分子印迹聚合物研究进展及应用（2012―2013年期间）

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　　【摘要】综述了分子印迹聚合物特性研究及应用在2012-2013年期间最新成果，主要总结了分子印迹聚合物行为特性研究进展及分子印迹聚合物的应用。并提出一些分子印迹聚合物研究上相对薄弱和不足之处。
　　【关键词】分子印迹聚合物；应用；研究进展
　　分子印迹，是指用化学方法制备对某一特定分子具有特异选择性的聚合物的过程。1931年由Polyakov最先提出，20世纪80年代后迅速发展。分子印迹技术得到迅速发展主要原因是它具有构效预定性、特异识别性、广泛实用性三大优点。分子印迹在药物分离、食品与环境检测、抗体或受体模拟、传感器等诸多领域都有广泛的应用。
　　1 分子印迹聚合物最新研究成果
　　1.1 分子印迹聚合物吸附行为研究
　　被吸附分子到达结合位点及其与印迹位点的结合是影响分子印迹聚合物吸附行为的重要因素。杨强[1]等以木犀草素为模板分子，丙烯酰胺和4-基吡啶为功能单体 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，用本体聚合法制备了分子印迹聚合物，通过对聚合物的结构表征与吸附性能测试，发现功能单体对印迹聚合物的物理形貌、平均孔径、孔容比表面积有很大影响，这些结构特征与印迹聚合物的吸附性能密切有关。
　　1.2 对于水溶液体系的分子印迹聚合物研究进展
　　随着分子印迹技术的飞速发展，分子印迹聚合物作为具有专一性识别能力的合成受体，在环境监测食品安全分析与临床医学诊断等领域展现出广阔的应用前景。而由于这些检测的溶液均为水溶液体系，因此开发在水溶液中具有优异专一分子识别性能的分子印迹聚合物受到了广泛的关注。
　　张会旗[2]等人从分子设计出发，将可控/“活性”自由基聚合与分子印迹聚合物研究有机地结合起来，利用可控/“活性”自由基聚合技术{包括Iniferter-诱导的可控自由基聚合、原子转移自由基聚合及可逆加成/裂解链转移（RAFT）聚合}制备表面具有亲水性高分子刷或高分子水凝胶超薄壳层的分子印迹聚合物微球。通过在分子印迹聚合物微球的表面引入亲水性高分子壳层的方法来达到提高其表面亲水性、降低其在水溶液中对所需识别分子的非专一性吸附、并最终得到适于水溶液体系的分子印迹聚合物的目的。
　　2 分子印迹聚合物应用
　　2.1 分子印迹传感器
　　分子印迹聚合物对目标分子具有高度的选择性和专一性，使得分子印迹传感器具有灵敏度高、选择性好、价格低廉等优点。可作为识别元件的敏感材料[3]。
　　近年分子印迹传感器也在许多新方面得到应用。Liang R N[4]等采用沉淀聚合法制备了以盐酸克伦特罗（瘦肉精）为模板的电位式膜传感器。该电位式传感器已成功应用于猪尿中瘦肉精的检测，回收率在98%～107%，整个分析时间不到3min。Gregory A[5]等采用点击化学的方法以对苯二酚为模板分子，甲基丙烯酰胺为功能单体在金电极上制成了clicked-on 对苯二酚分子印迹膜传感器，相比coated-on对苯二酚分子印迹膜传感器的检出限低了三倍多。而在对对苯二酚检测的灵敏度上clicked-on对苯二酚分子印迹膜传感器比coated-on对苯二酚分子印迹膜传感器快了近三倍。用计时安培分析法对两种传感膜的表面扩散系数进行分析，发现clicked-on对苯二酚分子印迹传感膜具有非常好的传质特性。Wang Z H[6]等人利用席夫碱和金属离子之间强的相互作用在水溶液中制备了对 离子具有灵敏度高的自组装单层膜（SAMs）分子印迹电化学传感器。该法制备的印记聚合物传感器相比较三维的分子印迹传感器，响应时间更短、敏感性更强、稳定性更好，主要是SAMs在某种程度上克服了模板分子的横向扩散，该法已成功用于检测黄河水中的 离子。
　　分子印迹传感器作为一种成本低廉、制作简单、选择性高、灵敏度好的识别装置，有着深刻的理论意义和广泛的应用前景。
　　2.2 在中药领域应用
　　中药中的有机成分十分复杂，用普通的化学分离方法很难分离出其中的有效成分，而分子印迹具有的特异识别性能够高效的分离出其中的活性成分。
　　在中药创新药物研究领域主要是用于寻找已知药物的结构类似物，进而开发比已知药物疗效更好、毒性更低或价格更低的替代药物[7]。
　　2.3 环境污染治理应用
　　由于分子印迹聚合物具有良好的选择性能，在催化降解污染物技术方面，制备有印迹涂层的光催化剂，以提高光催化剂的选择性能。研究表明，分子印迹技术与光催化技术的结合是提高对目标物选择氧化去除的有效方法[8]。
　　2.4 医学应用
　　在医学领域有关目标蛋白质的分离、检测或定量研究至关重要。其中基于抗体/抗原特异识别作用的方法被普遍认为是最有效的方法[9]，以蛋白质为模板合成纳米结构蛋白质印迹材料。虽然近期并没有通用性好适用性强的合成方法，但相信随着更多科研人员的不断深入研究，分子印迹技术会在这一领域取得更多成果。
　　3 分子印迹技术的展望
　　分子印迹作为一项高效检测分离技术，在多方面都起到了巨大的作用。但分子印迹还存在着急需解决的问题。在分子印迹领域发展更多的是特定目标的分子印迹聚合物的合成，而对分子印迹吸附行为研究较少。其中被吸附分子到达结合位点主要与聚合物的传质特性相关，由于影响因素较复杂，仍属分子印迹聚合研究的薄弱环节。还有合成分子印迹聚合物的功能单体种类太少不能满足某些印迹分子的需求。针对像蛋白质、DNA/RNA等大分子的化合物的分子印迹聚合物的合成较少。
　　参考文献：
　　[1]杨强，罗贵桃，and 肖蓉，分子印迹聚合物的吸附行为研究.化工新型材料，2013（04）：p.87-89.
　　[2]张会旗 and 李晨溪，适于水溶液体系的分子印迹聚合物研究进展.高分子通报，2013（01）：p.13-25.
　　[3]王琳，谭学才，赵丹丹，刘力，雷福厚，黄在银，龚琦，WANG Lin，TAN Xue-Cai，ZHAO Dan-Dan，LIU Li，LEI Fu-Hou，HUANG Zai-Yin，GONG Qi - 《高等学校化学学报》 2012年8期
　　[4]Liang R N，Gao Q，Qim W.Potentiometric sensor based on molecularly imprinted polymers for rapid determination of clenbuterol in pig urine[J].Chinese Journal of clenbuterol，2012，40（3）：354-358
　　[5]Gregory A，Stenzel M H.Complex polymer architectures via RAFT polymerization：From fundamental process to extending the scope using click chemistry and nature’s building blocks[J].Progress in Polymer Science，2012，37（1）：38-105
　　[6]Wang Z H，Qin Y X，Wang C，et al.Preparation of electrochemical sensor for lead（Ⅱ）based on molecularly imprinted film[J].Applied Surface Science，2012，258（6）2017-2021
　　[7]衣丽娜，尹小英，江一帆，刘庆山，YI Li-na，YIN Xiao-ying，JIANG Yi-fan，LIU Qing-shan - 《国际药学研究杂志》 2012年4期
　　[8]马伟青，2012 - 哈尔滨工程大学：环境工程
　　[9]董明杰，李义雅，柴志华，袁冬英，傅国旗 - 《高分子通报》 2013年1期
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