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1、分子印迹技术在中药提取分离中的应用论文【关键词】分子印迹技术；中药；提取分离；综述分子印迹技术(molecularimprintingtechnology,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(moleculeimprintingpolymer,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
2、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,.freelol/L,表观最大吸附量为131.8μmol/g,进一步证明了
3、Suedee的结论,为中药中奎宁物质的选择性富集及分析提供了一条新的途径。颜氏等9通过制备的槲皮素MIP,将其作为吸附剂填充成固相萃取柱,结合毛细管电泳仪,对比槲皮素及其结构相似物芦丁的混合物电泳图。结果表明,芦丁分子由于羟基与葡萄糖和鼠李糖相连,空间体积比槲皮素大,较难进入由模板分子槲皮素形成的分子印迹孔穴,而槲皮素是通过特异性识别作用吸附在印迹孔穴内。陈氏等10以咖啡因为模板,采用水溶液悬浮聚合法制备了用于色谱分离(作HPLC的固定相)的微米级MIP微球,通过改变HPLC的流动相缓冲溶液的pH值研究了咖啡因在MIP
4、s柱上的容量因子(k)、分离因子(α)和印迹因子(β),说明MIPs在水溶液中对茶叶中的咖啡因进行了分离富集。以上研究结果表明,MIP可作为固相萃取的填充剂或固相微萃取的涂层材料来分离富集中药中的有效成分,以达到分离净化和富集的目的。2.3对手性异构体及结构类似物的分离MIP由模板分子与可聚合的功能单体通过离子作用、氢键作用、疏水作用等超分子作用形成主-客体配合物,在除去模板分子后,得到记录模板分子构型的空穴的刚性聚合物,且其功能基团在空穴中的排列能与模板分子互补,因而对模板分子表现出特异的选择性和吸附能力,对采用常规
5、方法难以分离的手性异构体可进行较好的检测和分离。董氏等11以(-)-ephedrine为模板分子,采用本体法合成了(-)-ephedrine分子印迹聚合物,将其用于分子印迹固相萃取,成功地测定了中药麻黄中的(-)-ephedrine,结合HPLC进行分析,表明该聚合物对(-)-ephedrine有良好的选择性和亲和力,有较高的回收率和精密度。黄氏等12采用原位聚合法直接在毛细管柱中合成辛可宁印迹聚合物,用压力辅助毛细管电色谱模式拆分非对映异构体辛可宁和辛可尼丁,结果柱效远高于其在HPLC分离中的柱效。中药金鸡勒中辛可宁
6、的量可直接进行测定。Beach等13以(-)-伪麻黄碱和(-)-降麻黄碱为模板,制得MIPs作为薄层色谱的手性固定相,不仅实现了对相应模板分子的识别,而且还能分离出结构类似的手性化合物麻黄碱和副肾碱。由此看出,以活性成分为模板分子合成相应的MIP,可直接从中药中分离与模板分子结构类似、生理活性相似的成分,避免了传统分离的低效性。2.4其他应用MIT在中药新药开发中的研究主要用于寻找已知药物的代替品。高活性的抑制剂因其自身的高毒副作用,或在体内不能被很好地吸收而无法最终成药。以一种高效高毒性的分子作为模板分子制备MIP,
7、直接从天然组合化学库中筛选出其他有效且低毒的化合物作为代替品；或利用那些高效无毒但是由于制备困难而非常昂贵的药物分子作为模板,寻找其他成本低廉且容易得到的代替品14。目前该研究还处于探索阶段,利用MIP对模板分子及其结构类似物的高选择性,可使其作为一种新的分离材料应用于中药新药开发的研究。3展望MIT作为中药活性成分提取的一种新技术,其最大特点是用已知的化合物为印迹分子,合成化合物的印迹聚合物,对中药提取液进行高通量筛选,再结合色谱等进行结构确认。虽然MIT已广泛应用于各个领域并取得了显著进展,但作为一种新型的分离技术
8、,其本身在理论和应用等方面还存在许多有待解决的问题。首先,分子印迹技术的机理研究相对肤浅,还处于定性和半定量的阶段,结合位点的作用机理、聚合物的形态和传质机理不够明确,需进一步从分子水平上弄清楚分子印迹和识别的过程,定量描述其机理,以提高MIP制备的预知性和可控性。其次,目前MIP的制备和应用大多数只能在有机相中进行,如何利用特殊
