分離科學(xué)課件

1、分子印跡技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)展生研1101 焦培登2011201124分子印跡技術(shù)的應(yīng)用1用于分離技術(shù)2用作傳感器3模擬酶催化4抗體和受體模擬物 分子印跡技術(shù)在許多領(lǐng)域，如色譜分離、固相萃取、仿生傳感、模擬酶催化等領(lǐng)域得到日益廣泛的研究和開(kāi)發(fā)，有望在生物工程、臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等行業(yè)形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模化的應(yīng)用。 分子印跡技術(shù)(Molecular imprinting technique ,MIT )具有良好的操作穩(wěn)定性和特異性的識(shí)別性質(zhì)。 MIP的印跡分子：小分子（氨基酸藥品和碳?xì)浠衔铮?大分子（蛋白質(zhì)） 1 用于分離技術(shù) MIP分子印跡聚合物（Molecular imprinted polymers)

2、用于分離的主要用途之一是作為色譜固定相，并已用于高效液相色譜毛細(xì)管點(diǎn)色譜以及薄層色譜分離中，還用于膜分離固相萃取等重要分離技術(shù)。1.1用于色譜技術(shù) 分子印記技術(shù)用于色譜分析主要有兩個(gè)方面：樣品前處理（分離、提純、濃縮）和手性物質(zhì)的分離。1.1.1作為吸附劑用于樣品前處理 分子印跡聚合物作為吸附劑，真正用于試樣的前處理是1994年首先報(bào)道的戊脒（pentamidin，一種抗原蟲(chóng)菌藥）完成了對(duì)生物液體試樣尿中五咪的提取、純化和濃縮。 早在1977年，wulff 等就報(bào)道了以-D-甘露吡喃糖苷為模板制備的MIP作為HPLC固定相拆分其外消旋體，雖然最初的分離結(jié)果并不理想，但通過(guò)改變色譜操作條件，達(dá)到

3、外消旋體的完全拆分，MIP作為固定相應(yīng)用于手性藥物分離更是引人注目。不同的手性柱評(píng)價(jià)普通手性固定相常有手性基團(tuán)，雖能將一對(duì)異構(gòu)體完全分開(kāi)，但難以預(yù)測(cè)其洗脫順序MIP手性固定相選擇性高，可預(yù)測(cè)洗脫順序。缺點(diǎn)：柱效較低，后洗脫峰常嚴(yán)重拖尾，導(dǎo)致分離時(shí)間較長(zhǎng)1.1.3毛細(xì)管電色譜 高效毛細(xì)管電泳（HPLC）是一門(mén)新興的分離技術(shù)，將分子印跡聚合物的高選擇性與毛細(xì)管電色譜的高分離效率相結(jié)合，克服分子印跡聚合物在高效液相色譜中柱效低的缺點(diǎn)。 分子印跡聚合物色譜分析存在的不足：（1）聚合物容量太小。主要原因是聚合物實(shí)際有效結(jié)合位點(diǎn)太少所致。（2）分子印跡聚合物在制備前首先需要純的對(duì)映體分子，這就給一些消旋物

4、的拆分工作帶來(lái)了困難。1.3 分子印跡在固相萃取中的應(yīng)用 分子印跡用于固相萃取有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：耐極端環(huán)境分離過(guò)程，選擇性高。缺點(diǎn)：存在印跡分子的流失問(wèn)題。 正是由于這些特點(diǎn)，因此非常適合用作固相萃取劑來(lái)分離富集復(fù)雜樣品中的痕量被分析物，達(dá)到分離純化的目的。 除了以上幾種分離技術(shù)的應(yīng)用外，MIP作為吸附劑、離子交換樹(shù)脂的研究也已經(jīng)引起了關(guān)注。2 用作傳感器 MIP還可以用作傳感器。 傳感器（Sensor）： 能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律 轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件和裝置。識(shí) 別 元 件換 能 器識(shí)別元件的特性：其具備的選擇性能讓傳感器對(duì)某種或某類(lèi)分析物質(zhì)產(chǎn)生選擇性響應(yīng)。換能器的作用是把識(shí)別元

5、件產(chǎn)生的物理化學(xué)或生物的參數(shù)變化轉(zhuǎn)化為可測(cè)電信號(hào)。傳感器按其工作原理分為物理化學(xué)和生物傳感器。生物傳感器雖然具有較高的靈敏度和特異性，但由于用作識(shí)別元件的生物活性組分極易變性失活，制作成本高，從而限制了大規(guī)模應(yīng)用。 用分子印跡聚合物制成的傳感器已經(jīng)用于除草劑、糖類(lèi)、核酸和氨基酸及其衍生物、醫(yī)藥、毒素、溶劑和蒸汽等的檢測(cè)。Mosbach等將印跡與傳感器技術(shù)結(jié)合起來(lái)，利用MIP作為識(shí)別元件，制備出生物傳感器并申請(qǐng)了專(zhuān)利，后來(lái)有人做了關(guān)于嗎啡、氨基聯(lián)苯等的傳感器的研究。目前利用分子印跡聚合物生產(chǎn)的傳感器已用于實(shí)際測(cè)定中，并可望用于光學(xué)傳感器。3模擬酶催化 分子印跡最富挑戰(zhàn)性的應(yīng)用研究是對(duì)酶的人工模擬。多年來(lái)，化學(xué)家們?cè)噲D制備出與酶的催化性能相近的化學(xué)催化劑，但進(jìn)展極其緩慢，分子印跡技術(shù)的