毕业设计（论文）-分子印迹技术在药物合成和分析中的应用及研究.doc

分子印迹技术在药物合成和分析中的应用及研究目 录摘要IAbstractII引言1第1章 分子印迹技术简介2第2章 分子印迹技术的分类62.1 共价键法（预组装法）62.2 非共价键法（自组装法）62.3 共价-非共价复合法7第3章 分子印迹聚合物的制备103.1 制备过程103.1.1 挑选功能单体103.1.2 聚合反应113.1.3 印迹分子的去除113.2 制备方法123.2.1 本体聚合法123.2.2 悬浮聚合法123.2.3 表面印迹法123.2.4 沉淀聚合法13第4章 分子印迹技术在药物合成和分析中的应用.124.1 MIT用于合成产物的手性拆分144.2 MIT用于合成产物的固相萃取154.3 MIT在给药系统中的应用174.4 MIT 在毛细管电色谱中的应用18第5章 总结与展望19致谢20参考文献21分子印迹技术在药物合成和分析中的应用及研究摘要：分子印迹技术是这些年来建立在分子设计、分子识别、高分子合成、仿生生物工程等几种优势学科逐渐发展起来的一种边缘学科分支。这项技术能够广泛应用于生物工程、临床医学、分析化学、环境监测、食品工业等众多领域。这是因为分子印迹聚合物同时拥有高分子的抗腐蚀性能以及天然抗体的识别性能的双重优点。该文从分子印迹技术的发展历史、分类和基本原理，对分子印迹技术在药物合成和分析中的应用进行了综述。关键词：分子印迹技术 药物合成 药物分析IApplication and Research of Molecular Imprinting Technique in Drug Synthesis and AnalysisAbstract：Based on molecular design and recognition, synthetic polymer, bionic bioengineering and other preponderant subjects, molecularly imprinted technique is a branch of frontier science which undergoes a gradual development in recent years .The reason that the technique can be widely used in bioengineering-clinical medicine, analytical chemistry, environmental detection and food industry is that molecularly imprinted polymer has a double advantage of high molecular corrosion resistance and recognition performance of natural antibodies. The following article is a review on the application of molecularly imprinted technique in pharmaceutical synthesis and analysis. It is from the point of view of the development history, classification and fundamental principles of the molecularly imprinted technique .Key words：Molecularly imprinted technique; Drug synthesis; Drug analysisII引 言 最近这几年来随着高分子合成，分子设计、仿生生物工程等众多优势基础学科的逐步发展，分子印迹技术也基于这些学科发展成为了一门边缘学科。利用这项技术可以制备出具有很好的亲和性、高选择性、较好稳定性的产品。这种产品具有很广的应用范围，同时还有抗恶劣环境能力强、使用寿命长等种种特点。基于此，这项技术可以被广泛应用于固相萃取、临床药物分析、色谱分离等众多领域，并且在这些领域都表现出了很好的应用效果。通过查找文献，我了解到在分子印迹的相关领域，科研人员花费了很多心血，从而得到了很多研究成果，正是他们对该领域持之以恒的探索，使得我能够站在这些巨人的肩膀上对于分子印迹技术有了充分的认识。本次综述让我学会了独立查找文献的方法，并且更多地了解分子印迹技术的应用前景。第1章 分子印迹技术简介印迹技术（blotting），是指将种种生物大分子物体从凝胶固体移动到某种稳固基体上去的过程1。而分子印迹技术(Molecularly imprinted technique, MIT)是一种用来模拟天然存在的分子识别作用的技术，例如抗体与抗原、酶与底物等物质间的识别。它是一种用目标分子为模板，以此来合成聚合物的方法2。分子印迹技术，很多人也称之为分子烙印技术或分子模板技术，它也是人们对生物体内分子不停地认识及逐渐研究的必然进化结果3。分子印迹技术能够制造特殊的相应聚合物，我们把它叫做印迹聚合物(Molecularly imprinted poly, MIP)，尤其是在针对特殊的生物实体方面上，这种聚合物可以表现出特殊的识别能力4。针对印迹分子具有独特的生物实体识别功能，与此同时，与生物实体对比可发现，这种聚合物具有良好的稳定性、寿命长、恶劣环境适应能力强等等优点，从而广泛受到的重视和关注。分子印迹技术的最大优势在于，会根据目标分子（Target molecular）的空间结构和性质来设计并合成聚合物，采用这种方法所得到的聚合物，对目标分子来说，就具有预定性、选择性和识别性等优势。该技术，目前来说，已经应用各个领域中了，例如医学、化学、生物学等，尤其是药物的分离分析、药物合成分析、中药成分分析等，生物传感器以及环境样品和临床医学检测等方面。分子印迹技术的起源，最早应该是开始于免疫学，早在20世纪30年代，就有人提出生物体在遭遇到入侵时会产生抗体的猜想，接着在20世纪40年代，诺贝尔奖获得者Paled又提出一个新理论，就是用抗原作为模板来合成抗体5。尽管后来这个理论被很多人否定了。但是这个理论并没有被抛弃，它被化学家们广泛利用，从而创造了现在的分子印迹技术。而分子印迹这个概念是由Southern在1975年首次提出的。他采用了琼脂糖凝胶电泳分离技术，将DNA片段在凝胶中进行变性，从而得到单链的DNA片段6。然后他把硝酸纤维素(nitrocellulose, NC)膜铺在凝胶上，再将带有吸水功能的纸巾放上。这样就可以吧凝胶中的DNA小片段复制到NC膜上面来了，这样它就成了固相化分子，这是李永乐毛细管作用原理。然后NC膜就可以同带有记号的DNA分子或者RNA分子进行杂交，这个过程都是在培养液中进行的，NC膜上带有DNA单链分子。最后，要使其显现出来，就用放射自显影来展示杂交分子的区带。这种技术的原理就相当于是纸张上的墨迹我们用吸墨纸去接收，因此称之为“blotting”，翻译过来也就是“印迹技术”。生物大分子印迹技术发展极为迅速，目前已经广泛应用于各个领域，比如用于DNA、RNA、蛋白质的检测。通常人们将印迹技术分为四类：（1）DNA印迹技术称为Southern blotting；（2）RNA印迹技术称为Northern blotting；（3）蛋白质印迹技术称为Western blotting；（4）不经凝胶的印迹技术称为斑点印迹（Dot blotting）。分子印迹技术实现的过程，说简单些就是一个用来制备高分子化合物的过程7。详细具体地来说，这种高分子化合物对目标分子(也称为印迹分子或模板分子，Template molecule)具有独特的匹配属性8。当模板分子（印迹分子）与聚合物单体接触就会形成多重作用点，而且通过它们之间的聚合过程，会把这种作用记录下来，这是模板分子所具有的一个比较特别的地方9。然后等到去掉模板分子，聚合物中就留下了许多空穴，这些空穴能够与之前所设定的模板分子所匹配，且只对改模板分子和它的类似物有匹配反应。这样的空穴能对与模板分子类似的东西进行独特有效地识别10。分子印迹过程如图1、图2和图3所示。从图中，我们可以发现，整个过程主要步骤有3个：（1）印迹分子和功能单体(Functional monomer)通过共价键(Covalent bond)或者非共价键(Non-covalent bond)形成可逆的化合物或复合物(Complex)；（2）添加交联剂(Cross-linker)，接着模板分子和功能单体就能发生一系列的聚合反应，加上在一定的条件下，就可以形成共聚物，这种形成的共聚物带有三维网络的结构。聚合物就固定在网状结构里；（3）在一定条件下除去印迹分子。印迹分子被移除后，网状结构中就留下了相应特有的空间构造，得到的这个空间构造能够完全与印迹分子所匹配。且这个构造是独一无二的，形成了一个特定的三维空穴，这种特异性使得它能够与印迹分子及其类似物重新再次结合，因此也就具有了专一性的作用。图1：分子印迹过程示意图图2：分子印迹原理图图3：信息接口区分不同类型的分子印迹第2章 分子印迹技术的分类目前, 我们根据模板分子和聚合物单体的关系对分子印迹技术进行分类，由于他们之间相互作用点方式的不同，相应的就可以把分子印迹技术分为三类：共价键法（预组装法），非共价键法和共价-非共价复合法11。2.1 共价键法（预组装法）共价键法(Pre-organization approach)，即通过共价键连接的方式，在分子印迹聚合物形成以前，模板分子与功能单体形成聚合12。在一定条件下，随后与交联剂发生反应，反应完成以后就要去除模板分子，我们常用的共价键法最主要的用于席夫碱、可逆的硼酸酯、亚胺、缩醛等衍生物以及不可逆的酯等。共价法的优点：模板分子与功能单体能够充分完全地发生作用。而且在其聚合后，即可获得空间精确的固定排列的结合基团，这样在识别过程中的非特异性大大降低了。而且印迹分子和功能单体之间的反应也十分有用，聚合反应的发生也可以比较随意，比如可以在一些非常特殊条件下完成，比如最常见的的水相聚合等。这种方法的不足之处是：模板分子只有和功能单体发生了化学反应，并且该反应是在制备聚合物之前进行的才能应用。因此很大程度上限制了应用的范围；此外，共价键的作用一般来说也会较强，这样造成了模板分子的回收率大大降低，因此模板泄漏很有可能会发生在使用过程中。识别聚合物的能力较弱，造成聚合物的形成过程也相应比较缓慢。2.2 非共价键法（自组装法）非共价键法(Self-assembly approach)，又称为自组装法。也是生产实践中我们最常用于制备分子印迹聚合物的方法。具体过程如图4所示：通过利用超分子作用，完全可以将模板分子与功能单体形成配合体，可以利用的作用力包括氢键、疏水作用、范德华力、静电作用、金属配位等。其中最重要的类型是离子作用，其次是氢键作用。这一过程发生在特有的溶液里。下一步则是将这种配合体结构进行固定，这一过程是采用与交联剂的聚合反应来实现的。最后，将模板分子通过物理方法去除掉，就可以制备想要的非共价型印迹聚合物。这种方法制备步骤简单。模板分子非常容易去除，同时整个识别过程也与自然发生的过程十分类似，和天然的分子识别系统相同，就像我们熟悉的抗原-抗体、酶-底物等。同时可利用的功能单体范围广泛。采用这种方法所得到的印迹分子种类是最多的，目前为止是国际上比较常用的方法。如图5所示，茶碱（左侧）是一种良好的氢键受体，同时烟碱（右侧）也是很好的氢键受体，二者通过聚合反应形成聚合物。图4：非共价原理示意图图5：茶碱与烟碱受体结合2.3 共价-非共价复合法除了共价键法和非共价键法以外，最近国际上又很快出现了一种新方法。这种方法是通过采用两者结合的方法来实现的。Michael等人同时采用两种物质来作为功能单体（比如：烯丙基胺和乙烯基苯基硼酸），使用甲基丙烯酸乙酯作为交联剂，通过这种方法来也可以制备分子印迹聚合物。制备过程：如图6所示：（1）首先通过模板分子（硅酸）和功能单体（乙烯基苯基硼酸）进行酯化反应酯化。这样就可以获得目标产物:功能单体l-模板分子复合物。（2）然后再加入第二个功能单体，使之与前面合成的复合物进行反应，合成新的复合物，这是一个自发的过程，前两者可以通过与交联剂发生共聚反应，这样就可以得到相应的硅酸分子印迹聚合物。（3）最后通过化学防范除去硅酸，当硅酸分子再次进人聚合物空穴时，硅酸分子会和两种功能单体相互结合，通过非共价键的方式。Yilmaz等发明了一种固定化了的模板分子(Template immobilization)，使用这个分子可以制备相应的聚合物13。首先是把模板分子茶碱稳固在胺丙基硅胶上。剩余的则使用醋酸酐封住尾部。然后加入聚合溶液，这是一种包含功能单体三氟甲基丙烯酸的溶液，同时包含交联剂二乙烯基苯。聚合溶液的体积刚刚刚把硅胶微球的孔穴充满。聚合完成后，要想得到所需的MIP，这时就需要用氢氟酸除去硅胶基质。Yang等把谷氨酸固定在氧化铝的薄膜上，这是一种含有二氧化硅纳米管的薄膜，聚合反应在膜上进行，将不需要的氧化铝和二氧化硅除去14。这样就可以得到分子印迹纳米丝。这种方法有许多很明显的优点，其中最大的优点就是可以完全掌握空穴的定位，使得所有的识别位点分布在聚合物的表面，与此同时还能够控制MIP的形状，还可以对溶解度非常低的的模板分子进行印迹.图7是蛋白质印迹法的基本操作过程，首先通过电泳将膜进行转移，加入抗体一，反应后加入抗体二，然后通过封闭和清洗得到最终产物。图6：乙烯基组和硅羟基的设计和合成图7：蛋白质印迹法基本操作过程第3章 分子印迹聚合物的制备分子印迹与模板聚合有相似之处，它们统统利用单体或者由它们生成的聚合物，通过氢键，静电结合以及范德华力等与模板分子进行作用，利用单体聚合制备的聚合物具有特定的结构15。但它和模板聚合不太一样。单体和聚合物模板一起存在所完成的聚合反应叫作模板聚合。作为模板作用的聚合物不仅影响着聚合速度，同时对聚合物的结构也有着重要的影响，可以生成具有一定聚合度聚合物，并且表现出立体规整的特点。另外，分子印迹聚合可以以任何分子为模板，摆脱了模板聚合必须要以聚合物为模板的局限，这一点极大促进了分子印迹技术的发展16。3.1制备过程功能单位上必须携带特定的功能基，这个功能基要必须能够与印迹分子发生作用17。分子印迹聚合物不同于其他类型的聚合物，其他的聚合物是先聚合再进行功能计划，分子印迹聚合物则恰恰相反。分子印迹所产生的聚合物的交联度比较高，这样可以保证识别定位点的准确性。交联度通常都在80%以上。合成分子印迹聚合物的过程并不是十分复杂，通常用以下几个步骤来制备目标聚合物的，如图8所示:图8：分子印迹聚合过程3.1.1挑选功能单体选择功能单体时，要根据对印迹分子的类型进行观察研究，因为印迹分子必须要与功能单体成键，而且在反应的过程中必须与交联剂在一个适当的空间位置上。这样，印迹分子才能刚刚好嵌入其中18。我们经常采用的共价单体主要有这几种：特殊的聚合物，例如包含硼酸酯的硅烷或者含乙烯基的硼酸。国际上，通常采用的非共价单体主要有以下几类：羧酸类(三氟甲基丙烯酯、TFMAA丙烯酯、甲基丙烯酯、乙烯基苯甲酯、MAA等)、磺酯类。此外，我们还可以借助计算机强大的能力，针对不同的印迹分子匹配到适合它的单体，这也是今后科学研究发展的方向之一。 3.1.2聚合反应通常采用自由基来引发制备分子印迹聚合物，常用的引发剂有偶氮二异庚腈或偶氮二异丁腈(AIBN)，最常用的有两种引发方式：一种是高温热引发和低温光引发。此外，还有-射线辐射引发如图9展示的是莱克多巴胺分子印迹-凝胶聚合物的制备过程。有很多因素都会对聚合反应产生影响，其中最主要的因素包括聚合温度、强度、反应单体浓度、压力、光照溶剂种类及极性等19。一般而言，对制备较为有利的要属低温聚合。因为在低温条件下，功能单体和印迹分子能够更好地形成有序而稳固的排列。为了保障键和空穴的稳固，交联度都会设置很高来用于聚合反应(往往都高于80%)。交联剂的也有十分的丰富的种类，例如二乙烯基酯(DVB)、3,5-二(丙烯酰胺)苯甲酯、N-N,N-二亚甲基二丙烯酰胺、季戊四醇四甲基丙烯 (PETEA)、N,O-二丙烯酰-L-苯丙氨酯等。图9： 莱克多巴胺分子印迹溶胶-凝胶聚合物的制备过程3.1.3印迹分子的去除为了除去印迹分子，如图10所示：国际上通常采用以下几种物质，包括乙腈、水、甲醇-乙酸(或三氟乙酸)等，所采用的这些物品都是属于高极性溶剂，用它们反复清洗分子印迹聚合物从而达到彻底除去印迹分子的目的。处理MIP颗粒时，一般要通过索氏提取器反复多次回流然后进行萃取。此外。还可以采用微波辅助溶剂萃取法、热处理法、超临界萃取法等。针对不同的应用领域，那么所用的MIP的技术要求也不同。例如用于色谱手性柱的MIP要求是：结合动力学要求快，键合位点要较高、对键合强度则要求不高；当MIP应用于免疫学的时候，对亲合性能的要求就非常高了。这样可以保证自主选择功能以及敏感度，相比之下，键合的容量和动力学则不太关心。所以在真实的实验方案中，需要综合考虑多个因素，包括研究对象和目的，从而选择适合的聚合体合成方案。图10：离子印迹聚合物制备过程3.2制备方法截至目前为止，可以运用以下方法制备分子印迹聚合物：本体聚合法、悬浮液聚合法、分散组织法等20。3.2.1本体聚合法 本体聚合法是把功能单体、模板分子、以及交联剂按照一定比例在致孔剂中混合，通过聚合形成MIP，想要什么尺寸的粒子只需要用机械研磨就可以制成21。采用这种方法最大的优点就是制备的MIP对模板分子仍旧可以保留很好的识别能力并且具有较好的选择性，同时也便于控制合成过程，只需要用比较简单基本的一些仪器就可以达到想要的目的，推广普及起来也比较方便。通过这种方法，朱敏第一次成功合成了丹酚酸分子印迹聚合物，而且把合理的聚合条件进行了优化。在甲醇溶液里，丹酚分子印迹聚合物的吸附特性也被静态平衡吸附实验进行了研究探讨。结果证明，相比较于空白聚合物，在一定的的浓度范围里，丹酚酸可以很大程度上被丹酚酸分子印迹聚合物所吸收，同时在丹酚酸分子印迹聚合物中发现了两类不一样的结合位点。3.2.2悬浮聚合法 悬浮聚合往往是用有机单体、乳化刑、引发剂和水组合而成，具体过程是：将乳化剂和交联剂混入有模板分子和功能单体的溶液中，在水中通过聚合从而形成比较均一的类似球状聚合物。丁俊红等人用模板分子香草醛，功能单体甲基丙烯酸，交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酷酯（EDMA)，制备香草醛MIP微球22。所得产品可以用于提高香草醛的提取量以及其使用价值。我们可以运用紫外线辐照从而引发悬浮聚合。通过辐照引发的悬浮聚合生成的印迹聚合物颗粒分布相对均匀，等温吸附性能很好，特异吸附性能表现很好。3.2.3表面印迹法通过修饰粒子表面从而对分子印迹聚合物材料进行制备是一个不错的方法，利用粒子的机械稳定性是采用这种方法最大的优点，为了适应应用的需要可以利用对粒子本身性能进行调节。同时模板分子被包覆到聚合物内部的弊端也被克服了。在硅胶表面进行印迹可以采用表面分子印迹法，这样就能活化硅胶，从而其提高了在SPE-HPLC中对双酚AD的萃取性能，回收率可以达到99，RSD的回收率为3.7。使用表面分子印迹技术通过使用表面分子印迹技术与磁分离技术来合成Fe3O4E2-MIPs的四个主要步骤如图11所示。 图11：通过表面印迹过程合成Fe3O4E2-MIPs的路线3.2.4沉淀聚合法沉淀聚合法并不是一种均相溶液相聚合，它的原理是产生的MIP于溶液中互相分散，当溶剂中的MIP达到饱和时，相就会产生分离，从而获得均匀粒径的微球聚合物23。该方法严格要求溶剂，它的要求是选择粘度低并且具有高流动性的溶液，这样才能保证低聚物的分散均匀，从而避免聚集粘连。第4章 分子印迹技术在药物合成和分析中的应用传统的分离技术或者分析技术通常是采用色谱固定，而分子印迹聚合物有一个很大的特点。那就是对所需要分析的东西具有很高的选择性，同时它的物理性质和化学性质也很稳定。例如可以承受较高的温度、较高的压力、能够抵挡酸碱和有机溶剂等。而且分子印迹聚合体的保存简单、制作过程很方便、可以进行大规模生产，因此得到广泛的使用。分子印迹聚合物在药物分离分析中主要应用于外消旋化合物的手性拆分(Chital separation)、固相萃取(Solid-phase extraction, SPE)等几个方面。4.1 MIT用于合成产物的手性拆分在目前国际上临床使用的合成药物中,手性药物大约能够占到42%，而在这里面，大约85%以上的手性药物是以外消旋体的出售方式24。随着科学的进步加上研究水平的提高，我们对手性药物药理活性方面的研究也在不断深化。同时科学家们也越来越重视手性药物对于生理作用和代谢反应的差别。在1993年，美国食品和药物管理局(FDA)出了新政策：该政策指出所有药物的各个成分都必须单独分离出来。接着对其进行分别鉴定，其中包括药物动力学和毒理学的各项指标，相应地这就对检测技术提出了新的要求。目前来看，技术已经发展到一定的阶段了，技术上可以直接手性合成、酶拆分以及一些其他分离技术。但这些方法都还有一些问题尚未解决。利用MIP强大的特异性识别功能，可将其作为HPLC的固定相，用来分离手性药物和非手性药物。印迹分子和MIP之间有较强的相互作用力，是因为它们在空间几何上形状互补。与普通的手性同定相相比，它针对某一印迹分子所制作的MIP有较强的保留性。所以，采用MIP作为固定相来拆分手性化合物有很多优势。例如可以完全分离对映体以及预测分子顺序。此外，MIP的制作工艺十分简单，成本也比较低，机械性能优良，可以长时间多次反复使用，而且不会损伤其分子记忆效应。根据最新的统计数据发现，所有关于MIP主体的文献，其中有很多都是针对异构分离体的。而且其拆分方法不仅仅局限于HPLC。其范围已经被扩大，包含的领域有薄层色谱(TLC)、超临界液体色谱(SFC)和毛细管电色谱(CEC)等。研究的拆分对象包括西药、中药、氨基酸及衍生物、无机物、肽及有机酸等。欧俊杰等在常规液相色谱柱(150mm4.0mm和50mm4.0mm)和盘状色谱柱(10mm16mm)中制备分子印迹聚合物。张成丽等采用特殊的分子印迹技术,利用单步法，制备了一种辛可宁印迹的手性25。为了提高柱效和选择性，选择了二甲苯十五醇复合致孔体系，他们的极性相对较低。在特殊条件下，可以完全分离非对映异构体辛可宁与辛可尼丁。色谱峰在等度洗脱中较宽，而在梯度洗脱中可以大大改善。与此同时，还可以考察分离影响因子：醋酸浓度、流速以及温度等对整个过程的影响。Lei等用来做模板分子的是S-萘普生，然后制作了MIP固定相，利用FIPLC技术，将萘普生、(R,S)-布洛芬和(R)-酮洛芬分离开来，三者的结构非常相似26。在手性化合物中，其实有两个对映体，他们的关系就像实物和镜像，互相为对映异构体。因为药物和受体的作用具有特殊性，特殊在于立体选择，因此手性化合物的三维结构与药的效力有着十分密切的联系。例如，两个对映体在作用性质和强度上有可能出现差别，它们的药性则有可能不同，甚至相反。手性化合物的获取方法有两个：手性拆分法和手性合成法。前者是在手性大环境中把手性化合物原料转化为手性化合物，手性合成是在手性环境中把非手性化合物原料转化为手性化合物的方法。这两个方法有非常致命的缺点：试剂价格贵，难度非常高。 由于MIT可以对有机反应的产物进行特殊性的筛选功能，于是将MIPs用作固定相，基于这个基础来进行手性拆分可以分离纯化对映异构体，这样就解决了手性拆分和手性合成的问题27。这一应用是MIPs早期研究的重点，也是MIPs进展最快的领域。4.2 MIT用于合成产物的固相萃取MIP技术对所需要分析的东西有极高的特异性，对单个化合物和某一类化合物也有这较高的选择能力，这就解决了非特异性吸附的难题，这是传统固相萃取里才会有的问题28。MIP作为固相萃取吸附剂是十分重要的，这样非常有利于分子印迹技术的广泛应用。这称之为分子印迹固相萃取(MI-SPE)。MI-SPE不仅可以用于简单样本的检测，还能够用于复杂样品的检验，例如环境污染物的检测、中草药成分的提取分析、生物样本(比如常见的血液、体液、动物组织)或者其他复杂成分的分析等29。相比较于传统的固相萃取剂，MIP具有很多非常明显的优点，例如较高的选择性，而且有机溶液和水溶液样品也是可以使用的30。所以，这几年MIP的发展十分快，商品化的产品也已经通过批准开始生产发展前景十分可观。但是MIP也不是十全十美的技术，当它用于痕量分析的时候，印迹分子会发生泄漏问题，这样就会干扰精确度。后来Anderson等十分巧妙的利用印迹分子代替物来制备聚合物。制备过程中的印迹分子被替换了。这样也避免了污染问题。生物样品(如血浆、尿液和组织等)的测定十分有用，比如其中某种成分(包括药物)的测定可以在很多领域得到推广性的应用，比如法医鉴定、药理分析、食品安全等等。这也是复杂体系分析中非常重要的一个部分31。生物样品分析的时候，许多内部物质会干扰样品的纯净度，从而影响测定结果。所以净化样品成了一个必不可少的步骤，而MI-SPE此时就可以发挥明显的优势。早在1994年，Sellergen等就利用以苄脒(pentamidine)为模板为模板分子来获取MIP，这个MIP可用来净化生物尿液试样。后来，许多研究小组也会采用类似的办法来对复杂的样品进行预先处理。贾伟等还用这种办法来提取人体血液中的神经毒素，检测的精度高达0.1 g/mL32。黄朝发等人优化了MIP的合成条件，用4-乙烯基毗啶作功能单体，这样就可以定量吸附血浆中的一种物质头孢蕊脒，并初步研究了其吸附机理。中草药在中国已有几千年的历史。但是中草药里面的成分很复杂，有效成分也不是很确定，所以这就导致它一直得不到国际的认可33。从目前的技术来看，中草药中真正起作用的成分是植物的次生代谢产物，它们通常具有同类药物活性，且它们在化学结构上有相似的多种成分。那么，可以利用其中一种已知的活性化合物，将它作为模板，从而合成MIPs,然后可以用其制备药物，例如中草药体系（包括复方制剂）。直接从多种结构中找出一种来制备其他类似的结构，这样可以大大提高效率，也能够有针对性。许多研究结果表明：分子印迹技术的应用于药物分离、药物合成和药物分析都具有明显的可行性。钟世安等人研发了一种新的方法，如图12所示：模板分子：食子酸酯(ECCI)；功能单体：a-甲基丙烯酯；交联剂：乙二醇四甲基丙烯酸酯。引发条件为光冷，然后合成了MIPS，以此用来固相萃取，可用于提取茶多酚。图12 ：固相萃取流程4.3 MIT在给药系统中的应用因为MIP具有选择吸附模板分子的功能，且空穴结构拥有很高的空间承载能力，因此MIP可以做为一种特殊材料广泛应用于给药系统34。1988年Norell等首次提出，在缓释给药系统中展开对印迹聚合物的应用。试验者的研究对象是茶碱的分子印迹聚合物，研究表明聚合物可以维持五六个小时的缓慢释药当其在pH值为7.0的磷酸盐缓冲溶液里。最近几年来MIP在缓控释给药系统中的应用越来越成熟，周艳梅分别采用以舒必利作为模板分子,又用衣康酸和甲基丙烯酸作为单体用来制备对应的MIP，运用本体聚合法制备的MIP对舒必利以及它的结构类似物拥有一定的选择吸附性能，同时在载药后的MIP粉末中增添辅料，最终可以制成MIP舒必利片剂35。结果发现，当其在pH=6.8的模拟肠液里，在100 min舒必利释放达就可以达到平衡，表明该材料具有一定的缓释性能当其作为载体的时候。因此它作为药物控释制剂也有进一步开发的价值。智能调节型给药系统是一种具有智能高分子载体构成的给药系统,它是一种具有自我反馈功能的系统，在智能高分子载体上它的这种智能性得到了很好的表现，通过系统用来协调材料内部的各种功能的材料就是智能高分子载体材料。杨卫海等制备MIP是用氢化可的松为模板分子，在移除模板分子后，把与MIP结构相似的睾酮分子装载于MIP上，把它们放置于有氢化可的松的溶液中，由于MIP对模板分子的认知识别能力要比睾酮分子好，这样就达到智能释药的目的36。4.4 MIT在毛细管电色谱中的应用毛细管电色谱是对CEC和HPLC进行有机结合，在具有CEC水平的高柱效的同时还同样具有HPLC的选择性。它对CEC分离中性物质比较困难并且选择性较差进行了改善，而且把液相色谱的分离效率有了极大程度地提高，为高效微分离技术开创了一中全新的途径。以CEC和MIP作为的固定相，这样就把MIP-HPLC柱效低的缺点解决了。蒲家志等将功能性单体、烙印分子(如心得安、美多心安)交联剂的聚合物填充在毛细管柱内，在120秒内可将美多心安、心得安对映体完成基本分离37。在分离中草药中活性成分也可以运用分子印迹技术。在这方面做了很多的工作有谢建春等人，在弱极性溶剂氯仿中，为了制备了MIP，他用强极性化合物中的榭皮素为模板。并将此MIP直接用于分离要获得的银杏叶提取物水解液，得到了含模板榭皮素和与其结构相似的化合物山奈酚这两种黄酮的组分。周力等人同时也制备了以榭皮素为模板的MIP，他从沙棘粗提物中分离了异鼠李素和榭皮素两种黄酮类物质。此外用MIP制成的传感器和薄膜也有很好的分子识别能力。王菁等人用水杨酸为烙印分子，用于制备MIP膜，吸附测定了尿液中痕量的水杨酸，发现在溶液中水杨酸的浓度和吸附量表现出线性关系38。刘慧君等人研制的光学传感器测定了牛血清中的氯霉素量39。第5章 总结与展望通过查找阅览大量的文献，可以获得分子印迹技术领域很多相关知识，该文中对分子印迹的发展，原理，应用方向进行了全方位的介绍，从而对分子印迹技术有了很深刻认识，也可以帮助我们更好的利用分子印迹技术。目前来看，对分子印迹技术的研究时间较短，分子印迹技术仍然有一些问题尚未完全解决40。（1）、人们尚对分子印迹技术的机理掌握暂时不够充分，比如还没有从分子水平上理解分子印迹的过程和整个识别过程。（2）、MIT技术应用领域比较窄，目前的应用都是小分子，对大分子的研究较少。且效果不太理想。（3）、作为印迹分子的物质一般价格昂贵。有时还难以获得。这样造成了我们对制作分子印迹聚合物的成本难以承受。但是我们相信在不久的将来，分子印迹技术的发展会越来越快，也会越来越好，研究方向可能为以下几个：a、继续研究MIP，例如从分子水平出发去探寻MIT的机理过程和整个识别过程。b、将MIT技术应用到大分子水平上，例如苷酸、多肽、蛋白质等物质上。c、视具体应用情形。模板既可以用单一模板，也可以用复合模板。d、努力探索更好的制备方法，争取降低成本，实现大批量的生产制备。总之，电子技术不断进步，生物技术的快速发展，合成手段和现代分析检测手段的飞跃，MIT技术会越来越普及，人们将更多的探索生物的秘密，并将该技术应用到各个行业中去，充分的发挥其价值，为人类做贡献。参考文献1 唐菲. 两种介孔硅分子印迹聚合物的制备及其应用研究D. 安徽农业大学, 2013.2 张凯歌, 胡玉玲, 胡玉斐, 等.分子印迹微萃取技术的研究进展J. 色谱, 2012, 30(12): 1220-1228.3 郭浩, 李婧, 姜兆林, 等. 分子印迹技术及其在药物分离分析中的应用J. 遼寧警專學報, 2009, 2009(3): 54-58.4 . 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, 24(5): 116-121.5 张毅, 胡玉玲, 李攻科. 分子印迹技术在生化分离分析中的应用J. 分析测试学报, 2008, 27(2): 215-221. 6 董世彪. 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