下载文档原格式
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。
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。
. .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。
