三聚氰胺分子印迹聚合物的制备微球及其在固相萃取中的应用文献综述

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1、文献综述三聚氰胺分子印迹聚合物的制备微球及其在固相萃取中的应用一、前言部分分子印迹(Molecularimprinting)这个概念属于超分子化学中的主客体化学范畴，是源于生物化学、高分子化学、材料科学等学科的一门交叉学科。分子印迹技术(Molecularimprintingtechnology，MIT)又称分子烙印，是指制备对某特定的目标分子(模板分子或印迹分子)具有特异选择性的聚合物材料的过程，同时也被形象地描述成制备“人工锁”或“分子钥匙”的技术。分子印迹聚合物(Molecularlyimprintedpolymer，MIP)即是这样一种合成的人工受体：它具有形状与底物分子相匹配的空腔

2、，而且有着特定排列的功能基团可以与底物分子产生识别作用[1]。分子印迹的出现源于免疫学，1972年德国的Wulff小组[2]首次利用酶和抗体之间具有分析形状、空间结构选择性等特点，首次报道了分子印迹聚合物用于色谱手性拆分之后，分子印迹技术才逐步被人们所认识并接受。分子印迹技术以其构效预定性(predetermination)、特异识别性(specificrecognition)和广泛实用性(practicability)，越来越受到人们的青睐。1997年，瑞典的Lund大学成立了国际性的分子印迹协会(societyofmolecularimprinting，SMI)，其宗旨是“致力于分子印迹

3、科学与技术的全面发展”。据SMI统计，每年公开发表的关于MIP的学术论文数量呈直线上升趋势[3]。而今，在分子印迹技术的作用机理、印迹聚合物的制备方法及分子印迹技术与分子印迹聚合物在各个领域的应用研究，特别是在分析化学方面的应用都取得了很大的进展[4-6]。目前,MIP作为识别材料已在色谱分离、固相萃取、酶模拟、生物传感器等领域显示出广阔的应用前景。二、主题部分1分子印迹原理分子印迹原理如图1示意。将一个具有特定形状和大小的需要进行识别的分子(2)作为模板分子，把它溶于交联剂中，再加入特定的功能单体(1)引发聚合物后，形成高度交联的聚合物(4)，其内部包埋与功能单体相互作用的模板分子，然后利

4、用物理或化学方法将模板分子洗脱，这样聚合物母体上留下了与模板分子形状相似的孔穴，且孔穴内各功能基团的位置与所用的模板分子互补，可于模板分子发生特殊的结合作用，从而实现对模板分子的识别，如果模板分子可以反复洗脱和吸附，则该分子印迹聚合物可以多次使用。2分子印迹聚合物微球的制备技术及方法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装法和自组装法两种基本方法。2.1.预组装法预组装法(preorganization)又称共价法，是由德国的Wullf[8]及其同事在20世纪70年代初创立的。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一模板分子复合物，然后交联聚合

5、，聚合后再通过化学途径将共价键断裂而除去印迹分子。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基团。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，而且识能力和生物识别差别甚远，因此这种方法发展缓慢。2.1.自组装法自组装法(self—assembling)又称非共价法，由瑞典的Mosbach[9]及其同事在20世纪80年代后期创立。在此方法中，模板分子(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一模板分子复合物，经过交联聚合后这种作用保存下来。常用的非共价键作用有：氢键、静电引力、金属螯合

6、作用、电荷转移、疏水作用以及范德华力等，以氢键应用最多。总之，非共价键作用的种类较多，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印迹聚合物则具有较高的选择性和分离能力。除了上述两基本类型外，另外还有一种技术综合了两者即聚合时单体与印迹分子间作用力是共价键，而在对印迹分子的识别过程中，二者的作用是非共价的。3分子印迹聚合物微球的应用3.1在色谱分析和电泳分离系统中的应用作为一种新型的分离介质，分子印迹聚合物在分离领域中的应用十分广泛。近些年来在药物工业、农业化学等领域，迫切地需要有效制备、提纯和分离手性化合物的新技术。基于

7、分子识别原理的分子印迹技术对目标分子具有高度的选择性和特异性，因而受到越来越多的关注。在分子印迹技术研究中，手性分离方面是最活跃的领域之一。郭洪声等利用分子印迹对药物头孢氨苄[10]、氟哌酸[11]等分子印迹聚合物的合成及结合选择性进行了报道。董襄朝等人制备邻羟基苯甲酸[12]等分子印迹聚合物固定相，对相应的类似物或异构体进行分离研究，取得了较大进展。3.2生物传感器作为一种兼具分子印迹技术与膜分离技术的两者