(PBS，pH=7.0，50 mmolL-1 )为聚合底液，在扫描速度为50 mVs-1 ，电位范围为-0.5～1.0 V 时，循环扫描，聚合20圈即得到嵌有对乙酰氨基酚的聚氨基苯酚玻碳电极.将此电极采用电化学方法去除聚合膜中的对乙酰氨基酚，得到分子印迹电极(MIP-GCE).将电极置于50 mmolL-1 PBS(pH为7.0)中，以50 mV的扫速，在0.0～2.0 V范围内进行循环伏安扫描，扫描6圈后，K3[Fe(CN)6]的峰电流趋于稳定，表示模板分子已被完全去除.非印迹膜电极(NIP-GCE)的制备除了不加模板分子外，其他步骤与MIP-GCE 的制备相同.2 结果与讨论2.1 邻氨基苯酚在电极表面的电聚合图1(A)为邻氨基苯酚在玻碳电极上的电聚合曲线，图1(B)为邻氨基苯酚和对乙酰氨基酚在电极上的电聚合曲线，其中扫速为50 mVs-1，支持电解质为0.05 mmolL-1 ,磷酸缓冲液, pH为7.0，0.1 mmolL-1 KCl,扫描圈数为 20.从图1中可以看出，两个聚合图都是只有在电位为0.45 V左右出现1个明显的氧化峰，但是，随着扫描圈数的增加，电极表面的氧化峰电流慢慢趋向于零，电极表面基本绝缘.氨基苯酚分子中含有苯环、羟基和氨基，可以与对乙酰氨基酚产生π-π 作用和氢键作用等，在聚合过程中，模板分子被吸纳进入聚合膜中，洗脱后便形成很多与模板分子相匹配的印迹空穴，因此具有良好的选择性.将图1中的两个循环伏安曲线做对比，可以发现聚合底液中有无对乙酰氨基酚，两个循环伏安曲线基本没有区别.这也可以说明在聚氨基苯酚的形成过程中，对乙酰氨基酚不会干扰邻氨基苯酚的电聚合.图1 邻氨基苯酚和对乙酰氨基酚在玻碳电极上的聚合图Fig.1 Repetitive cyclic voltammograms during the electrocopolymerization of o-AP (5.0 mmolL-1) and PT (5.0 mmolL-1)扫描速度的大小对印迹膜的选择性和绝缘能力有很大的影响,扫描速度较大时,形成的膜不紧密，对模板分子的识别能力下降, 不宜做电化学传感器; 扫描速度越小，形成的膜越致密，膜的绝缘能力越强，但扫描速度太小，花费时间太长，因此选择扫描速度为50 mVs-1.聚合物膜的厚度也可以简单地通过聚合圈数进行调节.从图1可以看到，当聚合圈数达到20圈时，电流已经基本恒定.当聚合圈数太多，分子印迹聚合物膜太厚，模板分子嵌于聚合物膜中难以洗脱，因此在本工作中我们选择聚合圈数为20.2.2 分子印迹传感器的电化学表征铁氰化钾在不同电极上的CV图如图2所示，曲线a为K3[Fe(CN)6]在裸电极上的CV图，当电极聚合后，K3[Fe(CN)6]在印迹电极和非印迹电极上的CV图基本看不到氧化还原峰，说明此时电极已基本绝缘.当采用电化学洗脱后，印迹电极上出现了明显的氧化还原峰，而非印迹电极上的电流几乎没有变化，这说明MIP-GCE 表面留有之前模板分子嵌在上面的空穴，才能够使得K3[Fe(CN)6]可以进入；而非印迹电极由于聚合时没有加入模板分子，进行洗脱时不会产生空穴，因此电化学探针K3[Fe(CN)6]不能到达电极表面.图2 铁氰化钾在不同电极上的CV图Fig.2 Cyclic voltammograms ofK3[Fe(CN)6] at different electrode2.3 缓冲溶液及其pH的选择图3 对乙酰氨基酚在不同pH的缓冲溶液中的DPV图 Fig.3 Cyclic voltammograms of MIP - GCE in 5 M PT at different pH(N2-saturated PBS,0.05 molL-1 ). Scan rate: 50 mVs-1选择PBS作为缓冲溶液，配制一系列不同pH的PBS缓冲溶液，发现PT在pH=7.0时峰电流最大，如图3所示.故实验选择pH=7.0的PBS作为缓冲溶液.2.4 MIP-GCE在不同浓度的对乙酰氨基酚溶液中的安培响应实验表明，在采用MIP-GCE电极测定时，当对乙酰氨基酚溶液不断加入后，溶液中对乙酰氨基酚浓度逐渐增大，随之响应电流以阶梯式逐渐上升.由图4可看出，该分子印迹膜电极对对乙酰氨基酚溶液响应迅速，当加入的对乙酰氨基酚浓度在2×10-7～3×10-4 molL-1 范围内时，响应电流与对乙酰氨基酚浓度的线性关系为:IA=0.011c (μmolL-1 ) + 5×10-8，相关系数R2= 0.994 0，这说明印记电极对PT有很好的识别能力，可以在很短的时间里识别出对乙酰氨基酚，并且响应电流与对乙酰氨基酚的浓度成良好的线性关系，检出限为1×10-7 molL-1 .OZCAN 等[11]采用聚吡咯分子印迹膜修饰的铅笔芯电极测定对乙酰氨基酚，检出限为7.9×10-7 molL-1 ；有报道采用邻苯二胺和苯胺共聚物分子印迹电化学传感器测定对乙酰氨基酚[12]，响应电流与对乙酰氨基酚浓度在6.5×10-6～ 2.0 × 10-3 molL-1 范围内呈良好线性关系，检测限为1.5×10-6 molL-1 .以上结果说明，本工作与文献结果[11-15]基本相当.2.5 分子印迹电化学传感器的选择性印迹传感器能够选择性地识别目标分子.采用DPV法考察了MIP-MGCE对10μmolL-1 对乙酰氨基酚溶液以及10 μmolL-1 干扰物质的电流响应，记录其响应值，结果如图5所示.图4 对乙酰氨基酚在MIP-GCE上的I-t曲线图Fig.4 I-t curve of acetaminophen on MIP-GCE图5 分子印迹传感器的选择性Fig.5 Selectivity of the molecularly mprinted sensor由图5可知，该印迹传感器对模板分子对乙酰氨基酚的响应最大，而非印迹传感器的选择性响应并不明显.当把模板分子洗脱后，印迹膜内形成了具有选择识别的孔穴，该识别孔穴的尺寸和功能基团排列与对乙酰氨基酚的分子空间结构匹配，使得对乙酰氨基酚在印迹膜中的扩散比其他干扰物更加容易.非分子印迹传感器由于缺乏印迹孔穴以及功能团间的相互作用，只能靠非特异性吸附对物质有较低响应.2.6 分子印迹传感器的重现性和稳定性采用同一支印迹电极在含有10 μmolL-1 对乙酰氨基酚的PBS溶液中孵化后，然后在PBS溶液中进行线性伏安扫描，连续进行6 次平行测定，所得峰电流相对标准偏差为2.1%.将传感器在室温条件下避光保存10 d，传感器的响应值为初次测定的93.5%，说明所制备的传感器具有良好的稳定性和重复性，这主要归因于聚氨基苯酚薄膜稳定的刚性结构.2.7 分析应用采用本方法对市售药品中对乙酰氨基酚含量进行测定结果见表1，回收率为94%～106%.结果表明，本传感器结合了电化学方法和分子印迹技术的优点，灵敏度高，选择性好，将其应用于实际样品中对乙酰氨基酚的分析，结果令人满意，并且无需对样品进行复杂的预处理.表1 实际样品中对乙酰氨基酚的测定及加标回收率结果Tab.1 Determination of PT concentration in pharmaceutical preparations using MIP-MGCE (n=3)样品标示值测得量加入量总测得量Recovery/%RSD．/%1100a 94a 100a 200a 106 2．6 2500b 520b 500b 970b 94 3．8注：a:mg/mL,b:mg/tablet.3 结论本工作以对乙酰氨基酚为模板分子，在GCE表面通过电聚合的方法制备分子印迹传感器.该方法结合了分子印迹技术和电化学传感器的优点，选择性好、灵敏度高，并且具有良好的稳定性和重现性，已经成功地应用于市售感冒药中对乙酰氨基酚的测定，样品无需预处理，结果令人满意.参考文献：[1] 彭友元，连君，尹国光.毛细管电泳电化学发光法测定对乙酰氨基酚[J].泉州师范学院学报，2013,31(2):61-64.[2] 李广华,王蕴，赵文法.HPLC测定不同厂家新复方大青叶片中对乙酰氨基酚的含量[J].中国现代中药,2009,11(6):30-32.[3] 戴飞,张兴华,荚志鹏.HPLC法测小儿清热宁颗粒中非法添加的对乙酰氨基酚[J].中国现代药物应用,2010,4(9):173-175.[4] 王朝霞，陈美凤，马心英. Β-丙氨酸-银复合膜修饰电极用于循环伏安法测定对乙酰氨基酚[J].理化检验:化学分册,2012,48(5):530-533.[5] 高渐龙,何晓英,李明齐,等.对乙酰氨基酚在石墨烯和离子液体复合修饰电极上的电化学行为及其测定[J].分析科学学报,2012,28(5):677-680.[6] 张亚,杜芳艳.对乙酰氨基酚在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为及其测定[J].分析试验室,2011,30(1):32-35.[7] 高宝平，李婧芳，郭满栋.白藜芦醇分子印迹传感器的制备及应用.分析科学学报[J].2011,27(2):162-166.[8] 李会香,许小丽,陈惠,等.盐酸普萘洛尔分子印迹电化学传感器的制备与研究[J].分析化学,2012,40(6):817-822.[9] 齐玉冰,刘瑛,宋启军.碳纳米管修饰电极分子印迹传感器快速测定沙丁胺醇[J].分析化学，2011,39(7):1053-1057.[10] 王阳，宫倩倩，方铖，曹玉华. 水杨酸分子印迹电化学传感器的制备及其性能研究[J].分析试验室,2011,30(6):82-85.[11] ÖZCAN L, AHIN Y. Determination of paracetamol based on electropolymerized-molecularly imprinted polypyrrole modified pencil graphite electrode [J].Sens Actuators B,Chem,2007,127:362-369.[12] GOMEZ-CABALLERO A,GOICOLEA M A,BARRIO R J.Paracetamol voltammetric microsensors based on electrocopolymerized-molecularly imprinted film modified carbon fibermicroelectrodes[J].Analyst,2005,130:1012-1018.[13] EDUARDO H D,LAURO T K,CSAR R T T. Carbon nanotube based sensor for simultaneous determination of acetaminophen and ascorbic acid exploiting multiple response optimization and measures in the presence ofsurfactant[J].Electroanalysis 2012,24(12):2291-2301.[14] MOHAMMAD M A,MOHAMMAD A S M,MOHAMMAD A A,etal.Electrochemical sensor for simultaneous determination of norepinephrine,paracetamol and folic acid by a nanostructured mesoporous material[J].Sensors and Actuators B,2012(171/172):380-386.[15] 茹慧瑛,徐芬,孙立贤,等.基于层层自组装技术的对乙酰氨基酚药物电化学传感器研究[J].药学学报,2011,46 (10):1225-1230.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
为了进一步确认聚合物和印迹分子之间的氢键作用, 测 定了β-CD以及β-CD和印迹分子NG混合溶液的1H NMR谱。
β-CD
δ 3～4 为腔内质子的峰位移, δ4～6 为羟基上的质子峰位移。比较图5a 和5b, 发现存在印迹分子NG 时, βCD 上质子的化学位移都有变化。
腔内质子峰向高场移动(δ减小), 这 是由于印迹分子部分基团穿入β-CD, 使β-CD腔内的电子云密度增大;
1mL模板分子溶液（1mL/min 逐次上样），测定滤液吸光度
实验步骤
每次测定值与上样体积分数作图得Breakthrough 曲线，渗 漏量50%处所对应的总体积即聚合物对模板分子的最大吸附 体积，根据总体积及浓度计算各聚合物的最大吸附量计算分 析物的含量。
甲醇溶液在MIP与NIP上渗漏曲线及浓度对键合量的影响
核磁共振波谱法（NMR）
具有核磁性质的原子核(或称磁性核或自旋核)，在高强 磁场的作用下，吸收射频辐射，引起核自旋能级的跃迁所 产生的波谱，叫核磁共振波谱。
用核磁共振仪可以记录到有关信号，处在不同化学环 境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，在谱 图上出现的位置也不同，各类氢原子的这种差异被称为化 学位移。
荧光分光光度计
分子荧光光度法
原理：分子发光分析法是基于被测物质的基态分子吸收能 量被激发到较高电子能态后，再返回基态过程中， 以发射辐射的方式释放能量，通过测量辐射光的强 度对被测物质进行定量测定的一类分析方法。
荧光定量分析原理： 由荧光发生机理可知，溶液荧光强度 I f 和该溶液的吸
光强度 I a 及荧光效率成正比：I f Ia
(1) 功能单体——印迹分子——结合 (2) 交联剂——固定 (3) 脱去——印迹分子
2021/2/20
Polymerization
Pre－arrangement
⒉ ⒊
⒈
Extraction
⒌
⒋
2021/2/20
3 、MIP的应用
• MIP化学仿生传感器——器件 MIPs传感器兼备生物传感器和化学传感器的优点，是未来 传感器发展的方向。
• 对映体及异构体的分离——色谱 MIP与酶相比不受各种恶劣环境因素的影响，又具有与酶 相似的专一性和选择性。目前有关MIPs的文献一半以上都 是有关手性及异构体分离的。
• 临床药物分析——医药 由于许多药物都是具有手性活性的超分子化合物，而MIP 正好可以为这些手性药物定做模板。
• 模拟酶催化——催化 分子印迹技术则是设计新型人工模拟酶材料的最有效手段 之一。
根据朗伯比尔定律：IaI0ItI0(1 10kbc)
对稀溶液，kbc<0.02时， If 2.34I0kbc用标曲测c。
Goldman 等采用均相荧光免疫分析,检测了土壤和水中 环境样品里TNT 的含量。
这种检测方法是基于:TNT 同荧光标记的TNT 类似物竞 争结合抗-TNT ,当TNT 与抗-TNT 结合后,使得体系荧光发 射强度下降。
化学核传磁感器共的振应仪用 借用红各外种电光化谱学仪参、数如电流、电容、电导、电压以及各种光学参数和质 量参电数镜如光（强T度EM和质或量SE等M来）表征； 催以催化热X化应R重效用D率领等、域反应速度、结合量等参数来描述MIPs的催化活性。
三、仪器使用实例
紫外-可见 分光光度计
基本组成
general process
2021/2/20
二、分子印迹所用仪器
分子印迹的表征到目前还没有统一。主要原因是因为 MIP的应用范围很广泛，在不同的应用领域，可以有不同的 表征方法。
色谱固一定般相、的手表性分征离和所固用相萃的取仪应用器有：
一集般系紫用数外分等离来-可因表见子征分；α、光分光离度度R计s、保留时间tR、结合常数、离解常数、富 荧光分光光度计
分子印迹性能表征与仪器
学习要点：
➢分子印迹技术的基础知识 ➢性能表征用的仪器介绍 ➢仪器使用实例
一、分子印迹的基础知识
1、分子印迹技术
分子印迹技术（Molecularly imprinting technology,MIT)是当前发展高选择性材料的主要 方法之一。
其原理是模仿自然界抗原-抗体反应机理，在 聚合物材料中引入分子识别位点，制备在空间和 结合位点上与特定目标分子相匹配的、具有特定 预定选择性的高分子化合物—分子印迹聚合物 （Molecularly imprinted polymer,MIP）。
光源
单色器
样品室
检测器
显示
可见光或紫外线照射某些物质，分子中价电子 能吸收辐射，并且产生能级跃迁，而产生可见紫外 吸收光谱。
基于物质对光的选择性吸收的特性而建立分光 光度法或称吸收光谱法的分析方法。它是以朗伯— 比耳定律为基础。
在研究MIP的过程中，主要利用紫外-可见分光 光度计测量待测物质的浓度，以了解所需要的信息 及结论，如筛选MIP的合成条件。
2021/2/20
理想的MIPs具有一下几个特点：
(1)预定性
根据不同的目的制备不同的MIP，以满足各种不同的需要。
(2)选择性——识别作用 MIP按照模板分子定做制备，可专一地识别印迹分子。
(3)实用性
MIP兼备生物识别和化学识别的优点。具有抗恶劣环境， 选择性高，稳定性好，机械强度高，制备简单等特点，但 也存在制备材料价格昂贵、难以获得等缺点。
2021/2/20
2 、合成MITs基本原理
分子印迹就是将模板分子与功能单体通过共价、非共 价或金属协同作用形成预聚合物。在交联剂的作用下功能 单体发生聚合，将模板分子固定在聚合物中。最后脱除模 板分子，即聚合物材料上留下与模板分子在大小、形状和 官能团的方向上都互补的空穴结构。
空穴不仅保留了与模板分子化学结构互补的官能团的 有序排列，也维持了它的整个空间构象，所以当材料再次 遇到模板分子时，可发生特异性的结合。
实例——渗漏实验
从NIP（非印迹聚合物）中选出几种常见的功能 单体的非印迹聚合物。通过渗漏实验对4-NP（对硝 基苯酚）、AOHCl(金胺O）、IBA(吲哚丁酸）、TA （色胺）分子印迹聚合物所需单体进行筛选。
实验步骤
甲醇:乙酸(v:v=9:1)洗 去残留物，然后用甲醇 洗去乙酸。
用3mL上样溶 剂活化SPE柱