第六章高分子烙印技术课件.pptVIP

第六章 分子烙印技术 分子烙印技术发展简介 1894年,Fischer’s 提出“锁匙理论” 1940年,Panling的“抗体合成”,1949年Dickey所设想的“特种吸附剂” 近代MI理论是上世纪80年代,由Wilff 和Mosbach确立 1993年Mosbach等在Nature上发表分子印记的“塑料抗体”和仿生免疫分析 什么是分子烙印？ 分子烙印、分子印迹（molecular imprinting，MI，MIT)又称模板(template）、裁制（tailormade)，是指制备对特定分子（烙印分子）具有特异选择性的聚合物（molecular imprinting polymer, MTP)的过程。 MIP被广泛应用于各种领域。 分子烙印的基本原理 实现分子烙印要经过的3个步骤 分子烙印的分类 分子烙印聚合物（Molecular Imprinted Polymer,MIP）的制备方法 实现分子烙印要经过的3个步骤 功能单体和烙印分子在一定条件下形成某种可逆的复合物 加入交联剂将这种复合物“冻结”起来,制得高聚物 将烙印分子抽提出来,这样在聚合物的骨架上便留下了一个对烙印分子有“预定(predetermined)”选择性的分子识别位 分子烙印的分类 共价型 :烙印分子和单体通过可逆的共价作用(如形成可逆的硼酸酯和席夫碱)形成复合物 Wulff 结合方式：可逆共价键 优点：空间精确固定排列 非共价型 :烙印分子和单体则通过氢键、偶极、离子、金属螯合、电荷转移、疏水乃至范德华力相互作用形成复合物,非共价型的分子烙印是一种分子自组装的过程。Mosbach 结合方式：非共价键 优点：简单易行 模板容易除去 近似天然 牺牲空间法 （两者兼备）Vulfson 功能单体和交联剂 共价型分子烙印中常用的功能单体有含乙烯基的硼酸和二醇以及含有硼酸酯的硅烷混合物等。 非共价型分子烙印中常用单体是甲基丙烯酸(MAA) 等 交联剂的作用是使模板分子和功能单体形成高度交联、刚性的聚合物,“固化”单体的功能基团在模板分子周围的特定位置。 单体和交联剂对烙印聚合的影响 在聚合时增加交联剂的用量有利于形成稳定和完整的”印记”位点。一般而言,对于易挥发的有机待测物需要制备高度交联的聚合物;对于具有一定形状的模板分子,交联剂的用量适量降低。 单体、模板复合物的刚性大,形成的位点与模板分子的吻合程度高,在位点上发生相互识别和键合作用时熵的变化小,有利于提高亲和力和选择性。 模板 模板分子的用量:合成ＭＩＰ时,模板分子、单体和交联剂的相对用量对ＭＩＰ性能有直接的影响。模板分子的最佳量通常为总量的5%,当用三乙烯基化合物作为交联剂时,模板分子的比例可增大。此外,模板分子的用量还受到其溶解性和获取难易程度的影响。 分子烙印聚合物的制备 热引发 光引发 (1)可稳定烙印分子和单体所形成的复合物; (2)可烙印热不稳定的化合物 (3)可以改变聚合物的物理性能以获得更好的选择性。 新型分子烙印聚合物的制备 种子溶涨法 悬浮聚合法 沉淀聚合法 硅胶接枝 原位聚合的方法 组合化学方法在分子烙印技术中的应用 悬浮聚合法 原位聚合的方法 分子烙印技术的应用 对映体及异构体的分离 分子烙印模拟生物传感器 分子烙印在固相萃取（Solid Phase Extraction,SPE）中的应用 临床药物分析 模拟酶 中草药有效成分的分离 组合化学方法在分子烙印技术中的应用 识别模型示意图 手性分离膜 介质对MIP在SPE中应用的影响 对于低极性模板分子,有机溶剂作为介质时可达到良好的识别能力。乙腈形成氢键的能力较弱,对识别位点氢键形成的竞争小,同时对甲基丙烯酸酯骨架和多数化合物具有较好的溶解性,因而是一种常用的溶剂和流动相。 具有质子性功能基团的模板分子,当用ＭＡＡ或ＶＰＹ作为单体时,合成的ＭＩＰ常在亲水流动相中显示优良的色谱性能和选择性。 中草药有效成分的分离 北京大学的谢建春、朱丽荔、徐筱杰等以黄酮类化合物槲皮素作为模板，制备烙印聚合物，从银杏叶提取液中提取了黄酮类有效成分，并以骆驼蓬种籽中抗肿瘤活性化合物哈尔明及哈马灵的结构类似物哈尔满作为模板,用非共价键法制备了对哈尔明及哈马灵具有强亲和性的分子烙印聚合物.此分子烙印聚合物作为液相色谱固定相与大气压电离飞行时间质谱联用,直接分离鉴定了草药骆驼蓬种籽甲醇粗提物中所含的哈尔明及哈马灵两种抗肿瘤活性成分.实验结果证明了通过分子烙印亲和色谱与质谱联用方法,快速有效地对中草药活性成分分离鉴定是可能的. 原位聚合法:原位聚合采用印迹分子,功能单体,交联剂及致孔剂在柱内直接聚合成整体柱.这是较简便的方法. MI