分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用
药物分析中的分子印迹技术研究
药物分析中的分子印迹技术研究随着现代科学技术的发展,药物研究和分析成为了医药领域中的重要研究方向之一。
药物的分析需要准确、灵敏的方法来确定其成分和性质,其中分子印迹技术作为一种重要的分析方法逐渐受到了广泛的关注和应用。
本文将介绍药物分析中的分子印迹技术的原理、应用以及未来的发展前景。
一、分子印迹技术的原理分子印迹技术是一种基于分子的选择性识别的方法,其原理是通过将目标分子与功能单体在特定的环境中发生共价或非共价的相互作用,从而形成一种特异性的“印记”。
这些“印记”可以通过洗脱目标分子来得到纯净的目标分子。
在分子印迹技术中,功能单体是关键的组成部分。
功能单体通过与目标分子之间的相互作用而改变其分布和构型,形成一种高度特异性的配位环境。
随着功能单体与目标分子的相互作用的发生,这种配位环境将被固定在聚合物中,形成具有特异性的识别位点。
二、分子印迹技术在药物分析中的应用1. 药物分析中的定量测定分子印迹技术可以用于药物分析中药物的定量测定。
通过选择具有高亲和力的功能单体和适当的聚合物,可以提高对目标分子的选择性,从而实现对药物的定量测定。
这种方法不仅具有高灵敏度,还具有较低的检测限和较好的重现性。
2. 药物分析中的药物检测分子印迹技术还可以用于药物的检测。
通过将功能单体与目标分子相互作用形成的识别位点固定在传感器上,可以实现对药物的快速、准确的检测。
这种方法具有高选择性和高灵敏度,对于复杂样品中的药物检测具有一定的优势。
3. 药物分析中的样品预处理在药物分析中,样品预处理是一个重要的环节。
分子印迹技术可以通过聚合物对目标分子的选择性吸附和分离,实现对样品的预处理。
这种方法可以减少样品中的干扰物质,提高分析的准确性和灵敏度。
三、分子印迹技术的未来发展前景分子印迹技术在药物分析领域具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断进步,分子印迹技术将不断得到改进和完善。
未来的发展方向主要包括以下几个方面:1. 新型功能单体的研究开发新型功能单体是分子印迹技术发展的重要方向之一。
分子印迹技术及其应用
分子印迹技术及其应用分子印迹技术是一种利用生物和化学原理,针对特定分子的选择性识别和分离技术。
通过分子印迹技术,可以制备出具有特定分子识别性的分子印迹材料,在分离、检测和定量领域具有广泛应用。
一、分子印迹技术的发展历程分子印迹技术自1970年代提出以来,经过几十年的发展和改进,现已成为一种成熟的技术。
其发展历程主要可以分为以下几个阶段:1. 初步探索阶段(1970年代-1980年代):在这个阶段,科学家们尝试通过合成各种聚合物来制备分子印迹材料,并开始研究分子印迹材料的特异性和选择性。
2. 技术改进阶段(1990年代-2000年代):在这个阶段,科学家们开始采用新的聚合物合成方法和控制技术,使得分子印迹材料的特异性和选择性得到了极大提高,并开始研究分子印迹材料在实际应用中的表现。
3. 微纳技术应用阶段(2010年代至今):在这个阶段,科学家们开始利用微纳技术制备分子印迹材料,并尝试将其应用于各种领域,如生物医学、环境检测等。
二、分子印迹技术的原理和方法分子印迹技术的原理是基于模板分子与聚合物之间的非共价相互作用来制备分子印迹材料。
具体步骤如下:1. 模板分子选择:选择具有特定结构及性质的分子作为模板分子,并与功能单体一起共聚合或交联生成聚合物。
2. 聚合体制备:在模板分子的作用下,功能单体参与聚合或交联反应,在模板分子的“引导”下,其它单体则不参与反应,从而形成模板分子的“印迹”空腔,最终得到具有特异性的分子印迹材料。
3. 分子印迹材料性能评价:通过评价分子印迹材料在分离、检测和定量领域的特异性和选择性来判断其性能。
三、分子印迹技术的应用分子印迹技术在药物检测、环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
1. 药物检测:利用分子印迹技术制备出特定药物印迹材料,在药物检测和分离中具有很高的选择性和灵敏度。
例如,根据药物的结构特点,可设计出具有选择性对某种药物进行分离的纯化工艺,从而控制药物的质量。
2. 环境监测:利用分子印迹技术制备出特定污染物印迹材料,在环境检测中具有很高的选择性和灵敏度。
三种分子印迹的原理与应用
三种分子印迹的原理与应用1. 引言分子印迹技术是一种基于分子识别的方法,通过合成分子印迹聚合物(MIPs)来选择性识别目标分子。
根据不同的制备方法,可以分为三种分子印迹:非共价相互作用型、共价相互作用型和半共价相互作用型分子印迹。
2. 非共价相互作用型分子印迹非共价相互作用型分子印迹主要利用分子间的非共价相互作用(如氢键、范德华力等)来识别目标分子。
主要工艺包括自组装、缩合聚合法和前驱体中位取代法。
•自组装法:通过模板分子与功能单体形成一定的分子间作用力,进而在功能单体中自组装形成孔道结构来识别目标分子。
•缩合聚合法:通过在模板分子周围引入功能单体,通过缩合反应形成共价键,生成聚合物介孔结构,实现对目标分子的识别。
•前驱体中位取代法:通过将模板分子置于功能单体中间位置,然后利用引发剂诱导交联反应,形成孔道结构以识别目标分子。
3. 共价相互作用型分子印迹共价相互作用型分子印迹是利用目标分子与功能单体之间通过共价键形成的稳定连接来实现目标分子的选择性识别。
主要有两种方法:原位聚合法和后位聚合法。
•原位聚合法:在模板分子与功能单体经过共价键连接后,以功能单体为单体发起剂进行自由基聚合,最终形成孔道的聚合物结构来选择性识别目标分子。
•后位聚合法:首先将模板分子稳定连接在载体上,然后对功能单体进行自由基聚合反应,最终脱除模板分子,形成孔道结构用于识别目标分子。
4. 半共价相互作用型分子印迹半共价相互作用型分子印迹是利用目标分子与功能单体之间通过共价键和非共价键(如氢键)形成的半共价键连接来实现目标分子的选择性识别。
•比较常见的方法是利用共轭自由基诱导剂(CDRI)作为共价发起剂,引发功能单体的自由基聚合,最终形成聚合物介孔结构,实现对目标分子的识别。
5. 应用分子印迹技术在各个领域都有广泛的应用:•生物医学领域:可以用于药物分析、生物传感器等。
例如,可以使用分子印迹聚合物来选择性识别某种药物,从而实现药物检测和分离纯化。
中药材提取分离新方法—分子印迹技术
三、中药提取分离中的应用
1、活性成分的分离纯化
以葛根素为模板分子、丙烯酰胺为单体、二 甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)为交联剂,制备葛根 素MIP 用于分离葛根提取液中的葛根素,并用静
态吸附实验研究了葛根素MIP 的吸附行为。结
果表明,该MIP 对模板分子葛根素印迹效果较强, 得葛根素回收率为83%,远大于用大孔吸附树脂 的提取效果。
二、分子印迹聚合物的制备 分子印迹聚合物的制备过程可分为3 步: 1、印迹 将印迹分子和功能单体按比例混合, 使其存 在一定 的分子间作用力。 2、聚合 物。 加交联剂,使复合物通过聚合反应形成聚合
3、去除印迹分子,反复洗脱水解,使其形成具有一定空 穴的分子印迹聚合物。
根据功能单体和印迹分子间作用力的差 异,MIP 可分为以下3 类: 1、共价键法 也称预先组织法。印迹分子 与功能单体通过可逆的共价键结合,加入交 联剂共聚后,印迹分子通过化学方法从聚合 物上断开,再用极性溶剂将印迹分子洗脱下 来,使其形成具有高密度空腔的分子印迹聚 合物。
优点是印迹分子与功能单体分子之间 的作用力 强, 印迹位点精密确定。 缺点是功能单体选择有限,印记分子结合和解离 速度慢,难以达到热。印迹分子 与功能单体通过氢键、金属配位键、偶极作 用、离子化作用、范德华力等多种非共价键 作用力生成分子自组装体。 这种过程是模拟 生物中多重分子间作用而具有立体效应。
板分子表现出特异的选择性和吸附能力,对采用
常规方法难以分离的手性异构体可进行较好的 检测和分离。
四、分子印迹技术存在问题
1、分子印迹技术的机理研究相对肤浅,结合位点 的作用机理、聚合物的形态和传质机理不够明 确, 2、MIP 的制备和应用大多数只能在有机相中进 行,将分子印迹过程从亲脂性药物拓展到亲水性 药物尚待研究。 3、功能单体的种类太少,且价格昂贵,不能满足 某些分子的识别要求, 4、现在所用的模板分子多为酸性或碱性的小分 子苷元,如何将分子印迹研究领域从目前的小分 子领域拓展到大分子领域。
分子印迹聚合物固相萃取及其应用
分子印迹聚合物固相萃取及其应用摘要:分子印迹作为制备对某一特定的分子(印迹分子或模板分子)具有特异性识别的聚合物的过程,在分离分析、仿生传感器和模拟酶催化等方面具有重要的应用前景。
关键词:分子印迹分子印迹聚合物固相萃取应用前景分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers ,mips)是一种人工合成的具有分子识别能力的新型高分子材料,合成此聚合物的技术是在pauling 的“抗原--抗体”作用学说以及dickey 的“专一性吸附”理论的启发下建立起来的。
此外,它具有稳定的物理化学特性和机械性能,能耐高温、高压;抵抗酸、碱、高浓度离子及有机溶剂的作用,并可以反复使用。
近十几年来,利用基于mips 的技术从环境样品(水和土壤)和生物样品(血液、尿液、动物肝脏、植物)中萃取分析物受到越来越多的关注,并取得了良好的效果,本文主要综述分子印迹聚合物的制备及其在固相萃取中的应用。
一、分子印迹聚合物的制备原理mips 制备的基本原理是,在适当的溶剂中,经交联剂作用,模板分子与一种或几种功能单体形成含有模板分子的聚合物母体,然后通过物理或化学途径除去母体中的模板分子,最终得到分子印迹聚合物(mips)。
二、分子印迹聚合物的制备方法按照单体与模板分子结合方式不同,分子印迹主要可以分为预组织法和自组装法两种基本方法(一)预组织法合成分子印迹聚合物预组织法(preorganization)又称共价法,在此方法中,印迹分子先通过共价键与功能单体相结合,形成单体- 模板分子复合物[1],然后加入交联剂交联聚合,聚合后再通过化学方法使共价键断裂而去除印迹分子。
(二)自组装法合成分子印迹聚合物在制备分子印迹聚合物的过程中,印迹分子与功能单体首先通过一种或几种非共价键作用自组装成具有多点相互作用和确定关系的复合物[2],再加入交联剂和引发剂,聚合后这种相互作用被固定下来,然后通过淋洗除去印迹分子,如此就可以得到分子印迹聚合物。
分子印迹技术的制备及在样品前处理中的应用
分子印迹技术的制备及在样品前处理中的应用
分子印迹技术是一种新型的分离技术,它利用特定的分子模板制备定向分子印迹聚合物,从而具有手性、分离、净化和检测分子中目标分子的特异性和高效性。
一、分子印迹技术的制备
(1)模板性溶剂化学聚合物(SBP)。
SBP可用于制备各种模板材料,可根据需要制备不同的模板分子印迹聚合物,例如蛋白质、核酸、咪唑醇类化合物等。
(2)催化聚合。
常见的催化聚合有两种,一种是缩聚聚合,包括链增强缩聚聚合(ATRP),另一种是无催化聚合,包括力学聚合(MPP)。
(3)分离分析。
聚合物是耦合器,它可以用于蛋白质、核酸分子之间的特异性结合,将分子结合物从混合样品中分离出来,进行分析分离。
二、在样品前处理中的应用
(1)生物样品处理。
分子印迹聚合物可以用于分离细胞内的分子,从而改善实验室测定的灵敏度和准确性。
此外,它也可以用于分离植物、细菌分子以及水环境中的抗性等有价值的分子,这些分子是生物多样性研究的重要资源。
(2)定量检测。
分子印迹聚合物可以用于同位素定量的检测,例如用于医学、食品、环境及有毒物质等的检测。
此外,它还可以用于构建复杂的传感器,以测定多种不同的样品中的特异物质。
(3)活性物质分离检测。
分子印迹聚合物可以用于提取活性物质,以便快速准确地检测多种物质,包括蛋白质、核酸、碳水化合物等。
综上所述,分子印迹技术是一种新型的分离技术,具有高灵敏性和特异性,可以检测多种样品中的有价值的分子,并且在样品前处理中也有广泛应用,可以更好地检测多种物质。
分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用
分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March生物分离的新技术——分子印迹—创新论坛—工业生物技术专家报告会2008级生命学院3班微生物与生化药学专业2008001243 宋汉臣目录1分子印迹技术的原理与方法 (3)1.1 MIP的制备过程 (3)1.2制备MIP的方法 (3)1.2.1预组装法——共价键作用 (4)1.2.2自组装法——非共价作用 (4)1.2.3 共价作用与非共价作用联合法 (5)2 分子印迹技术在分离上的应用 (5)2.1 MIP作为固定相的分离技术 (6)2.1.1MIP作为固定相分离天然产物 (6)2.1.2MIP作为固定相检测食品中药物的残留 (7)2.2分子印迹膜(MIM)分离技术 (7)3问题与展望 (8)4 参考文献 (9)摘要:分子印迹技术[1](Molecular Imprinting technique,MIT)是一种新的、很有发展潜力的分离技术。
由于其具有选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、应用范围广等优点,分子印迹聚合物已广泛应用于生物工程、临床医学、环境监测及食品工业等众多领域,在分离提纯、免疫分析、酶模型以及生物模拟传感器等许多方面显示出良好的应用前景,引起了人们的广泛关注,其有望在三聚氰胺的快速痕量检测上发挥作用。
关键字:分子印迹生物分离分子印迹聚合物前言:分子印迹技术最初出现源于 20世纪 40年代的免疫学,当时Pauling[3]首次提出抗体形成学说为分子印迹理论的产生奠定了基础, 1993年Mosbach 等人有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道,使这一技术在生物传感器、人工抗体模拟及色谱固相分离等方面有了新的发展,得到世界注目并迅速发展。
基于该技术制备的分子印迹聚合物具有亲和性和选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、应用范围广等特点,因此分子印迹技术在许多领域,如色谱分离、固相萃取、仿生传感、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离等领域得到日益广泛的研究和开发,有望在生物工程、临床医学、天然药物、食品工业、环境监测等行业形成产业规模化的应用。
分子印迹技术的研究进展及其在分离中的应用
2 分 子 印迹 技 术在 分 离 中的 应 用
近年 来 , 因为 特有 的 “ 定 ” 择 性 , 子 印 迹 预 选 分 技术在分离方面 , 尤其是在手性分离方面, 已显示出
美好的应 用前 景。 目前 , Is M P 主要 被用在 固相 萃 取、 色谱、 膜分离及高效 毛细血管 电泳 等分离技术 中 , 示 出 良好 的应 用前 景 引。 显 。
性、 识别 性和实用性的优点 ,已广泛应用于分离技术 中 , 示 出良好 的应用前 景 , 显 引起 了人们 的广 泛关注 。介绍 了分子 印迹技术 的产生 、 理及其 在分离技术方面 的应用 , 原 并对其进行 了展望 。 关键词 : 分子印迹技术 ; 原理 ; 分离 ; 应用
中 图分 类号 : 6 8 Q 5 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :04 7 5 (0 10 .00 0 10 —0 0 2 1 )40 3 .3
引 言
人 们研 究分 子 印迹 技 术 ( 即分 子 烙 印 技 术 , o m. 1clrm r t gtcnl y M T 的历 史 由来 已久 , eua p ni hoo , I ) i i n e g 可 以追 溯 到 上 个 世 纪 。 14 90年 , 贝 尔 奖 获 得 者 诺
第3 1卷第 4期
21 0 1年 8月
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西
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V0 . No 4 131 .
Au g.2011
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分子印迹技术在天然药物有效成分提取分离中的应用
133 半 共价 印 迹 法 ..
穴,这些空穴对目标分子及类似物具有选择识别特性。
半共价 印迹法也称 为空间牺牲法 ,最早 由 Whto e提 i mb c 出 J 半共价印迹法 中,在此 方法 中,功能单体与模板分子 。在 通过共价键作 用形成 稳定的分子印迹聚合物 , 而在对 目标分子 进行识别 时, 仅通过 非共价 作用力进行重新结合 。 此方法结合 了共价键印迹法 和非共价 键印迹法的优点 , 使得到的聚合物机 构完整 ,结合位 点均 匀 ,对模 板分子损耗小 。
12分子印迹聚合物的制备过程 .
2在 天然药物有效成分提取分 离 中的应用
天然药物有 效成 分含量低 , 结构复杂 ,类型 多样 ,导致活 性成分分 离困难 。目前 常用的分离方法有高效液相色谱法、硅 胶柱色谱法 等。但常规方法溶剂 消耗量 大 , 效率低 ,容易造成 有效成分 的流失 。分子 印迹 法与上述方法相 比, 具有分子识别 性强 ,操作简单 ,溶剂消耗量小 , 板分子和聚合物都可回收 模
tc n o is t n lg e s p r t n s l — h s x r t n M 1 s p r t n wa o e h olg e o a a o u e aa i , o i p a e e t i , M e a a i sc mme td t e d f c l n mo e u a mp i t g tc n l g e s a a y e . e o d a o o n e , h i u t o lc lri r i e h o o iswa n l z d Th i y n n
授提出…。在预组 装法 中 ,模板分子与功能单 体是通 过共价键 相结合 的,然后通过 交联 聚合 , 反应 完成后 , 用极性溶剂将 使 共价键打开 , 将模板分子洗 脱 , 即得到相 应的分子印迹聚合物 。 共价键法 的优点 是空间位置 固定 , 选择性高 , 峰展宽和拖尾 少 ; 缺 点是功能单体种 类选择 有限 , 用范 围有限 ,且模板分旋混合物 , 而且分离出 了与结
分子印迹技术在中药活性成分分离纯化中的应用
几乎没有限制: 药物 分 子、糖 类、氨 基 酸、核苷酸乃至金 属离子均可
功能单体 选择有限
作用力形式多 样, 可使用多 种功能单体
识别速度
识别过程中结合 与解离速度慢, 难以达到热力 学平衡, 不适合 快速识别
平衡较快到达, 识 别速度快
模板的去除
共价键作用 力 强, 去 除比较困 难
用适宜的溶 剂洗脱即 可有效去 除
制备方法 共价键法
非共价键法
结合形式
硼 酸 酯、西 佛 碱、 缩 醛 ( 酮)、酯、螯 合作用等
溶剂
极性溶剂如水、 醇即可
模板
限制较大, 必须考虑 共价键键能适当, 聚合后模板易去 除
氢 键、静 电 引 力、疏 水 作 用、离 子 键、 金属配位键 等
强烈地依赖于 溶液的极性, 常在非极性 溶剂如氯inese Trad itiona l and Herba l D rugs 第 38 卷第 3 期 2007 年 3 月
表 1 共价键法和非共价键法的比较 Table 1 Com par ison between cova len t approach and non -cova len t approach
摘 要: 通过参考近年来分子印迹技术分离纯化中药活性成分的文献, 对其在黄酮、多元酚、生物碱、甾体、香豆素 分离纯化中的应用进行了综述。 由于分子印迹技术具有选择性强、操作简单、溶剂消耗量小等特点, 在中药现代研 究中展现了良好的应用前景。 此外, 对其尚存在的问题进行了简单论述。 关键词: 分子印迹技术; 中药; 分离纯化 中图分类号: R 28412 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670 (2007) 03 0457 04
此外, Zhang 等[15]以原位聚合法制备了士的宁的分子印 迹整体柱, 在对中毒老鼠血清和尿液中士的宁富集的同时进 行定量测定, 最低检测限为 4. 9 ng, 回收率、精密度良好, 可 以将其用于法医毒物分析。N akam u ra 等[16]以 22(三氟甲基) 丙烯酸为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸为交联剂, 采用多 步溶胀热聚合法制备了阿托品M IP s, 并将其成功应用于阿 托品类生物碱 (阿托品、东莨菪碱) 药物的 H PL C 测定。 陈移 姣等[17]以咖啡因为模板, 采用水溶液悬浮聚合法制备了微米 级分子印迹聚合物微球 (M IPM s) , 当以茶叶碱为竞争分子 时, 该M IPM s 对咖啡因有强的吸附和特异性选择识别能力, 能对茶叶中的咖啡因进行分离富集。X ie 等[18]用哈尔满 (ha r2 m an) 为模板制备了M IP s, 并作为液相色谱2质谱联用系统的 固定相, 分离和在线鉴别了骆驼蓬种籽甲醇提取物中两个和 哈尔满结构类似的抗癌组分: 哈尔明碱 (harm ine) 和哈马林 (ha rm a line)。 214 甾体: 甾体类化合物结构相似, 采用常规方法很难对某
分子印迹技术的原理与应用
分子印迹技术的原理与应用分子印迹技术是一种重要的化学分析工具,旨在培育或制备具有特异性结合能力的高度选择性分子。
该技术在药物检测、生物检测和环境监测等领域得到了广泛的应用。
本文将探讨分子印迹技术的基本原理及其在不同领域中的应用。
一、分子印迹技术的基本原理分子印迹技术是一种基于生物学中抗体结合原理的化学分析方法,但是它使用人工合成的分子代替天然的抗体。
其基本原理是利用聚合物、功能材料或生物大分子作为母体,添加布满功能单体的“模板”分子进行聚合。
在反应结束后,去除模板分子,留下结构上对应的“印迹”位点。
从原液或标准答案中筛选出可高度特异性识别目标分子的“印迹聚合物”。
分子印迹聚合物是聚合物大分子,其分子结构中包含有针对目标分子的固定结构。
这些结构可以与目标分子发生特异性结合,并选择性地分离目标分子。
分子印迹技术主要包括三个阶段。
第一阶段是模板分子的选择和与该模板分子相应的交联单体的选择。
在这一阶段,分子印迹聚合物需要被打造成在相同条件下多次差不多的合成成果。
因此,在合成聚合物时,要列出药物、毒物或肽段分子的性质和性质之间的变异范围。
第二阶段是单体与模板的洗脱。
在这一阶段,可以使用地刺橙、导体薯等溶剂来洗脱模板分子。
这些溶剂通常是与水失去平衡,而且是不相容的。
第三阶段是印迹聚合物的筛选、制备和性能评估。
在此阶段,需要选择合适的试验条件,以确定印迹聚合物的最佳运行条件。
此过程中的关键是判断功能单体与可用的世界性的选择性。
另外,聚合物分离的纯度和分离结果的结果也需要考虑。
二、分子印迹技术在药物检测中的应用分子印迹技术主要被应用于药物检测和分析中。
在药物检测中,分子印迹技术可以被用来检测毒品、药物和化合物,从而帮助控制药品滥用和城市污染。
例如,根据分子印迹技术,可以开发出针对多种药物的检测系统。
三、分子印迹技术在生物检测中的应用在生物检测领域中,分子印迹技术可以被用来检测各种生物分子。
例如,它可以用于蛋白质、抗体、细胞和细胞表面物质的检测和分离。
化学分析中的分子印迹技术
化学分析中的分子印迹技术化学分析是一项重要的科学研究领域,涉及到许多方面的应用,如生物医学、农业、环境保护等。
在化学分析中,分子印迹技术是一种重要的技术手段,可以用于分离、检测、鉴定目标分子。
本文将介绍分子印迹技术的基本概念、原理和应用。
分子印迹技术是一种利用分子间相互作用构建分子识别材料的技术,可以选择性地识别和定量分离目标分子。
这种技术的特殊之处在于,通过合适的功能单体、交联剂和模板分子,可以建立特异性识别的空位,而这种空位就是模板分子的衍生物。
在分子印迹技术中,模板分子首先与功能单体形成配合物,然后与交联剂共同交联形成交联聚合物,最后去除模板分子就可以制备出分子印迹材料。
分子印迹材料的特异性来源于模板分子与功能单体的相互作用力,包括共价键、氢键、范德瓦尔斯力等。
因此,分子印迹技术可以被用来合成一种定向特异性识别的生物仿生材料,可以在各种复杂介质中选择性识别目标分子,具有广泛的应用前景。
分子印迹技术是一种基于生物学中抗体/抗原原理的技术,但与抗体不同的是,分子印迹技术可以通过化学手段合成识别材料,而不需要动物免疫等复杂过程。
因此,分子印迹技术具有许多优势,如制备简便、对环境友好、具有化学稳定性等。
分子印迹技术可以应用于许多领域,如分离纯化、化学传感、分子诊断、生物医学等领域。
在分离纯化领域,分子印迹技术可以实现对杂质分子的高选择性分离;在化学传感领域,分子印迹技术可以制备智能型印迹传感器,实现对目标分子的高灵敏度检测;在分子诊断领域,分子印迹技术可以用于制备特异性的诊断试剂,达到准确的诊断效果;在生物医学领域,分子印迹技术可以用于制备特异性的药物递送材料,可以更好地实现对肿瘤等病症的治疗效果。
分子印迹技术是一种新兴的材料领域,这种技术的发展将为分析化学领域带来革命性的突破。
在未来,分子印迹技术将被更广泛地运用于分离、检测、诊断和治疗等领域,只要有目标分子,就会有分子印迹技术的应用。
分子印迹技术在生化分离分析中的应用
第27卷第2期2008年2月 分析测试学报FENXI CESH I X UEBAO (J ournal of Ins tru m en talAnal ys i s) V ol 127No 12215~221收稿日期:2007-03-18;修回日期:2007-04-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(20775095;20705042);广东省自然科学基金资助项目(06023094)第一作者:张 毅(1980-),女,广东梅州人,博士研究生通讯作者:李攻科,Te:l 020-********,E-m ai:l ces gk @l ma il 1sys u 1edu 1cn综 述分子印迹技术在生化分离分析中的应用张 毅,胡玉玲,李攻科(中山大学 化学与化学工程学院,广东 广州510275)摘 要:分子印迹聚合物具有高选择性、稳定及实用的特点,在复杂基体中痕量分析物的高选择性分离富集中有着良好的应用前景,近年来在生物样品中的应用尤其引起人们关注。
该文分别介绍了分子印迹技术的原理及生物分子印迹聚合物的制备方法,综述了分子印迹技术在氨基酸、生物碱、多肽、蛋白质等生物分离分析中的应用进展。
关键词:分子印迹聚合物;生物分离;分子识别;应用;综述中图分类号:O 65216 文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2008)02-0215-08A pplicati on ofM olecular I mpri n ti ng T echn i que i n Biochem icalSeparati on and Anal ysisZ HANG Y ,i HU Yu -ling ,LI Gong -ke(Schoo l of Chem istry and Chem ical Eng i neeri ng ,Sun Y at -sen U n i versity ,G uang z hou 510275,Ch i na)Abstr ac:t M o lecu larl y i m pri n ted poly m ers(M I Ps)have attractedm uch attention due to their outstand -i n g advantages ,such as selecti v e recogn iti o n to targetm o lecu le ,stability and potential application toa w i d e range of tar getm o lecu les .In recent years ,it has been used w i d ely i n the separati o n and ana-lysis o f b ioche m ica l sa m ples .This rev ie w i n troduces the basic pri n c i p l e ofm o lecu lar i m printing tech -n ique(M I T ),t h e preparati o n of bio l o g ic m o l e cu larly i m printed po ly m ers and the pr ogress of the M I Tapp lication i n the separation and analysis o f a m i n o ac i d ,b iolog ic a l k alo i d ,pepti d es and pro teins .96papers w ere cited .Key wor ds :m o lecu larl y i m pri n ted po ly m ers ;bioche m ical separati o n ;m o lecu lar recognition ;ap -p licati o n;revie w复杂基体(如生物、医药和环境样品)中痕量、超痕量物质的分析要依赖高效和高选择性的样品前处理技术,以具有分子识别能力的分子印迹聚合物(m olecularly i m pri n ted poly m er ,M I Ps)作为分离材料,能选择性分离富集印迹分子及其类似物。
分子印迹技术在天然药物有效成分提取分离中的应用研究
分子印迹技术在天然药物有效成分提取分离中的应用研究摘要】本文对分子印迹技术原理、分子印迹聚合物制备方法进行研究并分析了分子印迹技术在天然药物有效成分提取分离中的应用,分析现存问题并提出解决措施。
【关键词】分子印迹技术;天然药物;有效成分;提取分离分子印迹技术作为仿生技术可在提取分离中应用,可通过制备对特定目标分子具有较高结合力、选择性的分子印迹聚合物来分离、纯化化合物,分子印迹聚合物化学性质稳定、选择性强且具有良好环境耐受性,制备较为简单且广泛应用于多个领域,如,色谱分离、固相萃取等。
本文分析了分子印迹技术在天然药物有效成分提取分离中的应用。
1 原理、制备将单体与模板分子接触,可形成多重结合位点,若发生聚合则可固定这些位点并在洗脱模板分子后在聚合物内形成空穴,与模板分子立体结构相匹配,具有多重结合作用且对目标分子及类似物具有选择识别性。
将一定比例模板分子、单体溶于特定溶剂中并促使两者间出现作用力后加入一定量、特点种类的交联剂,促使复合物变成聚合物,发生聚合反应,洗脱聚合物中模板分子后可在聚合物中形成立体空穴,可匹配模板分子大小结构。
将分子印迹聚合物分为3类,根据是模板分子与单体之间作用力,包括共价键印迹法、半共价印迹法、非共价键印迹[1]。
共价键印迹法中可通过共价键结合模板分子与功能单体,通过交联聚合、极性溶剂可打开共价键并洗脱模板分子,可获得相应分子印迹聚合物,优点诸多,存在固定的空间位置并具有高选择性,具有宽峰展、少拖尾,但是,对于功能单体种类选择而言,较为有限,使用范围也较为有限,洗脱模板分子难度较大。
非共价键印迹可通过非共价键作用将模板分子与功能单体形成多结合位点并利用交联聚合固定,洗脱模板分子后,可获得分子印迹聚合物,选择性较高,分离能力较强且识别速度较快,但是,聚合物中结合位点不均匀且易出现非特异性结合,损耗模板分子程度较大[2]。
半共价印迹法可通过共价键作用将功能单体与模板分子形成稳定的分子印迹聚合物并在识别目标分子时仅仅通过非共价作用力进行重新结合,获得的聚合物机构更加完整且结合位点更加均匀,损耗模板分子程度较小。
分子印迹技术的原理和应用
分子印迹技术的原理和应用随着生物技术的不断发展和普及,越来越多的新技术广泛应用于生物医学领域。
分子印迹技术便是其中一种,它被广泛用于制备功能材料和药物筛选等领域。
今天,我们将谈论分子印迹技术的原理和应用。
1. 基本原理分子印迹技术是一种高效的化学分离技术,其中核心思想是根据模板的特定结构来制备选择性材料。
这种选择性材料可以识别并捕获与模板分子相似结构的分子,从而实现具有选择性的识别和分离。
通俗来说,就是“一碗水端平”。
为了实现分子印迹技术,首先需要选择合适的模板分子。
模板分子可以是蛋白质、核酸、糖类、酶类等生物大分子,也可以是小分子化合物。
然后,通过不同的方法将模板分子固定到聚合物上,形成模板分子的空位。
接下来,通过交联反应引入交联剂以固定模板分子的空位,并固定在聚合物中。
随后,可以将交联剂解除或破坏,以形成空腔。
最后,从聚合物中去除模板分子,留下特定的结构与模板分子相似的空腔,这些空腔即为分子印迹材料。
通过这些空腔,可以识别与模板分子相似结构的分子。
2. 应用前景分子印迹技术具有广泛的应用前景。
它在不同领域都有发挥作用的机会,例如:药物分离和纯化,污染物分离和检测,食品安全检测,生物传感材料,分子识别膜等。
药物分离和纯化:利用分子印迹材料可以提高药物分离和纯化的效率。
将分子印迹材料加入药品混合物中,识别和吸附具有相似结构的杂质,从而提高死亡排放率和质量。
污染物分离和检测:迅捷、灵活和定量地检测环境中的污染物是环境保护的一项重要任务。
分子印迹技术可以制备适合重金属和有机污染物的分子印迹材料,并且可以实现快速吸附和检测这些物质。
食品安全检测:食品安全关乎人民群众的身体健康,对食品中潜在的安全隐患进行快速有效的检测有助于风险的降低。
分子印迹技术可以检测食品中常见的添加剂和农药残留,通过制备高质量的分子印迹材料提高检测灵敏度和准确性。
生物传感材料:分子印迹技术可以制备具有高选择性、高特异性、高灵敏度和高经济性的传感器,这些传感器可用于生物、环境以及食品行业实时监测和检测。
药物分析中的分子印迹技术发展
药物分析中的分子印迹技术发展药物分析是药物研发与质量控制的重要环节,它关乎着人们的健康和生命。
在传统药物分析方法中,经常会出现复杂的样品矩阵干扰以及特异性不足的问题。
而分子印迹技术的发展为解决这些问题提供了新的思路和方法。
本文将就药物分析中的分子印迹技术的发展进行探讨。
一、分子印迹技术的概述分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology,MIT)是一种通过特定的成分构建分子间相互作用的复合材料,通过这种物质与目标分子的选择性识别与结合,实现目标分子的分离、富集和检测的新型技术方法。
它在药物分析中的应用可以提高检测的特异性和准确性。
二、分子印迹技术的原理与方法分子印迹技术的基本原理是通过单体与模板分子之间的相互作用力的共同作用,构建一种具有高度选择性的聚合物。
这一聚合物可以将目标分子识别、富集并与之特异结合。
在研究中,人们常用的方法有:非共价成键技术和共价成键技术。
非共价成键技术包括缩合聚合法、热-冷冻聚合法、溶剂载体法等;而共价成键技术则包括纵坐标聚合法、自由基聚合法、原子转移自由基聚合法等。
三、分子印迹技术在药物分析中的应用1. 药物分离与提取:分子印迹技术可以用于药物的富集与提取。
研究人员可以根据药物的结构特点设计适配的分子印迹聚合物,实现对复杂样品矩阵中药物的高选择性富集与提取。
2. 药物检测与测定:分子印迹技术可以用于药物的快速检测与测定。
通过将选择性吸附层与传感器结合,可以实现对药物的高灵敏度检测。
3. 药物质量控制:分子印迹技术可以用于药物的质量控制。
通过选择特定的分子印迹聚合物,可以实现对药物中杂质、掺杂物的选择性识别与测定,保障药物的质量与安全。
四、分子印迹技术的研究热点与挑战1. 仿生分子印迹技术的发展:仿生分子印迹技术是在分子印迹技术的基础上,通过仿生学原理,以生物分子为模板,构建具有特异性识别与结合能力的仿生分子印迹聚合物。
这一领域的发展将进一步提高分子印迹技术在药物分析中的应用水平。
化学中的分子印迹技术及应用
化学中的分子印迹技术及应用分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology,MIT)是一种通过将模板分子嵌入聚合物网络中,从而通过特定的非共价相互作用,实现选择性地识别和提取目标分子的方法。
该技术类似于制作“钥匙”,“锁”要识别该“钥匙”,从而实现高度选择性地检测与分离。
MIT的基本原理是将目标分子(例如药物、激素、生物大分子等)作为模板,与引发聚合反应的单体混合,经过交联、反应和洗脱等一系列工艺步骤,得到分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymer,MIP)。
得到的MIP中具有能与目标分子高度配对的“印记”,从而实现了选择性识别和吸附的功能。
由于印迹聚合物中的“印记”是由目标分子所决定的,因此可以实现对目标分子高度的选择性和专一性。
MIT的优点显而易见:高度选择性、良好的重复性和稳定性、无须昂贵和复杂的设备、制备过程简单易于控制等。
因此该技术已广泛应用于检测、分离纯化和生化传感等领域。
在生物医学应用领域,MIP已成为一种重要的分离和提取工具,例如用于检测体内激素、药物或其他生化分子。
一些近期的文献报告中,MIP已通过技术创新,实现了使用人体静脉血样进行体内药物浓度测量,从而实现了区间药物浓度的临床应用。
另外,还有报道称,在和实验操作员直接接触的药品中,其中的印迹聚合物能够提高药品的安全性和可控性。
在环境检测和污染控制领域,MIP也具有很好的应用前景。
例如,在海洋环境中,MIP可以用于捕获和检测有毒物质,从而监测海洋污染情况;在地下水和自来水中的应用,可以选择性去除有毒物质或药品残留,从而提高自来水的饮用质量。
总之,分子印迹技术作为生物医学、环境监测和生物化学等领域中的一种高效、经济、可控、选择性强的分子识别和分离方法,拥有广泛的应用前景。
我们相信,在人们的不懈努力下,这一技术必将在更多领域中被应用和推广。
分子印迹技术在化学分离中的应用
分子印迹技术在化学分离中的应用分子印迹技术是一种基于分子识别原理的化学分离方法,在生物医药、食品安全、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
本文将就分子印迹技术在化学分离中的应用进行探讨。
1. 引言分子印迹技术是一种通过特定模板分子与功能单体进行相互作用,并形成特异性识别位点的技术。
借助于这些识别位点,可以实现分子的选择性识别和分离。
它广泛应用于化学分离领域。
2. 分子印迹技术在生物医药领域中的应用2.1 药物分析与药代动力学研究分子印迹技术可以用于分析和定量药物在生物体内的代谢变化,并为药物的安全性评价提供依据。
通过分子印迹技术制备的固定相材料可以实现对药物代谢产物的选择性分离,从而提高药物代谢动力学研究的准确性。
2.2 蛋白质纯化与富集分子印迹技术可以选择性地识别和富集目标蛋白质,从而提高蛋白质的纯度和产率。
利用分子印迹技术制备的分离材料可以高效地捕获和富集目标蛋白质,减少杂质的干扰,使蛋白质纯化过程更加高效和可控。
2.3 生物传感器分子印迹技术可以研制高灵敏、高选择性的生物传感器。
通过在传感器上固定分子印迹材料,可以实现对特定分子的高效检测和定量分析。
这种基于分子印迹技术的生物传感器在临床诊断、环境监测等领域具有重要的应用价值。
3. 分子印迹技术在食品安全中的应用3.1 农药残留检测分子印迹技术可以用于快速、准确地检测食品中的农药残留。
通过制备特定农药分子印迹材料,可以选择性地识别和富集目标农药残留,从而实现食品安全的监测和评价。
3.2 食品添加剂检测分子印迹技术可以制备用于检测食品添加剂的分子印迹材料。
这些材料可以选择性地识别和富集目标添加剂,提高检测的准确性和灵敏度。
同时,分子印迹技术还可以用于快速鉴别食品中的非法添加剂,保障食品安全。
4. 分子印迹技术在环境监测中的应用4.1 气体分离与检测分子印迹技术可以制备用于气体的选择性分离和检测的材料。
通过制备特定气体分子印迹材料,可以实现对目标气体的高效、准确检测,具有重要的环境监测应用价值。
分子印迹技术在天然产物分离纯化中的应用
分子印迹技术在天然产物分离纯化中的应用
分子印迹技术是一种新兴的化学技术,它能够根据给定的分子构型精确地分离和纯化天然产物,具有优势的可操作性、选择性和杂质的低检测能力等多项优势,极大地拓展了天然产物的分离纯化技术空间。
一、分子印迹技术的原理
分子印迹技术是在可编程的水凝胶中,以吢啶环或其它反应型发生器作为印迹分子,在分子掩蔽效应的坚实桥接效应特点下,根据印迹分子的形状微小细小变形将有效药物固定到支撑体(亲和体)表面,用以实现目标分子的精确分离和纯化。
二、分子印迹技术在天然产物纯化中的应用
1、简化操作步骤:通过分子印迹技术可以将原来得到天然产物的复杂操作步骤简化为一步法或两步法,大大简化了操作步骤。
2、提高分离纯化效率:分子印迹技术的应用可以避免传统方法的步骤重复,减少时间耗费,从而显著提高分离和纯化的效率。
3、准确精确:分子印迹技术在天然产物分离纯化中可以实现更为准确精确,这样可以有效避免混合物污染,提高天然产物的纯度。
4、实现广泛的成分分离:分子印迹技术的分离和纯化的范围不仅限于单一的天然产物,还可以用于一级代谢物和多糖类的分离纯化。
总之,分子印迹技术在天然产物分离纯化中的应用会带来革命性的改变,它的优势显而易见,将极大地拓展分子印迹技术在天然产物分离纯化领域的应用空间,为药物研究和开发提供更好的应用价值。
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. .生物分离的新技术——分子印迹—创新论坛—工业生物技术专家报告会2008级生命学院3班微生物与生化药学专业2008001243 宋汉臣目录1分子印迹技术的原理与方法 (3)1.1 MIP的制备过程 (3)1.2制备MIP的方法 (3)1.2.1预组装法——共价键作用 (4)1.2.2自组装法——非共价作用 (4)1.2.3 共价作用与非共价作用联合法 (5)2 分子印迹技术在分离上的应用 (5)2.1 MIP作为固定相的分离技术 (6)2.1.1MIP作为固定相分离天然产物 (6)2.1.2MIP作为固定相检测食品中药物的残留 (7)2.2分子印迹膜(MIM)分离技术 (7)3问题与展望 (8)4 参考文献 (9)摘要:分子印迹技术[1](Molecular Imprinting technique,MIT)是一种新的、很有发展潜力的分离技术。
由于其具有选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、应用围广等优点,分子印迹聚合物已广泛应用于生物工程、临床医学、环境监测及食品工业等众多领域,在分离提纯、免疫分析、酶模型以及生物模拟传感器等许多方面显示出良好的应用前景,引起了人们的广泛关注,其有望在三聚氰胺的快速痕量检测上发挥作用。
关键字:分子印迹生物分离分子印迹聚合物前言:分子印迹技术最初出现源于 20世纪 40年代的免疫学,当时Pauling[3]首次提出抗体形成学说为分子印迹理论的产生奠定了基础, 1993年Mosbach等人有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道,使这一技术在生物传感器、人工抗体模拟及色谱固相分离等方面有了新的发展,得到世界注目并迅速发展。
基于该技术制备的分子印迹聚合物具有亲和性和选择性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长、应用围广等特点,因此分子印迹技术在许多领域,如色谱分离、固相萃取、仿生传感、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离等领域得到日益广泛的研究和开发,有望在生物工程、临床医学、天然药物、食品工业、环境监测等行业形成产业规模化的应用。
目前,全世界[3]至少有包括瑞典、日本、德国、美国、中国、澳大利亚、法国在的 10多个国家、100个以上的学术机构和企事业团体在从事分子印迹聚合物的研究和开发。
分子印迹技术是近年发展起来的一种新方法[2],它可为人们提供具有期望结构的性质的分子组合体。
当体系中存在着模板分子时,功能单体可以通过聚合使这些模板分子以互补的形式固定下来。
聚合后,模板分子可被除去,于是在这一过程中,体系变动的“快照”就可被“拍摄”或记录下来,此对模板分子具有“记忆”功能,再遇到模板分子时就表现出独特的识别性能。
从而使获得的分子组装体能专一性地键合模板分子以及它的类似物。
1分子印迹技术的原理与方法分子印迹技术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。
模板分子与功能单体相互作用形成超分子复合物,再在交联剂作用下形成聚合物;当在一定条件下除去模板分子后,即可得到分子印迹聚合物(MIP)[4]。
1.1 MIP的制备过程[5]MIP的制备过程主要由如下 4步构成:(1)印迹分子与功能单体通过共价或非共价键作用相互结合,形成印迹分子-单体配合物(图1步骤3)(2)在配合物中加入交联剂,受引发剂、热或光引发,印迹分子-单体配合物周围产生聚合反应。
在此过程中,聚合物链通过自由基聚合将模板分子和单体配合物“捕获”到聚合物的立体结构中。
常用交联剂有:双甲基丙烯酸乙二醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三甲氧基丙烷、三甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯等。
(图1步骤4)(3)洗脱[6]印迹分子,得到印迹聚合物,形成含有与印迹分子形状和功能基团排列相匹配的空穴。
分子印迹的3个过程可用图1来描述。
(图1步骤5)因此MIP对印迹分子有“记忆”功能,对其具有高度的选择性。
图1分子印迹示意图[3](4) 后处理。
在适宜的操作条件下对印迹分子聚合物进行成型加工和真空干燥等后处理。
所制备的分子印迹聚合物应具备良好的物理化学和生物稳定性、高吸附容量和使用寿命、特定的形状尺寸,以获得较高的应用效率。
1. 2制备MIP的方法[2]根据印迹分子和功能单体之间的作用可将制备MIP的方法分为以下三种:1. 2.1预组装法 (Pre-organized approach)——共价键作用共价键法是由Wullf等人创立发展起来的。
该方法中印迹分子 (目标分子 )和功能单体以共价键的形式结合生成单体—模板配合物,单体—模板配合物于交联剂反应生成聚合物后,进一步在化学条件下打开共价键使印迹分子脱离。
此时形成的共价键既稳定又可逆,这似乎是相互矛盾的双重特性,所以注定了其生成的分子稳定性高、抗性好、选择性强,但产物的洗脱困难的特性。
共价键法主要应用于制备各种具有特异识别功能的聚合物,如糖类及其衍生物、甘油酸及其衍生物、氨基酸及其衍生物、香酮、醛类及甾醇类物质。
1.2.2自组装法(Self-assembly approach)——非共价作用非共价键法是由Mosbach等人发展起来的,即把适当比例的印迹分子与功能单体和交联剂混合,通过非共价键结合在一起生成非共价键印迹分子聚合物。
非共价作用不必合成共价的单体-模板配合物,可在温和的条件下很快的将模板从聚合物中除去,拥有较快的反应速度,但这些也恰恰反映了非共价作用的缺点:选择特异性不强、生成的聚合物不稳定。
此法主要应用于下列物质的分离中: 染料、二胺、维生素、氨基酸衍生物、多肽、肾上腺素功能药物阻抑剂、茶碱、二氮杂苯、核苷酸碱基、非甾醇类抗感染药莱普生和苄胺等。
共价键法和非共价键法的主要区别在于:单体与模板分子的结合机理不同,非共价键法过弱的相互作用力在溶液中自发地形成单体模板分子复合物,而共价键法是通过单体和模板分子之间的可逆性共价键合成单体模板分子复合物的,见(图13)[3]。
图13 共价作用与非共价作用过程[3]1.2.3 共价作用与非共价作用联合法近来 Vulfson等人又发展了一种称之为“牺牲空间法( sacrificial spacer method)”的分子印迹技术。
该法实际上是把分子自组装和分子预组织两种方法结合起来形成的方法,其制备过程如图 14所示。
图 14 牺牲空间法示意图模板分子与功能单体以共价键的形式形成模板分子的衍生物(单体—模板分子复合物),这一步相当于分子预组织过程,然后交联聚合,使功能基固定在聚合物链上,除去模板分子后,功能基留在空穴中。
当模板分子重新进入空穴中时,模板分子与功能单体上的功能基不是以共价键结合,而是以非共价键结合,如同分子自组装。
那么整个过程也就是制备时模板分子与功能单体共价结合,反应时底物分子和聚合物非共价结合。
这样就同时拥有了稳定性高、抗性好、选择性强等预组装法过程的优点,和反应快,易分离的自组装法优点。
2 分子印迹技术在分离上的应用[7]MIP具有良好的操作稳定性和特异的识别性质,不受酸、碱、热、有机溶剂等各种环境因素影响的特点。
MIP的印迹分子围广阔,MIP的最重要的用途之一就是用于分离混合物,MIP用于分离中最主要的用途之一是作为色谱固定相,并已用于高效液相色谱 (HPLC)、毛细管电色谱(CEC)、以及薄层色谱 (TLC)分离中,还用于膜分离、固相萃取等重要分离技术。
2.1 MIP作为固定相的分离技术分子印迹固相萃取具有:对目标物能选择性吸附;能耐高温高压、耐有机溶剂;重复使用次数高等优点。
自从Sellergren[8]于1994年将MIPs用于戊脒的固相萃取以后,基于MIPs的固相萃取(MISPE)技术已被广泛应用于药物、生物、食品、环境样品分析,作为监测药物生物大分子、烟碱、除草剂、农药、硝基酚等的前处理2.1.1MIP作为固定相分离天然产物天然产物有效成分含量低,难于富集;体系复杂,大分子和小分子、生命和非生命物质共存,存在结构相近的异构体,分离纯化难度大;许多天然产物具有热敏,易水解等特点。
将MIP应用于中药成分的分离纯化就是以待分离的化合物为印迹分子(也称模板、底物),制备对该类分子有选择性识别功能的MIPs,然后以这种MIPs作为吸附材料用于中药成分的分离纯化。
其最大的特点是分子识别性强,选择性高,成本低,而且制得的MIPs有高度的交联性,不易变形,有良好的机械性能和较长的使用寿命,这无疑是一种高效的中药有效成分分离技术。
艳凤[9]等以大黄素分子为模板,甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,甲苯和十二醇为混合致孔剂,在优化的合成条件下制得的分子印迹整体柱能有效地分离大黄素及其类似物。
程绍玲[10]将MIP用于根提取物的分离,有效地从根提取物中分离出根素、大豆苷元和大豆苷,并且所得产品中根素纯度为78%,收率为83%,远要高于普通大孔吸附树脂对根提取液的分离结果。
雷启福[11]等制备了以没食子儿茶素没食子酸酯为模板分子,采用本体聚合法制备了分子印迹聚合物,研究了其特异的分子识别能力,利用聚合物的高选择性和结合能力,对茶叶提取物茶多酚中有效成分进行固相萃取剂分离富集,实现了产物的色谱分离检测。
碱与新碱具有很高的理化相似性很难分离,建涌等[12]将制备的碱(VLB)分子印迹聚合物填充于固相萃取小柱中,用甲醇:冰醋酸(6:4,v/v)为溶剂抽提聚合物,抽提后的聚合物通过氢键等非共价键作用能特异性地吸附模板分子VLB,而对VLB的结构类似物新碱没有选择性。
向海艳[13]以白藜芦醇为模板分子合成了对天然活性物质白藜芦醇具有较好选择性的MIPs,对白藜芦醇有较高的吸附性能和选择性:将虎杖提取物经白藜芦醇MIPs固相萃取,得到主要含白藜芦醇及少量结构与其相似的白藜芦醇苷组分,显示出分子印迹分离法在中药有效成分分离纯化中可喜的应用前景!2.1.2MIP作为固定相检测食品中药物的残留食品安全性问题日益突出,食品中农药、兽药残留等问题已对环境造成污染,给人类带来危害,最近的三聚氰胺事件再一次为食品检测敲响警钟。
许多食品样品的基体和组成相当复杂,被分析物处于痕量状态,易受到干扰。
MIP具有优越的识别性和选择性。
我国非常重视此项技术的研究和发展,“十一五”开局的2006年,国家863计划将分子印迹技术在食品中农药、兽药残留检测领域的应用作为重点技术进行支持,并以现代农业技术领域专题的形式进行立项。
乐果是一种高效广谱性杀虫杀螨剂,具有强烈吸和触杀作用,对害虫击倒快,对人、畜毒性较高。
2007年化工大学的Lv Yongqin[14]“研究了以杀虫剂乐果(dimethoate)为模板分子制备乐果印迹聚合物,并用该印迹聚合物装填的固相萃取柱对茶叶中的农药乐果进行了分离纯化,获得了满意的效果,加标的乐果样品在MISPE柱中的回收率达100%。
农药精喹禾灵是一种新型的具有光学活性的芳氧苯氧基丙酸酯类除草剂,具有高效低毒、使用安全等优点。