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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。
表面分子印迹技术
表面分子印迹技术（Surface Molecular Imprinting Technology，SMIT）是一种用于制备具有特定分子识别能力的材料的方法。
它基于分子印迹原理，通过在材料表面形成分子模板和功能单体的反应，来选择性地固化功能单体周围的空间结构。
SMIT 的制备过程通常包括以下步骤：
1. 模板选择：选择目标分子作为模板，它可以是蛋白质、小分子、离子等。
2. 功能单体选择：选择具有与模板分子相互作用能力的功能单体，如与目标分子形成氢键、离子配位等。
3. 反应体系构建：将模板分子与功能单体以及交联剂等混合，并加入适当的溶剂或催化剂。
4. 聚合反应：通过聚合反应，使功能单体与交联剂形成聚合物网络结构。
此过程中，模板分子被固定在聚合物网络中的空位中，形成了分子识别的孔洞结构。
5. 模板去除：通过洗涤、溶解等方法，将模板分子从聚合物网络中去除，留下具有分子识别能力的空位。
6. 材料后处理：对制备好的分子印迹材料进行后处理，如物理或化学修饰，以增强其稳定性和选择性。
通过表面分子印迹技术制备的材料具有高度的选择性和特异性，可以用于目标分子的识别、检测和分离纯化等应用领域。
常见的应用包括生物传感器、分子分离、药物释放控制等。
分子印迹技术原理应用及前景展望
1.模板引入：选择目标分子作为模板，在适当的条件下，与功能单体形成相互作用，形成模板-功能单体复合物。
2.共聚反应：在模板引入的基础上，添加交联剂和引发剂，进行聚合反应。
功能单体聚合并交联形成一个具有空腔结构的聚合物网络。
3.模板去除：将模板从聚合物网络中去除，得到具有模板空腔的分子印迹聚合物。
4.目标分子再吸附：将目标分子通过非共价作用重新吸附到分子印迹聚合物空腔中，形成具有高度选择性的模拟酶或传感器。
1.分子识别：利用分子印迹聚合物对目标分子进行识别和分离，如药物分析中的样品前处理、天然产物的提取分离等。
2.传感器制备：将具有选择性的分子印迹聚合物制备成传感器，用于检测环境中的目标分子，如水质、空气中的有害物质等。
3.模拟酶制备：通过分子印迹技术制备具有催化功能的分子印迹聚合物，用于模拟酶的催化反应，如酶的固定化、酶的稳定化等。
4.药物传递：利用分子印迹聚合物作为药物的载体，将药物稳定固定在聚合物中，实现药物的控释和传递。
分子印迹技术具有较高的选择性、灵敏度和稳定性，在生物医药、环境监测和食品安全等领域有重要的应用前景。
随着纳米技术和生物传感器的不断发展，分子印迹技术将更加精细化和高效化，在医学诊断、药物传递和环境监测等领域发挥更大作用。
同时，基于分子印迹材料的生物传感器、高通量分离技术等也将得到更广泛的应用。
分子印迹原理分子印迹技术是一种通过特定的分子模板来选择性识别目标分子的方法。
它的原理是在聚合物材料中，通过目标分子与功能单体的非共价作用形成复合物，然后再通过交联剂的作用形成固定的结构。
在去除目标分子后，留下了与目标分子的空位结构，这就是分子印迹物质。
分子印迹技术可以应用于分离、富集、检测等领域，具有广泛的应用前景。
分子印迹原理的关键在于分子模板的选择和功能单体的配比。
首先，选择合适的分子模板是分子印迹技术成功的关键。
分子模板应具有与目标分子相似的结构和功能团，以便形成稳定的复合物。
其次，功能单体的选择和配比也至关重要。
功能单体应具有与分子模板和目标分子相互作用的基团，以保证复合物的稳定性和选择性。
在聚合过程中，分子模板和功能单体形成的复合物被固定在聚合物材料中，形成了具有空位结构的固定空间。
当目标分子再次进入这个固定空间时，会与空位结构发生特异性的非共价作用，从而实现目标分子的选择性识别。
分子印迹原理的应用非常广泛。
在生物医药领域，分子印迹技术可以用于药物的分离和富集，从而提高药物的纯度和活性。
在环境监测领域，分子印迹技术可以用于水质和大气中有害物质的检测，从而保障人们的健康和安全。
在食品安全领域，分子印迹技术可以用于食品添加剂和农药残留的检测，从而保证食品的质量和安全。
此外，分子印迹技术还可以应用于化学传感器、分子识别和生物分子分析等领域。
总之，分子印迹原理是一种非常重要的分子识别技术，它通过特定的分子模板和功能单体，形成具有空位结构的固定空间，实现了对目标分子的选择性识别。
分子印迹技术在生物医药、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景，对于推动科学研究和解决实际问题具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，相信分子印迹技术将会发挥更大的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
分子印迹原理分子印迹技术是一种利用分子与分子之间的特异性相互作用来选择性识别和分离目标分子的方法。
它是一种特殊的化学合成技术，通过分子模板法制备具有特异性识别功能的高分子材料。
分子印迹原理的核心在于分子模板与功能单体之间的相互作用，以及分子模板与目标分子之间的特异性识别。
在分子印迹技术中，首先选择合适的分子模板，通常是目标分子的结构类似物，然后与功能单体通过共价键或非共价键进行聚合反应，形成具有空穴结构的高分子材料。
在聚合反应完成后，将分子模板从高分子材料中去除，留下与其结构相匹配的空穴，即形成了分子印迹材料。
分子印迹材料具有高度的选择性和特异性，这是因为在聚合反应中，分子模板与功能单体之间形成了特定的相互作用，使得形成的高分子材料具有对目标分子的特异性识别能力。
这种特异性识别能力使得分子印迹材料在化学传感、分子分离、药物释放等领域具有广泛的应用。
分子印迹原理的核心在于分子之间的相互作用。
在分子模板与功能单体之间的相互作用过程中，通常会发生氢键键合、范德华力、离子键等相互作用，这些相互作用的强弱和特异性决定了最终分子印迹材料的识别性能。
因此，在设计和合成分子印迹材料时，需要充分考虑分子模板与功能单体之间的相互作用，以及分子模板与目标分子之间的特异性识别机制。
除了分子模板与功能单体之间的相互作用外，分子印迹材料的识别性能还与其结构和形貌密切相关。
通过调控功能单体的种类和比例，可以调节分子印迹材料的孔径大小和分布，从而影响其对目标分子的识别能力。
此外，还可以通过表面修饰等手段改善分子印迹材料的识别性能，使其具有更广泛的应用前景。
总之，分子印迹原理是一种利用分子之间的特异性相互作用来选择性识别和分离目标分子的方法。
通过合理设计和合成分子印迹材料，可以实现对目标分子的高度选择性识别，具有广泛的应用前景。
随着分子印迹技术的不断发展和完善，相信它将在化学传感、分子分离、药物释放等领域发挥越来越重要的作用。
分子印迹技术基本原理及应用[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.本文介绍了分子印迹技术的基本原理和特点，综述了该技术在色谱、固相萃取、药物分析、生化分离、生物传感器技术以及生物催化方面的研究与应用，具体介绍该技术的几个应用实例。
[关键词]分子印迹技术；基本原理；特点；综述；应用实例目录分子印迹技术基本原理及应用 (1)[摘要] (1)1.分子印迹技术的基本概念、基本原理和特点 (1)1.1分子印迹技术的基本概念 (1)1.2分子印迹技术的基本原理 (2)1.3分子印迹技术的特点 (2)2.分子印迹技术的应用范围和应用实例介绍 (4)2.1分子印迹在色谱分离技术中的应用 (5)2.2分子印迹技术在固相萃取中的应用 (8)2.3 分子印迹技术在药物分析中的应用 (9)2.4 分子印迹技术在模拟酶催化中的应用 (9)2.5 分子印迹技术在传感器中的应用 (10)3.总结 (11)参考文献 (12)1.分子印迹技术的基本概念、基本原理和特点1.1分子印迹技术的基本概念分子印迹，又称为分子烙印(molecular imprinting)，是源于高分子化学、材料化学、生物化学等学科的一门交叉学科技术。
分子印迹技术(molecular imprinting technique，MIT)也叫做分子模版技术，属于超分子化学研究范畴，是指某以特定的目标分子（模版分子、印迹分子或烙印分子）为模版，植被对该分子具有特异选择性的聚合物的过程，通常被描述为制备与识别“分子钥匙”的人工“锁”技术。
[1]1.2分子印迹技术的基本原理分子印迹技术原理如图1所示。
当印迹（模版）分子与聚合物单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用就会被记下来，当印迹分子去除后，聚合物就形成与印迹分子空间构型相匹配的、具有多重作用点的空穴，这样的空穴就对印迹分子极其类似物具有选择性特性。
图1 分子印迹技术原理MIPs的制备过程主要由以下三步构成：①在适当的介质中，具有适当功能基的功能单体通过与印迹分子间的相互作用聚集在印迹分子周围，形成主客体配合物；②通过功能单体与交联剂共聚，将主客配合物固定；③通过一定的物理或化学方法洗脱印迹分子，得到印迹聚合物，其中含有与印迹分子形状和功能基团排列相匹配的空穴。
分子印迹技术和生物传感器的发展随着科技的发展，分子印迹技术和生物传感器已经成为了现代生物学研究中不可或缺的两个方面。
分子印迹技术能够模拟天然生物酶的特定性，同时生物传感器则能通过细胞、蛋白质等体内成分的观察，研究潜在疾病的发展趋势。
本文将会探讨这两个方面的发展历程，运作原理，以及现在和未来的发展潜力。
一、分子印迹技术从化学学科的角度而言，分子印迹技术是利用分子间相互作用的原理，通过对分子编码的过程进行加工，进而使得具有相应特异性质的抗体或者酶得以采纳。
该技术的发展历史可以追溯到上世纪60年代，在当时，科学家们开始尝试利用在手动制备分子的过程中，进行分子识别的实验。
20年后，随着基因重组技术的兴起，科学家们开始探究分子印迹技术的相关体系，并对其进行了基因组学上的研究。
分子印迹技术的主要运作原理是，通过化学光谱的分析，测定分子结构上所存在的化学相互作用，并在种植物性生物中进行加工，使得相应的抗体类型得以充分发挥特异性。
通过化学金属的沉淀作用，科学家还能制备出一系列高清晰度的导向助影剂，这种助影剂不仅能充分模拟天然生物系统中的延长搜索，同时也能运用在制药和食品工业中，用于提高生产效率。
目前，分子印迹技术在天然物质的分离和制备上具有非常重要的作用，相关的研究始终是该技术应用的目标之一。
但是，不可否认的是，在分子印迹技术的成功普及之前，其所要面临的一些缺陷也在逐渐暴露出来，比如说它的动态印迹效果不够理想，或者只能适用于特定的样品。
为此，科学家们正在尝试研制新材料和技术来解决这些问题，以期将分子印迹技术应用得更加广泛和深入。
二、生物传感器从生物学角度而言，生物传感器则是通过测定细胞、蛋白质、代谢产物等有机物质的相互关系，研究生命体组织自身的运作机理，且在于非理想状态下的脆弱表现中，发现其潜在的疾病或功能保障。
生物传感器的基本原理可以被简单地成捕获、处理、传递、控制四个关键步骤。
在DNA捕获的过程中，基因序列一个序列一同，使得细胞内部的某些基因可被识别。
利用分子印迹技术检测食品中的污染物质近年来，食品安全问题频频引发社会关注，给人们的健康带来了隐忧。
在食品中存在的各种污染物质对人体健康造成威胁，因此加强对食品污染的检测和监管变得尤为重要。
而分子印迹技术作为一种新兴的分析方法，为食品中的污染物检测提供了一种高效、准确的手段。
分子印迹技术，简称MIPs（Molecularly Imprinted Polymers），是一种通过合成特定的高分子聚合物来制备分子识别材料的方法。
它是仿生学中的一项重要技术，利用分子识别和自组装原理，通过特定的功能单体与目标分子发生相互作用，并形成具有目标分子识别特异性的聚合物。
借助于这种聚合物材料，可以很好地实现对食品中的污染物质进行检测。
分子印迹技术的应用范围非常广泛，从食品中的农药残留、重金属、激素等污染物质的检测，到体内药物的分离与提纯，都能够得到有效解决。
以食品中的农药残留为例，传统的分析方法往往需要提取样品中的目标物质，再通过仪器分析来进行检测。
而使用分子印迹技术，只需要将样品与印迹聚合物接触，印迹聚合物就能高度选择性地结合目标物质，从而实现对污染物质的快速检测。
与传统方法相比，分子印迹技术具有操作简便、分析速度快、精确度高等优点。
利用分子印迹技术检测食品中的污染物质的过程可以简单概括为：首先选取目标分子做为模板分子，然后与功能单体发生相互作用，形成模板-功能单体的复合物。
接着通过适当的交联剂进行聚合反应，使功能单体在模板分子的作用下形成高分子聚合物。
最后，通过溶解模板分子，留下高分子聚合物中残留的模板空位，得到特定的分子识别聚合物。
这种聚合物具有高选择性、高亲和力，可以特异性地结合目标分子。
当然，分子印迹技术也存在一些局限性。
首先，合成分子印迹聚合物需要精确的模板选择和聚合反应条件，不同的污染物质可能需要不同的合成方法，这增加了操作的复杂性和成本。
其次，由于分子印迹聚合物的选择性是由模板分子决定的，因此对于结构相似的分子，分辨能力较差。
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。
分子识别与分子印迹技术是一种基于分子间特异性相互作用的分析方法，用于检测、识别和分离目标分子。
这种技术基于以下原理：在合适的条件下，分子之间会发生特异性的相互作用，如氢键、离子键、范德华力等。
通过将目标分子与特定的功能单元进行配对，可以实现对目标分子的高选择性识别。
分子识别与分子印迹技术的研究主要包括两个方向：分子印迹聚合物和分子识别配体。
分子印迹聚合物是一种通过预聚合体内目标分子来形成空位的方法，该空位可以与目标分子高度匹配，从而实现对目标分子的识别和分离。
该方法不仅具有高度的选择性，还可以用于检测和富集目标分子，具有广泛的应用前景。
分子识别配体则是通过设计和合成特定的化合物，使其能够选择性地与目标分子发生相互作用，并实现对目标分子的识别和分离。
分子印迹聚合物可以通过不同的方法来合成，包括溶胶-凝胶法、合成树脂法、自组装法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的方法，通过将功能单元与模板分子在溶液中混合，形成聚合物前体，然后进行聚合反应，最后，通过溶胶-凝胶法脱模，得到具有目标分子选择性的分子印迹聚合物。
这种方法可以应用于多种不同的目标分子，包括小分子、蛋白质以及生物大分子等。
分子识别配体的设计和合成也是分子识别与分子印迹技术的重要组成部分。
通常，配体的设计是基于目标分子的结构和特性，通过合成不同的配体结构，可以实现对目标分子的高选择性识别。
例如，对于蛋白质分子的识别，可以设计合成具有特定空间结构的配体，使其与蛋白质分子相互作用，从而实现对目标蛋白质的识别和分离。
分子识别与分子印迹技术在生物医学、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。
例如，在药物研发中，分子识别与分子印迹技术可以用于分离和富集目标药物分子，从而提高药物研发的效率；在环境监测方面，可以利用分子识别与分子印迹技术检测和分离环境中的有害物质，保护环境和人类健康；在食品安全方面，可以用于检测和分离食品中的有害物质，提高食品安全水平。
总之，分子识别与分子印迹技术是一种基于分子间特异性相互作用的分析方法，具有高选择性和广泛的应用前景。
分子印迹技术论文分子印迹技术是将高分子科学、材料科学、生物学、化学工程等有机集成.下面小编整理了分子印迹技术论文，欢迎阅读!分子印迹技术论文篇一浅析分子印迹技术的发展及在化工制药筛选的应用【摘要】本文概括的介绍了近年来关于分子印迹技术在生物大分子方面的发展、应用和检测情况，为生物材料领域研究工作提供了相关研究热点。
【关键词】蛋白质;分子印迹;特异性识别1 引言在各种各样的生物学过程中，蛋白与膜的作用通常是多位点的，多重位点作用与单重位点作用不同，蛋白质与表面之间具有更大的接触面积，有更高的亲合力，能够诱导膜表面组分分布形式改变，在医药、环境、发酵及食品加工等方面的生物传感器研制至关重要。
Langmuir单分子层膜的侧向流动对配体分子的自由重排起到很重要作用，单分子膜组分侧向重排能够更有利于随后的蛋白结合[1]。
单层膜的重排仅仅是模板和功能化单体之间的二维液相相互作用，但是却能够用作分子印迹材料[2]。
从开始利用到最近用合成物质模仿分子识别的生物特性，科学家们投入大量时间和精力，在诸多合成方法中分子印迹技术是最有前景的方法之一[3]。
2 分子印迹技术分子印迹技术(molecular imprinting technique，MIT)也叫分子模板技术，最初源于20世纪40年代的免疫学，当时Pauling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[4]。
它通常可描述为制造识别“分子钥匙”的人工“锁”的技术。
1972年首次成功制备出MIP[5]，使这方面的研究有了突破性进展。
然而它制备方法如整体聚合、乳液聚合、悬浮聚合等所制得的聚合物呈块状，颗粒较大，不易研磨过筛，由于聚合物的高度交联结构，致使其内部模板分子的洗脱比较困难[6]。
同时因包埋于聚合物本体之中，都存在结合位点分布过深、不易洗脱、受位阻影响，这部分印迹空穴可接近性差，结合容量低等缺点。
3 小分子印迹技术分类依据功能单体和模板分子的作用机理不同，分子印迹可分为共价印迹和非共价印迹以及半共价印迹法。
分子印迹技术在环境监测中的应用价值是什么一、关键信息项1、分子印迹技术的定义与原理2、环境监测的目标与需求3、分子印迹技术在环境监测中的具体应用领域4、该技术在提高监测准确性方面的表现5、对复杂环境样品的处理能力6、与传统监测方法的比较优势7、在降低监测成本上的作用8、技术的局限性与挑战9、未来发展趋势与前景二、协议内容11 分子印迹技术概述分子印迹技术是一种通过模拟生物分子识别过程来制备具有特定选择性识别位点的高分子材料的技术。
其基本原理是在模板分子存在的情况下，使功能单体与之发生相互作用，然后通过交联聚合形成高分子聚合物。
去除模板分子后，所得到的分子印迹聚合物（MIPs）就具有与模板分子在形状、大小和功能基团上相匹配的特异性识别位点，能够选择性地识别和结合目标分子。
111 分子印迹技术的优势具有高选择性、高亲和性、稳定性好、可重复使用等优点，使其在分离、检测、传感器等领域具有广泛的应用前景。
12 环境监测的重要性与挑战环境监测的主要目标是及时、准确地获取环境中各种污染物的种类、浓度和分布等信息，以便评估环境质量、制定环境保护政策和采取有效的污染治理措施。
然而，环境样品通常具有复杂性和多样性，其中污染物的浓度往往较低，且存在多种干扰物质，这给环境监测带来了巨大的挑战。
121 传统环境监测方法的局限性传统的环境监测方法如色谱法、光谱法等虽然具有较高的准确性和灵敏度，但往往存在样品前处理复杂、仪器昂贵、操作繁琐、对某些特定污染物选择性差等问题。
13 分子印迹技术在环境监测中的应用领域131 水体监测可用于检测水中的重金属离子、有机污染物如农药、多环芳烃等。
例如，通过制备针对特定重金属离子的 MIPs，可以实现对水中微量重金属的快速、准确检测。
132 大气监测用于检测大气中的挥发性有机物（VOCs）、氮氧化物、二氧化硫等污染物。
MIPs 制成的传感器能够实时监测大气中污染物的浓度变化。
133 土壤监测对土壤中的有机氯农药、多氯联苯等持久性有机污染物进行检测和分析，为土壤污染评估和修复提供重要依据。
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匹配的具有多重作用点的空穴，这样的空穴对模板分子具有选择性。
也有人将共价作用与非共价作用相结合, 应用于制备MIPs[3]分子印迹技术是通过以下方法实现的。
（1）在适当的介质中，具有适当功能基的功能单体通过与模板分子间的相互作用聚集在模板分子周围，形成单体-模板分子复合物。
（2）功能单体与过量的交联剂在致孔剂的存在下形成聚合物，从而使功能单体上的功能在特定的空间取向上固定下来。
（3）通过一定的物理或化学方法把模板分子脱除。
这样就在聚合物中留下一个与模板分子在空间结构上完全匹配，并含有与模板分子特异性结合的功能基的三维空穴。
这个三维空穴可以选择性地重新与模板结合，即对模板分子具有专一性识别作用。
这个三维空穴的空间结构和功能单体的种类是由模板分子的结构和性质决定的。
由于用不同的模板分子制备的分子印迹聚合物具有不同的结构和性质，所以一种印迹聚合物只能与一种分子结合，类似于“锁”和“钥匙”，也就是说印迹聚合物对该分子具有选择性结合作用。
分子印迹与模板聚合类似，它们都是利用单体或生成的聚合物与模板分子通过氢键，静电结合和范德华力等相互作用，经单体聚合后产生具有一定结构的聚合物。
分子印迹与模板聚合主要的不同之处在于：模板聚合是指单体与聚合物模板共同存在下所进行的聚合反应。
起模板作用的聚合物对聚合反应速度和聚合物的最终结构有着重要和特殊的影响作用，能得到具有一定聚合度和规整立体结构的聚合物。
通常，模板聚合是以聚合物为模板，而分子印迹聚合可以以任何分子为模板。
模板聚合产物通常是线型分子，而分子印迹聚合物则是具有高交联度的热固型高分子。
分子印迹的3个过程可用图1-1来描述。
图1-1 分子印迹的3个过程1．2 分子印迹技术的分类按照单体与模板分子结合方式的不同，分子印迹技术可分为预组织法和自组装两种基本方法。
1.2.1预组织法（preorganization）预组织法（preorganization）又称共价法，由德国的Wulff及其同事在20世纪70年代初创立。
在此方法中，模板分子（印迹分子）首先通过可逆共价键与单体结合形成单体模板分子复合物，然后交联聚合，聚合后再通过化学途经将共价键断裂而去除印迹分子。
共价键作用的优点是聚合中能获得在空间精确固定排列的结合集团。
若印迹分子能以高百分比除去，则是一类很好的功能材料。
对用于催化剂的聚合物来说，其内部结合基团的方向和空穴中起催化作用的活性基团极为重要，此情况下共价键结合作用较为有利。
总之，由于共价键作用一般较强，在印迹分子自组装或识别过程中结合和解离速度慢，难以达到热力学平衡，不适于快速识别，而且识别能力与生物识别差别甚远，因此这种方法发展缓慢。
1.2.2 自组装法自组装法（self-assembling）又称非共价法，在20世纪80年代后期创立。
在此方法中，模板分子（或称印迹分子）与功能单体之间自组织排列，以非共价键自发形成具有多重作用位点的单体模板分子复合物，经交联聚合后这种作用保存下来。
常用的非共价作用有：氢键，静电引力，金属螯合作用、电荷转移、疏水作用以及范德华力、以氢键应用最多。
总之，非共价作用的种类较多，在制备分子印迹聚合物及其后续过程中，使用一种作用制得的分子印迹聚合物的选择性较低，而使用多种作用相互结合制得的分子聚合物则具有较高的选择性和分离能力。
迄今使用的非共价结合作用的物质包括丙烯酸、甲基丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸、4-乙烯基苯甲酸、2-丙稀酰胺-2-甲基-1-丙磺酸、N-丙稀酰基丙。
1.3 分子印迹聚合物研究现状分子印迹应用于色谱分离、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。
1.3.1MIPs 在临床药物分析中的应用由于许多药物都是具有手性活性的化合物,而MIPs 正好可以为这些手性药物定做模板。
因此,MIPs目前已广泛应用于临床药物的手性分离和分析。
Mosbach 等[4]已用分子印迹聚合物提供的立体专一性进行了血清中药物水平测定,用茶碱或安定作模板分子,甲基丙烯酸作功能单体,在氯仿中聚合得到分子印迹聚合物, 可用于放射配基结合测定人体血清的模板药物。
用吗啡和内源性的神经肽为模板制备的以甲基丙烯酸为功能单体的印迹聚合物可以模拟生物体内鸦片受体的生物活性, 对其聚合物的识别特性能通过放射配基结合分析,结果表明,在水缓冲溶液中也有很高的亲和性和选择性,这是一个突破性的进展。
1.3.2MIPs在化学模拟酶催化方面的应用化学模拟酶催化剂与天然的生物酶催化剂相比, 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, 因此分子印迹技术则是设计新型人工模拟酶材料的最有效手段之一, 具有广泛的应用前景。
1.3.3 膜分离和固相萃取由于MIPs可以选择性地同混合物中的某一个或某一族结构相似的化合物相结合, 非常适合用于色谱分析前的样品富集。
MIPs对目标分子的特异性吸附和良好的机械强度使其成为固相萃取固定相的最佳选择之一,因此近年来MIPs 在膜分离和固相萃取中的应用也与日俱增，1990年, Piletsky 等[5]采用原位聚合法首次制备了MIPs膜,实现了对模板分子腺苷酸的特异识别和分离。
色谱分离:分子印迹色谱分离技术中主要是用分子印迹聚合物作为色谱分离的固定相, 以建立固相萃取、高效液相色谱或毛细管电泳分析法进行手性物质的分离, 也可以用于样品的预处理。
在这些应用中, 分子印迹聚合物的作用类似于免疫色谱中的免疫吸附剂。
到目前为止,虽然已有在水相中进行了手性拆分的报道,但也都处于刚刚开始阶段,尚有待进一步研究。
将MIPs用作毛细管电色谱(CEC) 的固定相可以克服MIPs2HPLC柱效低的缺点,已成为高效高选择性的分离手段, 这也是MIPs 发展中的重要进展。
1.4 展望纵观分子印迹聚合物的研究发展和成就,从作为液固相色谱固定相材料,选择性催化剂到人造受体,化学传感器的应用以及分子印迹技术的形成和发展,反映了分子印迹技术是集高分子合成、物化分子设计、分析、分离和测试,生物和医学等众多相关学科的优势,相互渗透而发展起来的边缘新课题。
尽管目前分子印迹技术发展的速度比较快,而且也得到比较广泛的应用,但仍然存在许多进一步研究和解决的问题。
总之,随着化学、生物学、材料学和分析技术的不断进步,分子印迹技术将会在分离、化学和生物传感及模拟酶催化等许多领域发挥越来越大的作用回顾过去,展望未来。
参考文献：[1]Fu Y, FinKlea H O. Quartz crystal microbalance sensor for organic vapor detectionbased on molecularly imprinted polymers[J]. Anal Chem, 2003, 75: 5387-5393.[2]Das Kanad, Penelle J, Rotello V M. Selective picomolar detection ofhexachlorobenzene in water using a quartz crystal microbalance coated with a molecularly imprinted polymer thin film[J]. Langmuir, 2003, 19: 3921-3925. [3] Piletsky SA , Piletskaya EV , Yano K , et al . Biomimetic receptorsystem for sialicacid based on molecular imprinting [J ] . Anal Lett ,1996 , 29 (2) : 157 - 170. [4] Mosbach K, Viatakis G, Muller R , et al . Drug assay using anti2body mimicsmade by molecular imprinting [ J ] . Nature , 1993 , 361 : 645 – 647.[5]Piletsky SA , Panasyuk TL , Piletskaya EV , et al . Receptor andtransportproperties of imprinted polymer membranes - a review[J ] . J Membrane Sci , 1999 , 157 (2) : 263 - 278.。
