分子印迹聚合物简介课件.ppt

《分子印迹聚合物简介课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、分子印迹聚合物简介主要内容一、分子印迹基础知识二、文献介绍三、最近实验情况一、分子印迹基础知识1、分子印迹技术分子印迹技术是当前发展高选择性材料的主要方法之一，其原理是模仿自然界抗原-抗体反应机理，在聚合物材料中引入分子识别位点，制备在空间和结合位点上与特定目标分子相匹配的、具有特定预定选择性的高分子化合物—分子印迹聚合物。2、分子印迹技术基本原理分子印迹就是将模板分子与功能单体通过共价、非共价或金属协同作用形成预聚合物，在交联剂的作用下功能单体发生聚合，将模板分子固定在聚合物中，最后脱除模板分子，即聚合物材料上留下与模板分

2、子在大小、形状和官能团的方向上都互补的空穴结构。空穴不仅保留了与模板分子化学结构互补的官能团的有序排列，也维持了它的整个空间构象，所以当材料再次遇到模板分子时，可发生特异性的结合。3、分子印迹聚合物制备方法3.1整体印迹将印迹分子、功能单体、交联剂和引发剂按一定比例溶解在惰性溶剂中，然后移入一玻璃安培瓶中，采用超声波脱气，然后通入氮气以除氧，在真空下密封安培瓶，经加热或紫外光照射引发聚合得到块状聚合物。块状聚合物经粉碎、研磨、筛选等过程获得合适大小的粒子，洗脱除去模板分子。Hawkin等以异硫氰酸荧光素(fluorescei

3、nisothiocyanate,FITC)标记的白蛋白为模板蛋白,丙烯酰胺和N,N‘-亚甲基双丙烯酰胺分别为功能单体和交联剂,用整体印迹法制备印迹材料。共聚焦显微镜图片显示,标记了荧光的模板蛋白均匀分布于分子印迹凝胶骨架材料中,材料经10%十二烷基硫酸钠(sodiudodecylsulfate,SDS)/10%醋酸溶液洗涤后荧光消失，证明SDS溶液可以使印迹蛋白变性并将其脱除。Ye等设计了新型功能单体，可以通过金属协同作用与模板蛋白的特定氨基酸序列结合，以此构造更均一的结合位点，并在一定程度上减少非特异性吸附。N-(4-乙烯

4、基）-苯甲基亚胺基双醋酸（N-（4-vinyl)-benzyliminodiaceticacid,VBIDA)是一种金属螯合单体，它可与二价铜离子螯合作为桥梁，再通过铜离子与蛋白表面暴露的组氨酸相互作用形成复合物。用EDTA将模板蛋白脱除，从而在材料上留下结合位点。Qin等以溶菌酶为模板蛋白，N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酰胺和VBIDA为功能单体，用冷冻聚合法制得印迹溶菌酶的热敏大孔水凝胶。这种智能水凝胶对模板蛋白表现出很强的吸附能力，印迹因子可达7.87，并在多种蛋白的混合溶液中对模板蛋白实现成功分离。Brown等用溶胶-凝胶

5、法制备无定形聚硅氧烷印迹材料，用无定形硅印迹溶菌酶多肽序列（16-residuepeptidelysozymeC,1.8kDa)识别位点实际就相当于识别整个分子，与传统的有机材料相比，首先小段多肽与单体材料有更强和更具特异性的相互作用，以此减少非特异性吸附并增强材料对模板的亲和力，其次，小段多肽在有机试剂中相对稳定，因而其有机试剂也可作为聚合的介质对模板蛋白结合力强，选择性好，蛋白进出材料骨架速度快，此种方法相当于抗原决定基法。整体印迹法工艺虽然简单，但后续处理复杂耗时，所得材料需经研磨和过筛才能得到所需粒径范围的颗粒，并不

6、适合工业化生产。另外，此种方式制得的材料外形不规则，限制了其在色谱和固相萃取领域的应用。最重要的是，整体聚合时不可避免地会有大量的印迹位点分布于材料内部，不利于蛋白质的进出。3.2表面印迹在聚合物的表面或近表面构造模板蛋白的结合位点称为“表面印迹”。与整体印迹旨在构造蛋白特异性三维结构不同的是，表面印迹的特点是在材料的表面构建蛋白的“二维印迹”。这样的二维阴极材料从某种程度上解决了生物大分子难以进出聚合物材料的问题，可大大缩短蛋白扩散进入材料并达到平衡的时间。然而，与“三维印迹”材料性比，“二维印迹”材料可能会出现对模板蛋白

7、选择性降低的问题。Elkirat等首先对玻璃板进行硅烷化，用双功能交联剂将模板蛋白接枝与其上，继而在表面进行单体材料丙烯酰胺的聚合，由此制得二维结构印迹材料。该研究小组首次用AFM对材料进行表征。AFM对材料表面的局部图像显示，印迹薄膜上分布有许多与模板蛋白大小形状互补的小孔穴，而非印迹薄膜图像模糊，无明显凹痕。小组以细胞色素c为模板，并将模板蛋白细胞色素c共价结合与AFM的探针上，借助力-距离曲线探测出其在纳米尺度的范围内与印迹材料的特异性结合力在85~95pN之间。将非模板蛋白牛血清白蛋白共价结合与探针上作为对照，结果发

8、现探针与印迹材料没有特异性相互作用。将连接了模板单板的探针与非印迹材料相互作用也得到同样地结果。证明模板与印迹位点具有特异性亲和力。Su等选用甲基丙烯酸为功能单体，聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯为交联剂，用微接触印迹法制备了卵清蛋白印迹薄膜。印迹薄膜的AFM图像显示，材料上分布有直径约34n