分子印跡技術論文

　　分子印跡技術是將高分子科學、材料科學、生物學、化學工程等有機 集成.下面小編整理了分子印跡技術論文，歡迎閱讀!

　　分子印跡技術論文篇一

　　淺析分子印跡技術的發(fā)展及在化工制藥篩選的應用

　　【摘要】本文概括的介紹了近年來關于分子印跡技術在生物大分子方面的發(fā)展、應用和檢測情況，為生物材料領域研究工作提供了相關研究熱點。

　　【關鍵詞】蛋白質;分子印跡;特異性識別

　　1 引言

　　在各種各樣的生物學過程中，蛋白與膜的作用通常是多位點的，多重位點作用與單重位點作用不同，蛋白質與表面之間具有更大的接觸面積，有更高的親合力，能夠誘導膜表面組分分布形式改變，在醫(yī)藥、環(huán)境、發(fā)酵及食品加工等方面的生物傳感器研制至關重要。Langmuir單分子層膜的側向流動對配體分子的自由重排起到很重要作用，單分子膜組分側向重排能夠更有利于隨后的蛋白結合[1]。單層膜的重排僅僅是模板和功能化單體之間的二維液相相互作用，但是卻能夠用作分子印跡材料[2]。從開始利用到最近用合成物質模仿分子識別的生物特性，科學家們投入 大量時間和精力，在諸多合成方法中分子印跡技術是最有前景的方法之一[3]。

　　2 分子印跡技術

　　分子印跡技術(molecular imprinting technique，MIT)也叫分子模板技術，最初源于20世紀40年代的免疫學，當時Pauling首次提出抗體形成學說，為分子印跡理論的產生奠定了基礎[4]。它通?？擅枋鰹橹圃熳R別“分子鑰匙”的人工“鎖”的技術。1972年首次成功制備出MIP[5]，使這方面的研究有了突破性進展。然而它制備方法如整體聚合、乳液聚合、懸浮聚合等所制得的聚合物呈塊狀，顆粒較大，不易研磨過篩，由于聚合物的高度交聯結構，致使其內部模板分子的洗脫比較困難[6]。同時因包埋于聚合物本體之中，都存在結合位點分布過深、不易洗脫、受位阻影響，這部分印跡空穴可接近性差，結合容量低等缺點。

　　3 小分子印跡技術分類

　　依據功能單體和模板分子的作用機理不同，分子印跡可分為共價印跡和非共價印跡以及半共價印跡法。前者是模板分子與功能單體先通過共價鍵結合繼而進一步聚合進行印跡的方法，此方法由Wulff課題組于1972年首次提吃并成功制備[7]。共價鍵作用的優(yōu)點是在聚合反應中能獲得在空間上精確固定排列的結合基團，缺點是作用較強，解離速度慢，難以達到熱力學平衡，識別能力與生物識別相差太遠，制備條件苛刻且價格昂貴。第二種方法是分子與單體之間通過氫鍵、離子鍵、 堆積、范德華力等形成預組織化合物，在此基礎上進一步聚合得到印跡聚合物。該方法優(yōu)點是制備過程簡單，適用范圍廣泛，這一技術在生物傳感器、人工抗體模擬及色譜固相分離等方面有了新的發(fā)展。缺點是分子間作用力較弱，需加入過量的功能單體，降低萃取選擇性，印跡分子與單體的化學計量數比難以確定[8]。除了上述方法之外，分子印跡聚合物的制備方法還有親和印跡法、冷凍干燥法、抗原決定基法。

　　4 生物大分子印跡技術

　　對于蛋白表面印跡的制備可以利用空氣-水界面上的油脂分子聚集再通過對單層膜轉移和固定完成[12]。這種單層油脂印跡膜在能夠形成定向印跡點，具備優(yōu)異的質量傳輸能力。這種通過“剪裁”適宜的油脂分子單層膜具有高的蛋白親合性，并且能夠通過完整的表面印跡來實現信息儲存和生物傳感，美國的North Brunswisk公司，法國的Semorex公司等都已經開始商業(yè)化生產分子印跡模板[13，14]。

　　由于生物大分子與生俱來的一些技術上的問題使得這種分子印跡的使用和推廣比較困難，特別是蛋白通常不能夠溶解在有機溶液中(蛋白普遍溶解在條件溫和的含水溶液中)[15，16]，故而蛋白質的分子印跡研究還較少有成功的范例。由于傳統(tǒng)方法制作的印跡模板特別實在較為苛刻的條件下，因而阻礙生物大分子在其中的擴散與出入。Takeuchi研究組[17]做了一系列的有關選擇性吸附的蛋白分子印跡實驗，發(fā)現蛋白的親合性明顯提高，但是選擇性適中，例如維生素B�抗生素蛋白，蛋清溶菌酶�抗鼠溶菌酶。

　　5 大分子印跡方法

　　包埋法是制備蛋白質分子印跡聚合物的主要方法。該法是將蛋白質模板分子、功能單體、交聯劑和引發(fā)劑按一定比例溶解在溶劑中，通過脫氣除氧，經引發(fā)聚合形成塊狀聚合物，然后將塊狀聚合物研磨、過篩，選擇一定粒徑范圍的聚合物，經過洗脫除掉模板分子，隨后用作吸附實驗的介質，但是模板分子形成的部分識別位點完全被包埋，空間位阻影響其吸附容量。為了克服包埋法的局限性，Mosbach等提出了表面印跡法[19]。該法在聚合溶液中引入基體，讓單體與模板的聚合發(fā)生在基體的表面，表面分子印跡技術在表面積很大的基體表面進行印跡，與傳統(tǒng)的本體分子印跡聚合物相比，不僅克服空間位阻的影響，而且能產生更多易于接近的識別位點印跡位點存在于粒子的表面或接近表面，有利于蛋白質向印跡孔穴擴散，并且利于印跡分子的洗脫和目標分子的再結合，提高模板分子的利用率因而增大了吸附容量，傳質速度快，結合效率高，是一種理想的蛋白質印跡的方法，成為國內外的研究熱點。

　　6 總結與展望

　　分子印跡是集高分子合成、物化分子設計、分析、分離和測試，生物和醫(yī)學等眾多相關學科的優(yōu)勢，相互滲透而發(fā)展起來的一種材料制備新技術，許多熱力學和光譜分析技術已經被應用到這方面研究上，期望能夠利用分子印跡技術進一步說明作用對蛋白和糖類化合物之間的相互作用。

　　參考文獻

　　[1] Hayward，J. A.; Chapman，D. Biomaterials 1984，5，135

　　[2] 董文國，張敏蓮，劉錚.化工進展，2003，22，683

　　[3] 史瑞雪，郭成海，皺小紅，等.化學進展，2002，14，182

　　[4] Wulff，G.; Sarhan，A.; Zabracki，K. Arp. Tetrahedron Letter 1973，23，329

　　[5] 仰云峰，車愛馥，吳健，徐志康.化學通報，2007，324

　　[6] Norrlow，O.; Glad，M.;Mosbach，K. J. Chromatography 1984，299，29

　　[7] Wulff，G.; Vesper，W.; Einsler，R. G. Makromol Chem. 1997，178，2799

　　[8] Kee，E.; Christine，B.; Majors，R. E. LCGC 2001，19，942

　　[9] Turner，N.; W.; Jeans，C. W.; Brain，K.;R.; Allender，C.; J.; Hlady，V.; Britt，D.;W. Biotechnol. Prog. 2006，22，1474

　　作者簡介

　　鄭海富，江蘇省計量科學研究院，工程師，研究生學歷，研究方向為物理化學。

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