新型分子烙印聚合物的制备及在药物研究中的应用（医学论文）.doc

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1、新型分子烙印聚合物的制备及在药物研究中的应用【摘要】介绍了分子烙印技术的基本原理、新型分子烙印聚合物(MIP)包括水相中MIP和球形MIP的制备，并综述了分子烙印聚合物在手性药物分离、中药研究以及药物传输等方面的最新应用。认为MIP作为色谱固定相，在手性药物的拆分中显示出选择性好、分离效率高等优点；作为固相萃取剂，可简化分离过程，提高分离效率；在药物传输系统中，可作为中药特定药效部位的载药系统。MIP技术在药物研究领域中发挥着越来越大的作用。【关键词】分子烙印聚合物；手性药物/分离与提纯；中药分析化学设计并合成能与生物分子如抗体、酶、受体

2、等识别系统相媲美的分子识别系统一直是化学和分子生物学领域的研究热点。分子烙印技术是20世纪90年代发展起来的一种新兴的分子识别技术，基于该技术制备的分子烙印聚合物(MIP)由于其优越的分子识别能力，因而在手性药物分离、固相萃取、化学传感器以及临床药物分析等领域均具有广泛的应用前景。近年来针对MIP的优化设计、合成工艺、识别性能及其应用的研究，已吸引了国内外众多学者的关注。1分子烙印聚合物的制备原理分子烙印技术是针对特定的研究对象(烙印分子或称模板分子)，制备一种对目标化合物具有特定选择性和亲和性的分子识别材料的技术。它是通过以下3个步骤实

3、现的：（1）首先选择合适的带烯键的功能单体和模板分子结合形成单体/模板复合物；（2）引入合适的交联剂和致孔剂，与单体/模板复合物通过聚合反应形成高度交联的多孔共聚物，从而将功能单体的功能基在空间排列和定位上固定下来；（3）通过一定的方法将模板分子洗脱，这样就在高分子的共聚物中留下了模板分子的三维空穴，见图1所示。由于此空穴是根据模板分子“量身裁衣”定做的，它的空间形状、大小与模板分子完全匹配，孔穴体内腔表面基团与模板底物所含基团电子特征高度互补，因此对模板分子具有良好的记忆效应，在一定条件下，它可以重新选择性地结合模板分子。MIP引进识别

4、孔穴的模型主要有两种：共价（预聚合）和非共价方式（自组装）。前者是指模板分子与功能单体通过可逆的共价键结合起来,交联后，通过一定的溶剂破坏形成的共价键,得到一种具有空腔的MIP,其主要的反应类型有形成西佛碱（schiffbase）［1］、缩酮或缩醛［2］、碳酸酯［3］、硼酸酯［4］等。这种方法的优点是单体和烙印分子可定量结合形成稳定的复合物，所得的烙印聚合物所含的烙印孔穴密度较高，且无随机分布的非识别基团存在。因此，此类聚合物对模板分子具有较高的专一识别性。缺点就是共价键的结合能量大，烙印分子的抽提较为困难，其次在=1MIP的再识别过程中

5、，模板与功能基结合的动力学速率慢，不能满足快速分离的需要。自组装是指在聚合反应前，可聚合的小分子单体如甲基丙烯酸、乙烯基毗晚、丙烯酰胺等功能单体与带有作用基团的模板分子在有机相溶液中通过弱的氢键、离子键（静电作用）、金属螯合、兀兀电荷转移、偶极一偶极等弱的非共价键进行自组装。这种方法制备的MIP后处理（除去烙印分子）非常简单，其后续分子识别过程也更接近于那些天然的分子识别系统，如酶和底物、抗体和抗原等。因此目前绝大多数MIP均是通过非共价方法制得的。图1分子烙印聚合物制备过程示意图略2新型分子烙印聚合物的制备及特性21水相中MIP的制备及

6、特性在制备非共价型的MIP时，一般极性强的溶剂会降低烙印分子与功能单体的结合，特别是干扰氢键的形成，使生成的MIP识别性能较差。因此在非共价烙印中，大多是在弱极性或非极性有机介质（如苯、甲苯、二甲苯、氯仿、二氯甲烷、环己烷等）中进行，但它无法满足水溶性烙印分子对烙印环境的需要。近年来关于水相中MIP的制备报道日益增多。其中较多是采用金属配位的方法，其做法是采用金属螯合型功能单体与模板分子在水相或强极性溶剂中形成络合物，然后加入交联剂、引发剂聚合得到金属离子配位的MIP[5]o由于识别作用力是金属配位作用力，因此金属配位模板聚合物可以用于那

7、些氢键易被破坏或干扰的体系，如水相中的分子识别。而对于一些无作用基团或不溶于弱极性有机溶剂中的模板分子，如果其可以和环糊精形成包合物，引入环糊精作为功能单体不失为一种理想的选择。这种方法不仅可以在水/有机溶液中制备，而且对烙印一些含有两个以上疏水性基团（如苯环或荼环）的模板分子非常有效[6]。到目前为止，大部分的MIP都是通过采用含有烯键的功能单体和交联剂通过自由基引发聚合得到的有机高聚物。而采用溶胶一凝胶法制备无机或有机一无机杂化的分子烙印材料，是目前出现的一项新的研究课题，这种技术与高分子聚合的区别在于聚合过程中使用了硅烷化的功能单体

8、（如三甲氧基硅烷丙猿酸或三甲氧基硅烷丙酰胺等）和交联剂（如四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷等），在酸性催化下，硅氧烷发生一系列的水解、缩聚反应，从而得到高度交联的硅材料［7］。同有机聚合方法相比，溶