菊酯类农药分子印迹聚合物的研究进展【文献综述】.docVIP

毕业论文文献综述 生物工程 菊酯类农药分子印迹聚合物的研究进展 摘要：介绍菊酯类农药，分子印迹固相萃取的原理、特点、发展状况和发展趋势以及分子印迹聚合物的制备和应用。 关键词：分子印迹；固相萃取；制备；应用 菊酯类农药是生物活性优异、环境相容性较好的一大类杀虫剂，具有品种多、药效高、毒性低、分解快、残留少、用途广等特点[1] 。在蔬菜生产中使用菊酯类农药非常普遍在防治卫生害虫和农作物害虫中占有重要地位。近年来，随着人们生活水平的不断提高，食品的安全性也越来越受到重视，对蔬菜中农药残留的问题也越来越关注。 传统的农药残留前处理技术存在样品量大、萃取时间长、有机或有毒溶剂消耗量大等缺点。近年来科研工作者在该方面研究取得了较大的进展。萃取技术主要有加速溶剂萃取(ASE)、超声波萃取(USE)、微波辅助萃取(MAE)、超临界流体萃取(SFE)、液相微萃取(LPME)等技术，具有速度快、溶剂用量少、回收率高等优点，而且容易实现自动化。净化技术有凝胶渗透色谱(GPC)、固相萃取(SPE)等，它们具有效率高、速度快、对环境友好等特点。随着萃取、净化一体化技术的发展，使得萃取与净化同时完成成为可能，这样就大大的简化了前处理的时间，提高了效率[2]。 1、相关技术的介绍 分子印迹技术(molecular imprinting technique，MIT)是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子(模板分子)完全匹配的聚合物的实验制备技术[3]。分子印迹技术的原理是印迹分子与带有功能基团的单体分子通过共价键或非共价键在有机溶剂中相互作用形成复合物；然后通过交联剂在光或热的条件下使之聚合，形成高分子聚合物；最后将印迹分子与聚合物分离[4]。这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。该技术大多用于合成具有识别特性的印迹聚合物,对特定的分子具有特异的选择性，可以提高萃取选择性。“分子印迹”的概念最早可追溯到Pauling提出的以抗原为模板合成抗体的设想,但是现代意义上的分子印迹概念则出现在20世纪70年代，其标志是Wulf和Mosbach等分别在共价和非共价型分子印迹聚合物研究方面的开拓性工作[5]。1993年Vlatakis等[6]报道了茶碱MIPs之后，MIT因具有构效预定性、特异识别性、广泛实用性等特点而吸引了众多研究与开发者的关注，并开始进人快速发展期[7]。1997年，美国出版了第一本分子印迹技术的专论并成立分子印迹协会(Society for Molecular Imprinting，SMI)[8]。经过20-30年的努力，分子印迹技术趋于成熟，目前已应用于传感器、人工抗体模拟及色谱固相分离[9]、免疫分析、分离提纯、模拟酶、催化以及生物传感器等方面,已经成为化学和生物学交叉的新兴领域之一[10]。 固相萃取（Solid-Phase Extraction, SPE）是近年发展起来一种样品预处理技术，利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理，由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率，更有效的将分析物与干扰组分分离，减少样品预处理过程，操作简单、省时、省力。1962年，Anton AH等人首次对该技术进行了研究，用吸附剂氧化铝净化样品[11]。目前，该技术的发展方向主要集中在新型吸附剂的研制以及在线操作的设计上。近年来，在中药质量控制中越来越多地应用到了固相萃相技术[12]。 2、分子印迹聚合物的制备及应用 分子印迹聚合物制备过程包括印迹分子/模板分子与功能单体的可逆复合、在交联剂和引发剂的作用下合成聚合物及模板分子去除等步骤。在模板分子与功能单体可逆复合方面，根据两者间作用力不同，分子印迹聚合物的合成方法主要分为2种。一种是共价印迹法，这种方法也称为预组装合成法。该法先将印迹分子和单体之间以可逆的共价键结合在一起，再进行聚合反应。具有复合物稳定、选择性高，但是过程复杂、结合缓慢、模板分子难去除。另一种方法是自组装法，也称为非共价印迹法。该法用非共价键包括氢键、静电引力、范德华力、疏水性相互作用、(过渡)金属/配基结合作用、离子键等的作用，将单体和印迹分子形成复合物，然后再进行聚合反应，其过程简单、模板易去除和更接近天然分子识别。也有人将共价作用与非共价作用相结合，应用于制备MIPs[13]。 分子印迹聚合物特效的选择性和亲和性，用作固相萃取剂[14]可克服生物或环境样品体系复杂、预处理手续繁杂等不利因素，为样品的采集、富集和分析提供了极大的方便。该聚合物具有制备容易、成本低廉、对加热、有机溶剂及强酸强碱等稳定等优点，在色谱分析、仿生催化、药物分析、膜分离和固相萃取等方面有比较好的应用前景[15]。黄积涛等[16]发明了一种分子印迹高分子超亲核催化剂，