分子印迹技术

主要内容
一、什么是分子印迹技术 二、分子印迹技术的产生和发展 三、分子印迹的基本原理 四、分子印迹的分类 五、分子印迹的步骤 六、分子印迹技术的特点 七、分子印迹技术的应用 八、展望
北京市植物资源研究开发重点实验室
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一、什么是分子印迹技术 二、分子印迹技术的产生和发展 三、分子印迹的基本原理 四、分子印迹的分类 五、分子印迹的步骤 六、分子印迹技术的特点 七、分子印迹技术的应用 八、展望
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三、分子印迹技术的原理
1、功能单体通过与模板分子相互作用聚集在模板分子周 围形成某种可逆的复合物；
2、功能单体与适量交 联剂在致孔剂（溶 剂）存在下发生聚 合生成交联的刚性 高聚物；
3、将模板分子从高聚 物中解离出来。
相互作用：共价或非共价（氢键、 静电作用、疏水作用、配位键等）
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一、什么是分子印迹技术 二、分子印迹技术的产生和发展 三、分子印迹的基本原理 四、分子印迹的分类 五、分子印迹的步骤 六、分子印迹技术的特点 七、分子印迹技术的应用 八、展望
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分子印迹技术
Molecularly Imprinted Technology
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姜忠义 吴洪 编著 出版社：化学工业出版社，2019
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思考题
1、
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分子印迹技术的定义
分子印迹技术（MIT）是指为获得在空间结 构和结合位点上与目标分子（印迹分子）完全 匹配的聚合物并将其应用于目标分子（印迹分 子）特征识别的实验技术。
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大自然中的分子印迹现象
细胞内受体与激素 抗体-抗原 酶-底物
特征相互作用
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二、分子印迹技术的产生和发展
3、1993年，Mosbach等人报道了 有关茶碱分子印迹聚合物的研究， 分子印迹聚合物以其通用性和惊人 的立体专一识别性，越来越受到人 们的青睐，同时非共价型模板聚合 物引起了人们极大的兴趣；
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二、分子印迹技术的产生和发展
4、目前，该技术已广泛应用于色谱分离、抗体或
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共价印迹法和非共价印迹法的优缺点
共价
非共价
单体-模板配合物的合成 需要
不需要（易于实现）
聚合的条件
较自由
受限（溶剂）
制备的成本
较高
低
聚合后模板的除去
较难
容易
客体的键合与释放
慢
快
客体结合点的结构
较清楚（严格性更好） 较不清楚
对客体的选择性
很好
较好
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非共价印迹法
1、联结：功能单体和模板分子通过非共价的相互作用而结合； 2、聚合：联结产物在保持非共价联结不变的情况下进行聚合反应； 3、抽提：聚合后的联结产物在溶剂等的作用下（非共价键破坏）使模板
分子从聚合物中除去，得到印迹聚合物； 4、联结：印迹聚合物和客体分子相遇，重新形成非共价联结。
一、什么是分子印迹技术
分子印迹技术是二十世纪八十年代迅速
发展起来的一种化学分析技术，通常被人
们描述为创造与识别“分子钥匙”的人工
“锁”技术。
分子识别技术
分子模板技术
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弱相互作用 超分子化学
聚合、交联 高分子化学
超分子化学和高分子化学是分子印迹技术的重要基础
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Leabharlann Baidu
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分子模板技术
分子识别技术
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受体模拟、生物传感器以及生物酶模拟和催化合 成等诸多领域；全世界至少有包括瑞典、日本、 德国、美国、中国在内的10多个国家、100个以 上的学术机构和企事业单位在从事这一技术的研 究与开发。
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三、分子印迹技术的原理
当模板分子(印迹分子)与功能单体接触时会形 成多重作用点，通过聚合过程这种作用会被记忆 下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与 模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空 穴，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选 择识别特性。
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1、分子印迹技术最初出现源 于20世纪40年代的免疫学。 Pauling首次提出抗体形成 学说。
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二、分子印迹技术的产生和发展
2、1972年，wulf研究小组首 次
成功制备出分子印迹聚合物 （MIPs)，使MIT的研究产生 了突破性进展。
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共价建
非共价键
（氢键、静电作用、疏水作用）
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共价印迹法
1、联结：功能单体和模板分子通过共价结合； 2、聚合：联结产物在保持共价联结不变的情况下进行聚合反应； 3、分解：聚合后的联结产物通过分解反应（共价键断裂）使模板分子从
聚合物中除去，得到印迹聚合物； 4、联结：印迹聚合物和客体分子相遇，形成共价联结。
分子印迹的条件
客体的功能残基和接受体间必须互补； 接受体和客体的构象自由度应尽可能小； 化学环境应当是可调的。
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推荐阅读书籍
✓ 《现代化学前沿丛书：分子 印迹学——从基础到应用》
小宫山真等 著；吴世康 汪鹏飞 译 出版社：化学工业出版社 ，2019
✓ 《高新技术科普丛书（第三 批）——分子印迹技术》
人工的接受体
环糊精 冠醚
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二、分子印迹技术的产生和发展
主要内容
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四、分子印迹的分类
种类
功能单体和模板分子间的作用形式
共价印迹法 杂化印迹法 非共价印迹法
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杂化印迹法
1、联结：功能单体和模板分子通过共价的相互作用而结合； 2、聚合：联结产物在保持共价联结不变的情况下进行聚合反应； 3、分解：聚合后的联结产物在溶剂等的作用下（共价键断裂）使模板分
子从聚合物中除去，得到印迹聚合物； 4、联结：印迹聚合物和客体分子相遇，形成非共价联结。