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分子印跡技術(shù)的原理和應(yīng)用舉例
點(diǎn)擊次數(shù):95 更新時(shí)間:2024-12-04

基本原理


當(dāng)模板分子(印跡分子)與聚合物單體接觸時(shí)會(huì)形成多重作用點(diǎn),通過聚合過程這種作用就會(huì)被記憶下來,當(dāng)模板分子除去后,聚合物中就形成了與模板分子空間構(gòu)型相匹配的具有多重作用點(diǎn)的空穴,這樣的空穴將對(duì)模板分子及其類似物具有選擇識(shí)別特性。


基本步驟


1.在一定溶劑(也稱致孔劑)中,模板分子與功能單體依靠官能團(tuán)之間的共價(jià)或非共價(jià)作用形成主客體配合物;


2.加入交聯(lián)劑,通過引發(fā)劑、光或熱等引發(fā)單體聚合,使主客體配合物與交聯(lián)劑通過自由基共聚合在模板分子周圍形成高聯(lián)的剛性聚合物;


3.將聚合物中的印跡分子洗脫或解離出來。


這樣在聚合物中便留下了與模板分子大小和形狀相匹配的立體孔穴,同時(shí)孔穴中包含了精確排列的與模板分子官能團(tuán)互補(bǔ)的由功能單體提供的功能基團(tuán),如果構(gòu)建合適,這種分子印跡聚合物就象鎖一樣對(duì)此鑰匙具有選擇性。這便賦予該聚合物特異的“記憶"功能,即類似生物自然的識(shí)別系統(tǒng),這樣的空穴將對(duì)模板分子及其類似物具有選擇識(shí)別特性。


分子印跡技術(shù)的應(yīng)用舉例


1.用于化學(xué)仿生傳感器


由于MIPS對(duì)于印跡分子的高選擇性,故可以作為仿生傳感器的分子識(shí)別元件;這種分子識(shí)別作用可以通過信號(hào)轉(zhuǎn)化器(壓電晶體、電極、電阻等)輸出,然后通過各種電、熱、光等手段轉(zhuǎn)換成可測(cè)信號(hào),可定量分析各種小分子有機(jī)化合物。


2.色譜分離


MIPS最guang廣泛的應(yīng)用之一是利用其特異的識(shí)別功能去分離混合物,近年來,引人矚目的立體、特殊識(shí)別位選擇性分離已經(jīng)完成。其適用的印跡分子范圍廣,無論是小分子(如氨基酸、藥品和碳?xì)浠衔锏龋┻€是大分子(如蛋白質(zhì)等)已被應(yīng)用于各種印跡技術(shù)中。


3.固相萃取


通常,樣品的制備都包括溶劑萃取,由于分子印跡技術(shù)的出現(xiàn),這可以用固相萃取代替,并且可利用分子印跡聚合物選擇性富集目標(biāo)分析物。由于印跡聚合物既可在有機(jī)溶劑中使用,又可在水溶液中使用,故與其他萃取過程相比,具有獨(dú)te特的優(yōu)點(diǎn)。


4.天然抗體模擬


MIPS與印跡分子之間作用的強(qiáng)度與選擇性在一定程度上可以和抗原與抗體之間的作用相媲美,因而可用于抗體模擬,這種模擬抗體制備簡(jiǎn)單、成本低,在高溫、酸堿及有機(jī)溶劑中具有較好的穩(wěn)定性,此外還可以重復(fù)使用。


5.模擬酶催化


例如以吡哆醛為印跡分子,用4一乙基咔哇為單體制備出分子印跡高聚物,它促進(jìn)了氨基酸衍生物的質(zhì)子轉(zhuǎn)移。


6.控緩釋藥物


印跡高聚物可以吸收大量與印跡分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),可以被用來作為一種反應(yīng)性控制釋放載體。

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