药物氟哌酸分子印迹共混膜的制备与结构表征
药物氟哌酸分子印迹共混膜的制备及结构表征
刘伟，张志良
天津工业大学材料科学与化学工程学院，天津（300160）
E-mail：liuwei_111_222@https://www.360docs.net/doc/c75516836.html,
摘要：以氟哌酸为模板分子，α-甲基丙稀酸为功能单体，三甲氧基丙烷三甲基丙稀酸酯为交联剂，利用本体聚合方法制备了具有特异选择性的氟哌酸分子印迹聚合物并利用聚砜与氟哌酸分子印迹聚合物共混的方法制备了分子印迹聚合物膜。运用红外光谱分析和透射电子显微镜研究了氟哌酸分子印迹聚合物的结构。运用扫描电子显微镜研究了分子识别膜的机理和吸附性能，运用平衡结合实验法证明了分子识别膜对氟哌酸表现出了较高的选择性。
关键词：分子印迹技术；氟哌酸；模板聚合物膜；特异选择性
1. 前言
分子印迹技术是一种人工合成具有分子识别功能聚合物的新技术,基于该技术所制备的分子印迹聚合物能够识别和结合在空间结构、大小和化学功能基团上与之互补的印迹分子[4],与生物实体相比, 分子印迹聚合物具有亲和性高、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长等优点,在许多领域,如色谱分离、固相萃取、化学和生物传感器、不对称催化和酶模拟催化,临床药物分析和膜分离技术等领域都展现了良好的应用前景。
同时，分子印迹技术对于研究酶结构、认识受体—抗体作用机理等方面也具有重要的理论意义和使用价值。本试验所选用的模板分子氟哌酸是喹诺酮类抗菌药物的优秀代表之一[5], 具有抗菌作用强、抗菌谱广、生物利用度高、组织渗透性好及与其他抗菌素无交叉耐药性和副作用小等特点, 而且口服吸收快, 已被广泛用于临床。但是它也存在着使胎儿畸形，损害肾功能等毒复作用，控制并检测在人体中的含量，对最佳疗效的效果和最小毒复作用有着重要意义。因此本实验主要研究了氟哌酸分子印迹聚合物的合成方法，结构特征，吸附性能，为了进一步的研究奠定了基础。
分子印迹膜(MIM) 因其兼具分子印迹技术与膜分离技术的优点,近年来已成为分子印迹技术领域研究的热点[6]。其最大的特点就是对模板分子的识别具有可预见性,对于特定物质的分离极具针对性。但在制备分子印迹聚合物时为了维持识别位点的空间结构需加入大量的交联剂，使得得到的印迹聚合物膜柔韧性差，机械强度低，容易破碎，影响了印迹聚合物膜的实际应用。因此，人们正在努力寻找一种新方法，使得印迹聚合物膜不但具有特异选择性，而且有良好的柔韧性，使其容易处理和使用。目前，已有报道利用平板膜作为支撑膜，将模板聚合物涂附于膜表面，在膜表面聚合制备模板聚合物膜[1]。但通常情况下，聚合物与支撑膜之间紧靠弱的分子间力作用，制备的识别膜经过多次使用，聚合物会从支撑膜上脱落，膜就不再具有结合选择性。而本实验选用柔韧性非常好的聚砜与模板聚合物按一定比例进行共混制备了共混分子识别膜，不仅具有良好的分子识别特性，而且保持着聚砜膜本身的良好柔韧性和强度，也克服了涂附方法易脱落的问题，为分子识别膜实际应用提供了新的实验结果。
2. 实验部分
2.1 药品与仪器
氟哌酸又称诺氟沙星（Norfloxacin NFXC)，三甲氧基丙烷三甲基丙稀酸酯（Trimethylolpropane Trimethacrylate TRIM）, (北京百灵威化学技术有限公司)；甲基丙烯酸(methacrylic acid MAA，分析纯，天津化学试剂研究所)，使用前减压蒸馏除去阻聚剂；偶氮
二异丁腈( AIBN，化学纯，上海试四赫维化工有限公司)；N,N-二甲基甲酰胺（DMF,分析纯，天津化学试剂三厂）；聚砜（PSF，天津工业大学膜天膜公司提供）。
UV－240型双波长紫外可见分光光度计(日本岛津)； HY-4型调速振荡器（天津市华北实验仪器有限公司）；长波（365nm）紫外照射灯（天津紫晶特种光源有限公司）；QUANTA-200扫描电镜（SEM）（FEI公司）；TENSOR37傅立叶变换红外光谱仪(德国BRUKER公司) ；H7650透射电镜(日立公司)。
2.2 实验步骤
2.2.1 氟哌酸分子印迹聚合物(MIP)的制备
称取0.04785g(0.15 mmol) 诺氟沙星(NFXC) 溶于0.5 mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,然后加入0.05mL(0.625 mmol)功能单体α-甲基丙稀酸(MAA)于调速振荡器振荡6小时左右,使NFXC与MAA充分混合并发生作用,再依次加入0.5 mL交联剂三甲氧基丙烷三甲基丙稀酸酯(TRIM)和7.5mg引发剂偶氮二异丁腈(AIBN),经充分混合后,通氮气5min,再抽真空10min,然后将该反应混合液置于玻璃片上,在真空下泥封并在365nm紫外灯光照下聚合5-6小时得到白色块状聚合物固体,用体积比为9：1的甲醇／乙酸溶液洗掉模板分子和未聚合的单体和交联剂，然后烘干研磨成粉末，再过100目筛，将此聚合物粉末真空干燥24小时后待用。
合成非印迹聚合物（NMIP）除不加模板分子NFXC外，其余操作步骤同上。
COOH +
N
COOH
O
C2H5
F
N
HN
COOH
COOH
(1) ECDMA
偶氮二异丁腈
图1 NFXC分子印迹聚合物的制备示意图
2.2.2 氟哌酸聚合物聚砜共混膜的制备
将一定量干燥的聚砜溶于DMF中，配制成铸膜液，再将MIP粉末加入到铸膜液中，在恒温、恒速的搅拌条件下制备共混溶液。放置24h达到均一后真空脱泡。在一定的温度和湿度下，将溶液浇铸在20×20cm的玻璃板上，用刮刀刮制成平板膜，再将该膜浸入蒸馏水中，即得诺氟沙星聚合物聚砜共混膜。将制得的膜保存在50%甘油中待用。
3. 结果与讨论
3.1红外光谱分析
红外光谱是测定有机化合物的重要物理方法之一[3]。我们运用红外光谱分析法来推断模板分子以及其形成分子的印迹聚合物的结构。红外谱图见图1所示。
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0.60
0.650.700.750.800.850.900.951.001.051.101.15
1.201.251.301.35T r a n s m i t t a n c e (%)
W a v e n u m b e r(c m -1)
A
B
图2 未洗脱及洗脱后的分子印迹聚合物的红外谱图
图1中两谱图分别为诺氟沙星未洗脱（B ）以及洗脱后（A ）的分子印迹聚合物的FTIR 光谱图。从红色谱图中可以观察到，在2550.76 cm -1,2287.21cm -1,1486.52 cm -1,1338.08 cm -1 1274.48 cm -1和1033.79 cm -1处出现了尖锐的峰,它们分别代表了分子中存在C=N,C-NH,C=C 、芳环C=C 伸缩振动，芳香胺C-N, C-F 和-NH 弯曲振动等特征官能团,由此可以推断结合有模板分子诺氟沙星的未洗脱的分子印迹聚合物的结构.将黑色谱图即洗脱后的分子印迹聚合物与红色谱图相比较还可看出,洗脱后的分子印迹聚合物1725.60 cm -1,1637.56 cm -1,1015.18 cm -1,943.48 cm -1处有明显的羰基、C=C,-OH 面外弯曲和-COOH 的吸收峰,这与反应式中所示的洗脱后的聚合物分子所应具有的特征官能团相一致。洗脱后的理论聚合物中不存在模板分子，而完全是由功能单体α-甲基丙稀酸结合而成。而且诺氟沙星所具有C-NH, 芳香胺C-N 和C-F 等特征吸收峰消失。与图2中的经洗脱的分子印迹聚合物最后产物的分子结构相吻合.说明印迹聚合物中模板分子已基本洗脱干净,经过洗脱MIPs 形成了空穴。
3.2透射电镜
透射电镜(TEM) 实现了揭示材料宏观性能与其显微特性之间的内在关联性。我们应用透射电镜观察分子印迹聚合物的内部结构特征（如图3），将分子印迹聚合物的高选择吸附性能与其微观结构相结合，以此说明分子印迹聚合物具有选择吸附性。
（a）未洗脱的NFXC分子印迹聚合物图(500nm) （b）洗脱后的NFXC分子印迹聚合物透射电镜图(500nm)
图3 分子印迹聚合物透射电镜图
对比洗脱后和未洗脱的分子印迹聚合物透射电镜图可以看出，当NFXC还没有从印迹聚
合物中洗脱下来时，它与功能单体以非共价键结合，不存在空穴结构；而从（b）图中，我
们可以清晰的看到，洗脱NFXC后的分子印迹聚合物具有很多的“空穴”，这些空穴印迹了模
板分子的构、大小和空间位置等信息，只有模板分子才能进入“空穴”，“空穴”只对模板分子
具有选择[2]。
3.3 MIP的识别性能
在实验中,采用平衡结合的测定方法,测定了NFXC初始浓度在1.5～5mmol/L的范围时
印迹聚合物的平衡吸附量Q随着NFXC初始浓度的变化,实验数据如表1所示。
表1 MIP以及NMIP对底物NFXC的结合数据
分子印迹聚合物对诺氟沙星溶液的结
合情况
空白对诺氟沙星溶液的结合情况
底物为
TMP的初
始浓度不
同的DMF
溶液
编号
C
M
(mmol/L)
C
t
M
(mmol/L)
Q
M
(μmol)
C
NM
(mmol/L)
C
t
NM
(mmol/L)
Q
NM
(μmol)
1 5.0 3.76 9.89 5.0 4.71 2.31
2 4.5 3.69 7.10 4.5 4.2
3 2.16
3 4.0 3.11 6.47 4.0 3.86 1.11
4 3.
5 2.71 6.63 3.5 3.37 1.04
5 3.0 2.17 6.31 3.0 2.89 0.88
6 2.5 1.72 6.23 2.5 2.4
7 0.72 7 2.0 1.45 4.39 2.0 1.92 0.64
8 1.5 1.05 3.5
9 1.5 1.42 0.64
对比MIP 以及NMIP 对NFXC 的结合情况可以看出,MIP 相对于NMIP 而言,对NFXC 的识别性能优越,相同情况下MIP 对NFXC 的平衡结合量大很多。在分子印迹中常用Scatchard 方程评价分子模板聚合物的识别性能。我们将获得的结合数据用于Scatchard 方程中进行分析，Scatchard 方程如下式：
Q/C （NFXC ）=（Qmax-Q ）/Kd （式1）
式中Kd 是平衡结合位点的平衡解离常数，Qmax 是结合位点的最大表观结合数。C （NFXC ）代表诺氟沙星在吸附液中的平衡浓度。根据Scatchard 方程Q/C （NFXC ）随Q 变化的曲线，由图3-5可见Q/C （NFXC ）对Q 几乎成一条直线，其线性方程为[7]：
Y=216.817-33.9x （式2）
其斜率和截距分别是-1/ Kd 和Qmax/Kd 。这表明在所研究的浓度范围内MIP 存在一类等价的结合位点，对NFXC 呈现均匀的识别能力。从图4直线的斜率和截距可以求得Kd=0.029mmol/L,Qmax=6395.8μmol/g,于理论最大吸附量还有一段距离,这主要是因为在聚合过程中,一部分NFXC 分子被包埋无法洗去,另一方面在聚合过程中,使用的是NFXC 的DMF 溶液,DMF 极性较强不利于形成稳定的氢键,故对聚合物的吸附性有一定的影响。但从上面的数据可以看出，这种影响并不显著，印迹聚合物相对于非印迹聚合物对NFXC 有显著的吸附性能。
2.20
2.25
2.30
2.35
2.40
Q /C (m l )
Q(μmol)
图4 评价MIP 识别性能的Scatchard 图
另外，由图5可以看出，非印迹聚合物（NMIP ）在1.5～5mmol/L 的浓度范围内吸附量随着浓度的增加而增大,而印迹聚合物(MIP)在该浓度范围内先增大而后逐渐趋于饱和.由于在许多底物的结合实验中,因为NMIP 的非选择性的线性增加,结合量对初始浓度的关系曲线往往难以达到饱和,因而可以从图中得出NMIP 对NFXC 的吸附是非选择性吸附。而MIP 的
吸附是选择性吸附。对比两种聚合物的合成过程，可以得出MIP 对NFXC 具有选择性的原因是由于聚合物内部形成了形状、空间结构和官能团位置均与NFXC 相匹配的孔穴，正是由于这些孔穴的存在，使MIP 对模板分子具有良好的选择性结合能力。这也表明在MIP 合成的过程中模板分子与功能单体形成复合物的作用力对印迹聚合物的选择性起着非常重要的作用。
0.5
1.01.5
2.02.5
3.03.5
4.04.5
5.0
5.5
6.06.5
7.0
7.5Q (μm o l )
C (m m o l /L )
图5 MIP 及NMIP 的结合量随NFXC 起始浓度变化曲线
3.4 分子印迹聚合物膜的扫描电镜分析
对不同浓度的NFXC 分子印迹聚合物膜扫描电镜图进行分析，膜的表面结构和形貌结构的变化如图6所示。
（a ）空白聚砜膜表面扫描电镜图 （50μm ） （b ）NFXC 分子印迹聚合物膜表面扫描电镜图(100μm)
图6 分子印迹聚合物膜表面扫描电镜图
对空白聚砜膜与NFXC 分子印迹聚合物膜的表面扫描电镜图进行比较可以看出，可以看出聚砜膜为非对称膜，分子印迹聚合物能够比较均匀的分散在聚砜膜表面。
(a)NFXC分子印迹聚合物膜截面扫描电镜图(50μm) (b)NFXC分子印迹聚合物膜截面扫描电镜图(20μm)
(c)NFXC分子印迹聚合物膜截面扫描电镜图(10μm)
图7 分子印迹聚合物膜断面扫描电镜图
根据Piletsky的“门”模型传质机理[8]，即在浓度梯度的作用下，印迹分子(A)和其它分子(B)都有向同一方向扩散的可能，但是不被识别的B的扩散受到膜孔结构的阻挡，只有印迹分子A和识别位点相互作用，从一个结合位点移动到另一个识别位点，最终通过分子印迹膜，形象地称Piletsky之为“门”模型。所以当NFXC的溶液通过膜表面时，分子主要通过扩散作用进入膜内部，在此过程中，膜表面的分子印迹聚合物就会对经过它表面的NFXC 分子产生吸附作用，而当含NFXC的溶液进入膜内部后，溶液流经膜内部互相联通的孔道最后从膜另一侧流出，在此过程中，由于膜内部各个孔道互相联通，分子印迹聚合物分布在膜孔道中，溶液在通过各孔道时，模板聚合物就会对进入膜内部的NFXC分子产生吸附作用，因此分子印迹聚合物膜对模板分子有较高的吸附性，而聚砜膜本身对NFXC分子仅有少量吸附。这一过程可以由空白聚砜膜与NFXC分子印迹聚合物膜的截面扫描电镜图中推测出来。
由7图也表明了将分子印迹聚合物与聚砜共混并没有破坏分子印迹聚合物的空穴结构，同时对聚砜膜的孔径和孔隙率并没有产生很大的影响[9]。
4. 结论
本实验首先成功的合成了诺氟沙星分子印迹聚合物，并通过红外光谱和透射电镜表征了
其结构特征。通过平衡实验法和扫描电镜的分析证明分子印迹聚合物与聚砜共混制备的分子
模板聚合物膜对诺氟沙星分子有特异性的识别能力。
参考文献
[1] Hawkins.Daniel M, Trache.Andreea, Ellis.E Ann, et al. Quantification and confocal imaging of protein specific
molecularly imprinted polymers [J]. Biomacromolecules.2006, 7(9): 2560.
[2] Chau Jin Tan and Yen Wah Tong，The effect of protein structural conformation on nanoparticle molecular
imprinting of ribonuclease a using miniemulsion polymerization，Langmuir 2007, 23, 2722-2730
[3] Josefine Cederfur, Yuxin Pei, Meng Zihui, and Maria Kempe，Synthesis and screening of a molecularly
imprinted polymer library targeted for penicillin G，J. Comb. Chem. 2003, 5, 67-72
[4] Wulff G, Sarhan A., Zabrocki K. Tetrahedron Lett. , 1973, 44:4329~4332
[5] 卢春阳，马向霞，何锡文，等，药物氟哌酸分子印迹聚合物膜的制备及其渗透性质研究[J]，高等学校
化学学报，2005，26：1356—1359
[6] 李萍，林保平，以混旋邻氯扁桃酸为模板的分子印迹聚合物的制各及拆分性能研究[J]，化学学报，2003，
61(11)：1885-1889
[7] 杨座国，许振良。热聚合法制备L-DBTA手性分子印迹聚合物的研究：Ⅱ。表征分子识别性能[J]。华
东理工大学学报，2005，31(5)：585—589。
[8] 赖家平,何锡文,郭洪声等，分子印迹技术的回顾、现状与展望[J]，分析化学，2001,29(7)：836-8l1
[9] 鲍春和, 陈子明, 耿慧珠. 硼螯化合法合成诺氟沙星[J ]. 中国医药工业杂志, 1994, 25 (1) : 5-6.
Synthesize and Application of Norfloxacin Molecular
Imprinting Polymer Membrane
Liu Wei，Zhang Zhiliang
College of material science and chemical engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin
(300160)
Abstract
Norfloxacin molecular imprinting polymer and template polymer membrane with Norfloxacin-polysulfone blending were prepared by noumenon polymerization with Norfloxacin(NFXC) as template molecule, Methacrylic acid (MAA) as functional monomer and Trimethylolpropane Trimethacrylate （TRIM）as crosslinking agent. The structures of Norfloxacin molecular imprinting polymer were measured and confirmed by spectra of FTIR and TEM,respectively.The combinative characteristic and mechanism of molecular recognition membrane were studied by scan electro-microscope(SEM) and combinative equation experiment．The results showed that the molecular recognition membrane put up highly selectivity for Norfloxacin．Keywords：molecular imprinting technique；Norfloxacin； template polymer membrane；specific selectivity
分子的立体构型(高考总复习)
分子的立体构型 写出下列物质分子的电子式和结构式，并根据键角确定其分子构型： 分子类型化学式电子式结构式键角分子立体构型 三原子分子 CO2O==C==O180°直线形 H2O105°V形 四原子分子 CH2O约120°平面三角形 NH3107°三角锥形 五原子分子CH4109°28′正四面体形 (1) 分子类型键角立体构型实例 AB2 180°直线形CO2、BeCl2、CS2 <180°V形H2O、H2S AB3 120°平面三角形BF3、BCl3 <120°三角锥形NH3、H3O＋、PH3 AB4109°28′正四面体形CH4、NH＋4、CCl4 (2)典型有机物分子的立体结构：C2H4、苯(C6H6)、CH2==CH—CH==CH2(1，3-丁二烯)、CH2==CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子；C2H2为直线形分子。 例1(2017·衡水中学高二调考)下列有关键角与分子立体构型的说法不正确的是() A.键角为180°的分子，立体构型是直线形 B.键角为120°的分子，立体构型是平面三角形 C.键角为60°的分子，立体构型可能是正四面体形 D.键角为90°～109°28′之间的分子，立体构型可能是V形 【考点】常见分子的立体构型 【题点】键角与分子立体构型的关系 答案B 解析键角为180°的分子，立体构型是直线形，例如CO2分子是直线形分子，A正确；苯分
子的键角为120°，但其立体构型是平面正六边形，B错误；白磷分子的键角为60°，立体构 型为正四面体形，C正确；水分子的键角为105°，立体构型为V 形，D正确。 例2下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是() A.CH4、CS2、BF3 B.CO2、H2O、NH3 C.C2H4、C2H2、C6H6 https://www.360docs.net/doc/c75516836.html,l4、BeCl2、PH3 【考点】常见分子的立体构型 【题点】常见分子立体构型的综合判断 答案C 解析题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。故选C项。 1.价层电子对互斥理论 分子中的价层电子对包括σ键电子对和中心原子上的孤电子对，由于价层电子对相互排斥的作用，尽可能趋向彼此远离。 2.价层电子对的计算 (1)中心原子价层电子对数＝σ键电子对数＋孤电子对数。 (2)σ键电子对数的计算 由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。如H2O分子中，O有2对σ键电子对。NH3分子中，N有3对σ键电子对。 (3)中心原子上的孤电子对数的计算 中心原子上的孤电子对数＝1 2(a－xb) ①a表示中心原子的价电子数； 对主族元素：a＝最外层电子数； 对于阳离子：a＝价电子数－离子电荷数； 对于阴离子：a＝价电子数＋离子电荷数。 ②x表示与中心原子结合的原子数。 ③b表示与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1，其他原子＝8－该原子的价电子数。 实例σ键电 子对数 孤电子 对数 价层电 子对数 电子对的排 列方式 VSEPR模型 分子的立体 构型 BeCl2、CO2202直线形直线形 BF3、BCl330 3平面三角形 平面三角形SO221V形
分子印迹技术
1.4.3 传统分子印迹技术 传统分子印迹聚合物的制备一般包括以下四个过程：(1) 按一定比例将功能单体与模板分子混合，使两者通过共价键或非共价键作用结合，形成主-客体配合物；(2) 加入合适的交联剂，在引发剂、热或光的引发下，使单体产生聚合反应，即可制得“捕获”模板分子的高交联度的刚性聚合物合物；(3) 将聚合物中的模板分子洗脱或解离，从而在聚合物内部留下大量与模板分子空间大小、形状结构完全一致的三维空穴，同时空穴内按一定顺序排列的功能基团能提供具有一定方向性、与模板分子作用位置相对应的作用位点；(4) 印迹聚合所得的产物均为大块物料，要经过粉碎、研磨及筛分去杂后得到粒度适合的印迹聚合物微粒。MIPs分子印迹的原理图如图1.5所示。 图1.5 分子印迹基本原理示意图 Fig 1.5 The sketch map of preparing MIPs 传统分子印迹聚合物的制备方法主要是包埋法，该方法存在以下问题：（1）粉碎过程可控性差，破坏部分印迹位点，造成大量印迹空穴损坏，经筛分后获得的合格粒子一般低于制备总量的50％，造成载药量低。（2）由于所制备的是高度交联的聚合物网络，对模板药物分子包埋过深、过紧，洗脱比较困难。（3）印迹位点分布不均一，位于印迹聚合物孔道壁上的，模板分子向其传质速率较快；而包埋于聚合物本体中的印迹空穴，受位阻影响，可接近性差，从而降低了印迹位点的利用率。并且，传统印迹聚合物的制备过程比较费时、复杂，不
利于该技术的推广及工业化。 1.4.4新型分子表面印迹技术 分子表面印迹技术是把具有识别位点的印迹层结合在基质表面的印迹方法。近年来,采用分子表面印迹技术来制备分子印迹聚合物越来越受到人们的重视。分子表面印迹聚合物能有效地克服传统印迹技术中印迹空穴包埋过深与过紧的现象、结合位点不均一、可接近性差、识别动力学慢和产物需要粉碎研磨等缺点。本课题组曾采用“接枝到”法或“接枝出”法，创建了一种“先接枝聚合后吸附再印迹”新型的分子表面印迹方法。该方法是先将与模板分子具有次价键力的功能大分子，接枝到硅胶（微米级）微粒表面，得到功能接枝微粒；再凭借模板分子与接枝微粒表面的功能大分子形成次价键力，饱和吸附模板分子；再使用两端具有双反应性基团的特殊交联剂使功能大分子交联，并实现模板分子的印迹；将模板分子除去，在硅胶微粒表面的接枝聚合物薄层中，就留下了大量与模板分子匹配的印迹空穴，获得了对模板分子具有特异识别选择性和高度亲和性的高性能印迹聚合物微粒。该方法制备的分子表面印迹聚合物已经广泛应用于生物代谢分子、生物碱、农药分子、氨基酸、稀土离子等的识别得到了非常满意的结果。 分离研究，都 在分子设计的基础上，本课题组又提出并建立了另一种新型的分子表面印迹方法。该方法是基于“表面引发接枝聚合”，以药物分子为模板分子在固体微粒表面单体的接枝聚合与药物分子的表面印迹同步进行，制得了5-氟尿嘧啶与甲硝唑两种药物分子表面印迹材料，用于结肠定位释放系统，实验结果显示具有良好的结肠定位效果。
分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用
. . 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
分子印迹技术研究进展 摘要分子印迹技术是结合高分子化学、生物化学等学科发展起来的一门边缘学科。它对于研究酶的结构、认识受体-抗体作用机理及在分析化学等方面有重要的意义。本文从分子印迹聚合物的识别机理、分子印迹聚合制备条件和制备技术三个方面综述了分子印迹的研究进展,最后展望了分子印迹发展前景。 关键词：分子印迹聚合物;印迹分子;综述 40年代,Pauling。试图用锁匙理论解释免疫体系。虽然他的理论经后人的实践证明是错误的,但是在他的这种错误的理论中仍有两点是正确的:(1)生物体所释放的物质与外来物质有相应的结合位点;(2)生物体所释放的物质与外来物质在空间上相互匹配。正是基于这两点假设,化学家们发展了一项有效的分析技术称为分子印迹技术(molecularimprinting, MIP),在国内也有人把它称为“分子烙印”。1949年,Dickey首先提出了“分子印迹”这一概念,但在很长一段时间内没有引起人们的重视。直到1972年由Wulff研究小组首次报道了人工合成的有机分子印迹聚合物之后,这项技术才逐渐人们所认识,并于近10年内得到了飞速的发展。 MIPs具有三个特性: (ⅰ)预定性,可根据不同目的制备相应的MIPs; (ⅱ)识别性,MIPs是依据模板定做的,它具有与模板分子的立体结构和官能团相符的孔穴,所以选择性地识别模板分子;(ⅲ)实用性,它可以与天然的生物识别系统如酶与底物、抗原与抗体等相媲美,具有抗恶劣环境、稳定性高和使用寿命长等优点。二十多年来,在固相萃取、膜分离技术、异构体的分离等方面获得广泛研究,展现了良好应用前景。本文综述了MIPs的识别机理、制备技术条件及应用方面新进展. 1.分子印迹技术的基本概念和原理 分子印迹技术是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子(模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术。它是通过以下方法实现的:(1)首先以具有适当功能基的功
(完整word版)分子印迹技术-1
分子印迹技术 分子印迹，又称分子烙印（molecular imprinting），属超分子化学范畴，是源于高分子化学，生物化学，材料科学等学科的一门交叉学科。分子印迹技术（molecular imprinting technique, MIT）是指制备对某一特定的目标分子（模板分子，印迹分子或烙印分子）具有特异选择性的聚合物的过程。它可以被形象地描绘为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”的技术。 分子识别在生物进化中起着特别重要的作用，是从分子水平研究生物现象的重要化学概念，已成为当今研究的热点课题之一。选择性是分子识别的重要特征。人们利用一些天然花合屋如环糊精，或合成化合物如冠醚，杯芳烃和金刚烷等模拟生物体系进行分子识别研究，取得了一些可惜的进展，一定意义上构成了分子印迹技术的雏形。 分子印迹技术的出现直接来源于免疫学的发展，早在20世纪30年代，Breinl,Haurowitz和Mudd就相继提出了一种当抗体侵入时生物体产生抗体的理论。后来在20世纪40年代，由著名诺贝尔奖获得者Pauling对上述理论做了进一步的阐述，并提出了以抗原为模板来合成抗体的理论。该理论认为：抗原物质进入机体后，蛋白质或多肽链以抗原为模板进行分子自组装和折叠形成抗体。虽然Pauling的理论被后来的“克隆选择理论”所推翻，但是在他的理论中仍有两点具有一定的合理性，也为分子印迹的发展奠定了一定的理论基础，同时激发了人们以抗原或待测物为模板合成抗体模拟物的设想；（1）生物体所释放的物质与外来物质在空间上相互匹配。 1949年，Dickey首先提出了“专一性吸附”这一概念，实际上可以视为“分子印迹”的萌芽，但在很长一段时间内没有引起人们足够的重视。直到1972年由德国Heinrich Heine大学的Wulff研究小组首次报道了人工合成分子印迹聚合物之后，这项技术才逐步为人们所认识。特别是1993年瑞典Lund大学的Mosbach等在《Nature》上发表有关茶碱分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers,MIPs）的研究报道后，分子印迹技术得到了蓬勃的发展。迄今，在分子印迹技术的作用机理，分子印迹聚合物制备方法以及分子印迹技术和分子印迹聚合物在各个领域的应用研究都取得了很大的进展，尤其是分析化学方面的应用更是令人瞩目。分子印迹技术的应用研究所涉及的领域非常宽泛，包括分离纯花，
四种分子杂交的原理及方法
Southern杂交 基本概念及原理：Southern印迹杂交（Southern blot）是1975年由英国人southern创建，是研究DNA图谱的基本技术，在遗传病诊断、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。 Southern印迹杂交是进行基因组DNA特定序列定位的通用方法。一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段，将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA 片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上，经干烤或者紫外线照射固定，再与相对应结构的标记探针进行杂交，用放射自显影或酶反应显色，从而检测特定DNA分子的含量。 Southern印迹杂交技术是分子生物学领域中最常用的具体方法之一。其基本原理是：具有一定同源性的两条核酸单链在一定的条件下，可按碱基互补的原则形成双链，此杂交过程是高度特异的。由于核酸分子的高度特异性及检测方法的灵敏性，综合凝胶电泳和核酸内切限制酶分析的结果，便可绘制出DNA分子的限制图谱。但为了进一步构建出DNA分子的遗传图，或进行目的基因序列的测定以满足基因克隆的特殊要求，还必须掌握DNA分子中基因编码区的大小和位置。有关这类数据资料可应用Southern 印迹杂交技术获得。 Southern印迹杂交技术包括两个主要过程：一是将待测定核酸分子通过一定的方法转移并结合到一定的固相支持物（硝酸纤维素膜或尼龙膜）上，即印迹（blotting）；二是固定于膜上的核酸同位素标记的探针在一定的温度和离子强度下退火，即分子杂交过程。该技术是1975年英国爱丁堡大学的E.M.Southern首创的，Southern印迹杂交故因此而得名。 早期的Southern印迹是将凝胶中的DNA变性后，经毛细管的虹吸作用，转移到硝酸纤维膜上。印迹方法如电转法、真空转移法；滤膜发展了尼龙膜、化学活化膜（如APT、ABM纤维素膜）等。利用Southern印迹法可进行克隆基因的酶切、图谱分析、基因组中某一基因的定性及定量分析、基因突变分析及限制性片断长度多态性分析（RFLP）等。 下面以哺乳动物基因组DNA为例，介绍Southern印迹杂交的基本步骤。 步骤：一、待测核酸样品的制备 （一）制备待测DNA 基因组DNA是从动物组织（或）细胞制备。1.采用适当的化学试剂裂解细胞，或者用组织匀浆器研磨破碎组织中的细胞；2.用蛋白酶和RNA酶消化大部分蛋白质和RNA；3.用有机试剂（酚/氯仿）抽提方法去除蛋白质。 （二）DNA限制酶消化 基因组DNA很长，需要将其切割成大小不同的片段之后才能用于杂交分析，通常用限制酶消化DNA。一般选择一种限制酶来切割DNA分子，但有时为了某些特殊的目的，分别用不同的限制酶消化基因组DNA。切割DNA的条件可根据不同目的设定，有时可采用部分和充分消化相结合的方法获得一些具有交叉顺序的DNA片段。消化DNA 后，加入EDTA，65℃加热灭活限制酶,样品即可直接进行电泳分离，必要时可进行乙醇沉淀，浓缩DNA样品后再进行电泳分离。
分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用
. . . . 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。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、法国在内的 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。
分子印迹技术的原理与研究进展
分子印迹技术的原理与研究进展 (08生微(1)班雷丽文 080548011) 摘要分子印迹是制备具有分子特异识别功能聚合物的一种技术，近年来，这项技术取得了重大的突破和进展，影响到社会多方面的领域。本文介绍了分子印迹技术的基本原理，综述了该技术在环境领域、农药残留检测应用、食品安全检测、药学应用的研究进展。 关键词分子印迹技术，分子印迹聚合物，基本原理，研究进展 1 前言 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，属于泛分子化学研究范畴，通常被人们描述为创造与识别“分子锁匙”的人工“锁”技术[1]。分子印迹技术也叫分子模板技术，最初出现源于20世纪40年代的免疫学[1]。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。近年来，该技术已广泛应用于色谱分离、抗体或受体模拟、生物传感器以及生物酶模拟和催化合成等诸多领域，并由此使其成为化学和生物学交叉的新兴领域之一，得到世界注目并迅速发展。 2 分子印迹技术的基本原理 分子印迹技术是将要分离的目标分子作为模板分子，将它与交联剂在聚合物单体溶液中进行聚合制备得到单体、模板分子复合物，然后通过物理或化学手段除去模板分子，便得到“印迹”下目标分子的空间结构的分子印迹聚合物(MIP) ，在这种聚合物中形成了与模板分子在空间和结合位点上相匹配的具有多重作用位点的空穴，这样的空穴对模板分子具有选择性[11]。 目前，根据印迹分子与分子印迹聚合物在聚合过程中相互作用的机理不同，分子印迹技术分为两种基本类型： (1) 共价法(预组织法,preorganization)，主要由Wulff 及其同事创立。在此方法中，印迹分子先通过共价键与单体结合，然后交联聚合，聚合后再通过化学途径将共价键断裂而去除印迹分子[1]。使用的共价结合作用的物质包括硼酸酯、席夫碱、缩醛酮、酯和螯合物等[14]。其中最具代表性的是硼酸酯，其优点是能够生成相当稳定的三角形的硼酸酯，而在碱性水溶液中或在有氮(NH3、哌啶) 存在下则生成四角形的硼酸酯[1]。采用席夫碱的共价键作用也进行了广泛的研究。由于共价键作用力较强，在印迹分子自组装或识别过程中结合和解离速度较慢，难以达到热力学平衡，不适于快速识别，而且识别水平与生物识别相差甚远[13]。因此，共价法发展较为缓慢。
分子印迹技术
分子印迹技术(molecular imprinting technology,MIT)是20世纪末出现的一种高选择性分离技术,这种技术的基本思想是源于人们对抗体-抗原专一性的认识,利用具有分子识别能力的聚合物材料——分子印迹聚合物(molecule imprinting polymer,MIP)来分离、筛选、纯化化合物的一种仿生技术。因为制备的材料有着极高的选择性及卓越的分子识别性能,很快在固相萃取、人工酶学、手性拆分、生物传感器、不对称催化等方面得到了广泛的应用。笔者现主要对MIT在中药提取分离中的应用作一概述。 1 分子印迹技术基本原理及聚合物的制备 1.1 基本原理 MIT是选用能与印迹分子产生特定相互作用的功能性单体,通过共价或非共价作用在溶剂中形成印迹分子-功能单体复合物,加入交联剂,在引发剂的引发下与带有特殊官能团的功能单体进行光或热的聚合,形成三维交联的聚合物网络,然后,用合适的溶剂除去印迹分子,在聚合物网络中形成空间和化学功能与印迹分子相匹配的空穴。这种空穴与印迹分子结构完全一样,可对印迹分子或与之结构相似的分子实现特异性的识别。 1.2 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：第一步是印迹,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；第二步是聚合,加交联剂,使复合物通过聚合反应形成聚合物；第三步是去除印迹分子,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。 1.2.1 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。其主要的反应类型有形成硼酸酯、西佛碱、缩醛(酮)、酯等。共价键法的优点是空间位置固定,选择性高,峰展宽和脱尾少,常用于诸如糖类、氨基酸类、芳基酮类等多种化合物的特定性识别。由于共价键比较稳定,因而会生成较多的键合位点,印迹效率要高于非共价键印迹法。其缺点是功能单体选择有限,使模板限制较大且难以除去。因此,在选择模板时共价键键能必须适当，否则会使在识别过程中结合与解离速度偏慢,难以达到热力学平衡。 1.2.2 非共价键法
分子的立体构型
分子的立体构型 第1课时价层电子对互斥理论 [目标定位] 1.认识共价分子结构的多样性和复杂性。2.理解价层电子对互斥理论的含义。3.能根据有关理论判断简单分子或离子的构型。 一、常见分子的立体构型 1．写出下列物质分子的电子式和结构式，并根据键角确定其分子构型： 2.归纳总结分子的立体构型与键角的关系：
分子的立体构型 (1)分子构型不同的原因：共价键的方向性与饱和性，由此产生的键长、键角不同。 (2)依据元素周期律推测立体结构相似的分子，如CO2与CS2、H2O与H2S、NH3与PH3、CH4与CCl4等；CH4和CCl4都是五原子型正四面体，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3是四面体构型但不是正四面体，而白磷是四原子型正四面体，它与CH4等五原子型正四面体的构型、键角是不同的(P4分子中的键角为60°)。 (3)典型有机物分子的立体结构：C2H4、苯(C6H6)、CH2===CH—CH===CH2(丁二烯)、CH2===CH—C≡CH(乙烯基乙炔)等都是平面形分子；C2H2为直线形分子。 1．硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键夹角都接近90°，说明H2S分子的立体构型为__________；二氧化碳(CO2)分子中，两个C===O键夹角是180°，说明CO2分子的立体构型为__________；四氯化碳(CCl4)分子中，任意两个C—Cl键的夹角都是109°28′，说明CCl4分子的立体构型为____________。 答案V形直线形正四面体形 解析用键角可直接判断分子的立体构型。三原子分子键角为180°时为直线形，小于180°时为V形。S、O同主族，因此H2S和H2O分子的立体构型相似，为V形。由甲烷分子的立体构型可判断CCl4的分子构型。 2．下列各组分子中所有原子都可能处于同一平面的是() A．CH4、CS2、BF3B．CO2、H2O、NH3 C．C2H4、C2H2、C6H6D．CCl4、BeCl2、PH3 答案 C 解析题中的CH4和CCl4为正四面体形分子，NH3和PH3为三角锥形分子，这几种分子的所有原子不可能都在同一平面上。CS2、CO2、C2H2和BeCl2为直线形分子，C2H4为平面形分子，C6H6为平面正六边形分子，这些分子都是平面形结构。故选C项。 二、价层电子对互斥理论 1．价层电子对互斥理论的基本内容：分子中的价电子对——成键电子对和孤电子对由于相互排斥作用，尽可能趋向彼此远离。 (1)当中心原子的价电子全部参与成键时，为使价电子斥力最小，就要求尽可能采取对称结构。
分子印迹化合物的研究与进展
分子印迹化合物的研究与进展 发表时间：2019-12-27T15:13:36.137Z 来源：《知识-力量》2019年12月57期作者：李荣康吴一鸣王小双[导读] 分子印迹技术（MIT）是一种有效的在高度交联，刚性的聚合物母体中引入特定分子结合位点的技术，利用分子印迹技术制备的高分子材料叫做分子印迹聚合物（MIP）。如今，这项技术已经有了较为成熟的发展，这类聚合物具备优秀的可识别性、物理化学稳定性，目前广泛应用在色谱分离、固相萃取、催化、生物传感器等领域。在此对分子印迹技术的基本原理及应用现状，并且基于文献基础对未来 研究方向做出展望。 （江苏大学，江苏镇江 212013） 摘要：分子印迹技术（MIT）是一种有效的在高度交联，刚性的聚合物母体中引入特定分子结合位点的技术，利用分子印迹技术制备的高分子材料叫做分子印迹聚合物（MIP）。如今，这项技术已经有了较为成熟的发展，这类聚合物具备优秀的可识别性、物理化学稳定性，目前广泛应用在色谱分离、固相萃取、催化、生物传感器等领域。在此对分子印迹技术的基本原理及应用现状，并且基于文献基础对未来研究方向做出展望。 关键词：分子印迹技术；聚合物；研究与发展 引言 分子从多种多样的物质中识别和结合特定分子的能力是受人们关注的生物学特征之一。这种能力赋予了人体信号调节、催化、免疫和物质运输等各种生理机能。随着技术的成熟，关于酶、抗体等是如在体内进行特定识别的问题，吸引了众多研究人员的关注，科学家们开始尝试各种方法试图研究并且合成能模仿其功能的材料，通过化学合成具有特征结构域的生物功能材料来复制和呈现生物体特异识别功能，以此为切入点研究其作用机制，分子印迹聚合物便是其中一种极具代表性的仿生功能材料，在生物传感器、生物调节器、合成酶等许多领域的应用已经有了客观的研究进展。 分子印迹技术（Molecular Imprinting Technique or Technology,MIT）是一种通过模拟自然界中“抗原－抗体”分子识别作用的仿生分子识别技术［1~3］。该技术利用化学交联反应将模板分子与功能单体通过分子间相互作用生成稳定的聚合物，除去模板分子后生成分子印迹聚合物。MIP保留有与原模板分子大小形状完全匹配的结合位点和立体空穴[4]，这样的结构就像锁与钥匙，能够对模板分子表现出特异的选择性和识别性。 1分子印迹技术的分类 按照功能单体与目标分子官能团之间不同的作用形式，可将MIT最基本的技术方法分为：共价法、非共价法以及半共价法三类[5]。 共价法也可称之为预组织法，这种方法是利用功能单体与目标分子之间共价键相互作用结合的方式，首先加入交联剂，当形成聚合物之后，再将共价键断裂出去目标分子。此类聚合物的制备以及分子识别过程的关键因素是功能单体与目标分子之间的可逆共价键的相互转化。因为共价法制备印迹聚合物的方法过于复杂导致难以成功，如今并没有广泛的应用[6]。 非共价法又名自组织法。此方法的原理为：首先，功能单体与目标分子之间依靠较弱的非共价键、氢键、疏水作用、静电等作用进行自组织，形成带有多重作用位点的分子复合物，之后经过交联剂处理，除去目标分子，得到分子印迹聚合物[7]。此方法相对简便，在实际应用比较广泛。 半共价法是介于共价法与非共价法中间的一种方法，它结合了共价法和非共价法的特点。简单的说即在制备印迹聚合物时功能单体和目标分子以共价键的方式结合，在洗脱目标分子之后，其所形成的分子印迹聚合物则是以非共价作用来识别目标分子[8]。 2分子印迹技术的应用 2.1分子印迹聚合物用于从食品基质中提取有害物质 近年来，食品安全已经逐渐成为人们关注的焦点，发展快速、高效针对有害物质残留的检测技术成为当前解决食品安全问题的关键。分子印迹聚合物作为一种能够特异性识别其对应分子的高分子材料吸附剂，具有预定性、较强识别性和较高稳定性的优点[9]，MIPs以其优良的性能被广泛应用于食品领域。目前主要包括对食品中药物残留、非法添加物、环境污染物等的分离和纯化检验。 MIPs的主要制备方法有沉淀聚合，本体聚合，原位聚合，原子转移自由基聚合以及表面印迹聚合。主要采用固相萃取（SPE）的方法进行检测[10]。固相萃取技术即根据样品在溶剂及吸附剂间的不同分配，利用吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品基质及干扰化合物分离，再用洗脱液洗脱，以分离、富集或者纯化目标化合物。通过沉淀聚合制备用于从废水中提取6种酚类化合物的 MIPs 吸附剂，得到的多模板 MIPs(平均粒径4μm) 用于填充柱SPE，对其他结构类似物化合物也有一定的选择性。固相萃取技术由于具有使用较少有机溶剂，可批量处理样品,耐极端环境、高选择性、制备简单、有机溶剂及水溶液中均可使用等优点.已被广泛应用于农残检测、食品分析中。将分子印迹技术和固相萃取技术结合起来，充分利用了二者的优势。总体而言，预计今后将开发大量材料均匀性好和孔隙率(总表面积、孔隙宽度和体积)高的新型复合MIPs 吸附剂,并且着力提高 MIPs 的可重复使用性和批次重现性，增强其可扩展性和适应性，便于供大规模生产和实验室使用[11]。 结语 本文对分子印迹的制备，应用现状做出了论述，随着分子印迹技术研究的不断发展，它的制备将会越来越简便，分子印迹聚合物的选择性也更加完善。新型聚合方法的研究也可大大提高分子印迹聚合物的理化性质。而超高效液相色谱法的普及，也为分子印迹技术的发展提供了更广阔的应用领域。分子印迹技术有望成为多组分分离及衡量组分富集的常规方法，并应用更多标准物质的定值工作。更多的应用于我们的食品安全，医疗疗健康等生活领域。 参考文献 [1]Ｂyuns ＨＳ，ＹounｂＹＮ，Ｙunc ＹＨ．Ｓep Ｐurif Ｔechnol，2014，7４（1）：144～153. [2]Ｃameron Ａ，Hakan ＳＡ，Ｌars IＡ．ＪＭol Ｒecongni，2006，19（2）：106～180. [3]Ｐorkodi Ｋ，Ｃarla Ｍ，Ａna Ｆ．ＪＣhemＴechnol Ｂiotechnol，2015，90（ 9）：1552～1564. [4]韦寿莲，刘玲，黎京华．分析化学，2015,43(1):105～109
细胞膜的结构和功能
、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1 、生物体结构和功能的基本单位是，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是。判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（） 2 、细胞的原核细胞：没有，如、细菌、蓝藻、放线菌 类型真核细胞：有，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫） 判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞（） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（） 3 、细胞膜的成分：含有、和，其中，和是主要成分 4、细胞膜的分子结构：层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部 是的，因此在表面；尾部是的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5 、细胞膜的膜外结构：糖被（由组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和作用；糖被还与有关。（请课后试绘：细胞膜结构模式图） 结构特点是：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动 的 6 、细胞膜生理特性是：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖 除进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、 小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7 、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是和，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是。判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（） 8 、细菌细胞的基本结构有：、、、 细菌细胞的特殊结构有：、、 （二）难点突破 1 、物质基础：构成生物体的和
分子印迹技术及应用
分子印迹技术及应用 林凯城１李永莲２ （１．揭阳职业技术学院化学工程系广东揭阳 ５２２０００；２．广东轻工职业技术学院科研处广东广州５１０３００） 摘 要：分子印迹技术是构建高分子聚合物的有效方法，这种方法简便、成熟。所构建的纳米孔穴与印迹分子在空间形 状、大小以及作用点上相匹配，所以能被印迹分子高效地选择性识别出来。目前已广泛应用于各种离子、小分子、大分子等 的印迹。文中阐明了分子印迹技术的基本原理，简述了分子印迹技术的主要制备方法，并展望了光子晶体的应用前景。 关键词：分子印迹；聚合方法；应用 中图分类号:Ｑ５０３文献标识码:Ｂ 文章编号:１６７４－４８９６（２０１２）１２－００２６－０５ 分子印迹技术最先应用于２０世纪４０年代Ｐａｕｌｉｎ首次提出抗体形成学说［１］，为后来分子印迹理论的产生和发展奠定了理论基础。１９７２年，Ｗｕｌｆｆ在分子印迹技术方面的研究取得了突破性进 展，首次成功制备出分子印记聚合物（MIPs ）[2]。 １９９３年Ｍｏｓｂａｃｈ开展的有关茶碱分子的分子印迹聚合物的研究也取得巨大成就，并在《Ｎａｔｕｒｅ》上发表了相关的论文。从此，分子印迹聚合物引起了人们的广泛关注，因为其具有高度专一性和普适性，并且广泛地应用于化学和生物学交叉的新兴领域，如模拟酶、药物分析、催化剂、色谱分析与色谱分离、仿生传感器等方面，受到世界关注并迅速发展。 高分子聚合物的合成，在合成之前将印迹分子加入到功能单体之中，两者之间发生化学作用，与此同时，加入交联剂及引发剂，通过一系列的聚合反应形成一个固态高分子化合物，这个化合物是高度交联的，接着将印迹分子从高分子中移除，这个可以利用化学或物理的方法移除，经过这个步骤之后，大量的空腔结构就在高分子化合物的内部形成并存在了，通过这些空腔结构内各官能团的位置以及它们各自的形状，空腔结构可以与印迹高分子进行互补，并且还能发生具有特殊性能的作用。分子印迹技术各方面的研究也正是利 用这一原理开展工作的。功能单体和印迹分子之间存在的化学作用方式主要有两种，一是共价键，另外一个是非共价键，其中又以非共价键作用方式的应用较多，它包括离子键作用、疏水作用、氢键作用等。 图1典型的分子印迹步骤[3] 当前，利用分子印迹技术合成的聚合物，由于其具有广泛的通用性和惊人的立体专一识别性，全世界进行ＭＩＰｓ的研究与开发的国家至少有１０多个国家，包括日本、美国、德国、中国等，另外还有企事业单位和学术机构，其总数也不少于１００个。但是， 由于目前所利用的制备聚合物的分子印 收稿日期：２０１２－０９－０４作者简介：林凯城（１９８３－），男，广东揭阳人，助教，研究方向：化学传感材料。 第５卷第６期２０１２年１２月清远职业技术学院学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＱｉｎｇｙｕａｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃVol.5,No.6Dec.2012 ２６
分子印迹技术及其研究进展
分子印迹技术及其研究进展 Malikullidin iz kaldurux tehnikisi wa uning tarakkiyati 分子印迹技术 近年来分子印迹学作为一门新兴的科学门类得到巨大的发展。分子印迹技术是 一种模拟抗体- 抗原相互作用的人工生物模板技术。它可为人们提供具有期望结构和性质的分子组合体，因此，分子印迹技术已成为当今化学研究领域的热点课题之一。分子印迹的出现源于免疫学，早在20世纪40年代由诺贝尔奖获得者Pauling 根据抗体与抗原相互作用时空穴匹配的“锁匙”现象，提出了以抗原为模板来合成抗体的理论。直到1972年德国科学家Wulff [18]研究小组首次成功制备出分子印迹聚合物，使这方面的研究得到了飞速的发展。1993年Mosbach[19]研究小组在美国《自然杂志》（《Nature》）上发表有关分子印迹聚合物的报道，更加速了分子印迹在生物传感器[20-24]、人工抗体模拟[25]及色谱固定相[26-30]分离等方面的发展，并由此使其成为化学和生物学交叉的新兴领域之一，得到了世界注目并迅速发展。分子印迹技术的应用研究所涉及的领域非常广泛，包括环境、医药、食品、 军事等。 1.分子印迹技术的基本原理及特点 分子印迹聚合物是具有特定功能基团以及孔穴大小和形状的新型高分子材料。是具有高度交联的结构，稳定性好，能够在高温、高压、有机溶剂以及耐酸碱的分子识别材料。它的制备是通过以下方法实现的：首先用功能单体(functional monomer)(funkissial tana)和模板分子（template）(izi kaldurlidigan malikulla)以共价键或非共价键形成复合物,再加入适当的交联剂 (cross-linker)(tutaxturguqi)和引发剂在加热、紫外光或其它射线照射的条件下聚合, 从而使模板分子在空间固定下来；最后通过一定的方法把模板分子洗脱,将模板分子从聚合物中除去, 这样就在聚合物中留下一个与模板分子在空间结构上完
分子印迹技术原理及其在分离提纯上的应用剖析
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。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、法国在内的 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
分子印迹聚合物的研究现状及展望 闻军 材料与化学工程学院化学工程与工艺7班，自贡 643000 摘要：分子印迹技术是一种制备具有分子识别功能的聚合物的新技术, 是在近十几年来才发展起来的一门边缘科学技术。现已应用于色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生物传感器等领域分子印迹技术于近十年内得到了飞速的发展,已经成为当前研究的热点之一。本文回顾了分子印迹技术近十多年来的发展过程，总结了目前的研究现状，并展望了分子印迹技术未来的发展趋势。 关键词：分子印迹聚合物; 分子印迹；研究进展 引言 每年公开发表的论文数几乎直线上升。人们研究分子印迹聚合物(也叫分子烙印聚合物，（molecularly imprinted polymers, MIP s)的历史由来已久，可以追溯到上个世纪。1940 年，Pauling 就提出以抗原为模板来合成抗体的设想，这是对分子印迹技术(即分子烙印技术，（molecule imprinting technology, MIT)的最初描述。目前主要从事, 研究工作的国家有瑞典、日本、德国、美国、英国、中国等十多个国家。国内主要研究单位有大连化物所、南开大学、兰州化物所、上海大学、军事科学院毒物所、湖南大学、东南大学、防化研究院等。之所以发展如此迅速，主要是因为它有三大特点：即预定性、识别性和实用性。由于mips具有抗恶劣环境的能力，表现出高度的稳定性和长的使用寿命等优点，因此，它在许多领域，如色谱中对映体和异构体的分离、固相萃取、化学仿生传感器、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离技术等领域展现了良好的应用前景。近年来，已有一些文献介绍了这方面的理论和最新研究成果[1-2].本文通过对这十几年的论文 的回顾，并对该领域未来的发展方向作出展望，旨在引起国内分析化学工作者对该领域研究的关注，以便更快地赶上国际先进水平。 1.1分子印迹技术的基本概念和原理 在生物体内，分子复合物的形成通常需要借助非共价键（氢键，范德华力，离子键等）相互作用。虽然单个非共价键比单个共价键键能低，但多重非共价键的藕合和多个作用位点的协同则会形成很强的相互作用，从而使复合物具有很高的稳定性。由Pauling抗体形成理论出发，当模板分子与聚合物单体接触时会尽可能地同单体形成多重作用点，如果通过聚合，把这些多重作用点固定或“冻结”下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子在空间和结合位点上相