新型分子印迹聚合物的合成及其在食品安全中应用的现状

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1、新型分子印迹聚合物的合成及其在食品安全中应用的现状孟德欣刘志双于文瑄赵宁(华北理工大学药学院，河北唐山063000)【摘要】分子印迹是一项具备特异识别功能的新兴技术。介绍了其发展历程、基本原理及应用，并对分子印迹聚合物的制备进行综述。对近年来分子印迹技术在食品安全方面的应用进行了介绍。另外对分子印迹技术的发展进行了总结。.jyqkprintedＰolymeranditsＡpplicationinＦoodＳafetyMENGDe-xinLＩＵZhi-shuangYＵolecularImprintingte

2、chniqueinfoodsafetyinrecentyearsmarizesthedevelopmentofMolecularImprintingtechnology.【Keyprintedpolymers；Ｆood；Ｓecurity分子印迹技术(molecularlyimprintedtechnology，MIT)是指制备对某一目标分子具有特异选择性的聚合物，能选择性地把目标分子及其结构类似物从复杂样品基质中分离和富集出来，具有特异的识别性和选择性。1分子印迹技术1.1发展历程上世纪40年代Paul

3、ing[1]首次提出了利用抗原合成抗体的设想，将分子印迹技术描绘成“人工锁”、“分子钥匙”的技术，提供了建立分子印迹技术的理论依据。随后，Dickey[2]提出了“专一性吸附”的概念，被视为“分子印迹”技术发展的萌芽。1972年，德国IP)，从此，分子印迹技术得到了长足的发展。到1993年Mosbach等[4]成功研制了茶碱分子印迹聚合物后，分子印迹技术才开始在全世界范围内得到广泛的研究与应用。进入新世纪以来，由于各学科的快速发展以及检测手段的改进，分子印迹技术发展相当迅速。1.2基本原理分子印迹技术原

4、理如图所示，当功能单体与模板分子（印迹分子）作用时形成多重作用位点，通过交联、聚合这种作用被记忆下来，当模板分子去除后，聚合物中就留下与模板分子空间结构相匹配的、具有多重作用位点的三维空穴[5]，模板分子的结构和化学性质决定了MIP中的空穴的空间结构和选择的功能单体的类别。当MIP在适当的环境下中遇到与模板分子或者相匹配的结构类似物时，就会产生特异性的识别作用。1.3制备方法分子印迹聚合物的制备比较简单，一般包括三个步骤[7-8]：(1)模板分子与功能单体在适当溶剂中通过共价或非共价的相互作用形成稳定的

5、单体-模板分子复合物；(2)加入交联剂，在引发剂的引发下进行光或热聚合，使单体-模板分子复合物与交联剂通过自由基聚合的方式形成高度交联刚性印迹聚合物；(3)在将模板分子从印迹聚合物中洗脱或解离出来之后，便在聚合物中原位置留下了与模板分子的空间大小、形状以及化学基团相匹配的识别空穴，这就形成了分子印迹聚合物。分子印迹技术发展到现在已经形成了许多成熟的制备方法。MIP比较常见的制备方法有本体聚合、沉淀聚合、乳液聚合、悬浮聚合、电化学聚合等。随着科技的发展以及分子印迹技术研究的深入，出现了一些新型的分子印迹技

6、术的研究方法。例如表面印迹技术、膜材料、磁性纳米材料、以及各种新型印迹载体等。1.4技术应用相对于其他识别系统，MIPs拥有许多有发展前景的特点，如低成本、容易合成、高稳定的化学和物理条件和优秀的可重用性，MIPs已经应用在许多领域，如固相萃取、色谱分离、膜分离、生物传感器、药物控制释放、酶催化、手性识别等领域。2分子印迹技术在食品安全检测中的应用人们在日常生产活动中常会有意或无意对食品造成污染，如：储存不当是食品发霉变质，在生产过程中使用了过量农药，农业生产源头的污染的等等。分子印迹技术在食品安全检测

7、中的应用大致可以分为农药残留、兽药残留、违禁添加剂、霉菌毒素等几方面，具体介绍如下：2.1食品中农药残留的检测韩爽等[9]以灭草隆为模板，在包覆SiO2的Fe3O4微球颗粒表面上进行分子印迹，制备了分散均匀的磁性核壳分子印迹聚合物微球，并用双光束紫外可见分光光度计进行分析，结果表明磁性印迹聚合物对灭草隆具有良好的选择性和特异识别功能，最大吸附容量达到80mol/g，使样品中的灭草隆很好的富集，且制备过程简单，能够快速分离。荆涛等[10]建立了一种分子印迹固相萃取-液相色谱联用技术(onlineMISPE

8、-HPLC)来检测食品样品中痕量四环素类抗生素。该研究分别采用土霉素、四环素、金霉素和强力霉素为模板分子，制备了四种分子印迹聚合物，进行了模板分子的选择对印迹效果影响的初步机制研究。在此基础上，以土霉素和金霉素为模板分子，制备了一种双模板分子印迹聚合物，其对四环素一族均表现出极高的吸附容量和选择性，系统研究了其分子识别机制。随后，以此聚合物作为固相萃取吸附剂与液相色谱仪联用，建立了一种快速、灵敏、高效的自动化在线分析系统，用于食品样品中四环