分子印跡技術(shù)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(shù)論文，歡迎閱讀!

　　分子印跡技術(shù)論文篇一

　　淺析分子印跡技術(shù)的發(fā)展及在化工制藥篩選的應(yīng)用

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

　　【關(guān)鍵詞】蛋白質(zhì);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(zhì)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(guān)重要。Langmuir單分子層膜的側(cè)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(cè)向重排能夠更有利于隨后的蛋白結(jié)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(zhì)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(shù)是最有前景的方法之一[3]。

　　2 分子印跡技術(shù)

　　分子印跡技術(shù)(molecular imprinting technique，MIT)也叫分子模板技術(shù)，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(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)[4]。它通?？擅枋鰹橹圃熳R別“分子鑰匙”的人工“鎖”的技術(shù)。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(lián)結(jié)構(gòu)，致使其內(nèi)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(jié)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(jié)合容量低等缺點。

　　3 小分子印跡技術(shù)分類

　　依據(jù)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(jié)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(yīng)中能獲得在空間上精確固定排列的結(jié)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(yù)組織化合物，在此基礎(chǔ)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(shù)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(shù)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(shù)

　　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(zhuǎn)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(zhì)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(xiàn)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(jīng)開始商業(yè)化生產(chǎn)分子印跡模板[13，14]。

　　由于生物大分子與生俱來的一些技術(shù)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(zhì)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(guān)選擇性吸附的蛋白分子印跡實驗，發(fā)現(xiàn)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(zhì)分子印跡聚合物的主要方法。該法是將蛋白質(zhì)模板分子、功能單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑按一定比例溶解在溶劑中，通過脫氣除氧，經(jīng)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(jīng)過洗脫除掉模板分子，隨后用作吸附實驗的介質(zhì)，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(shù)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(chǎn)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(zhì)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(jié)合，提高模板分子的利用率因而增大了吸附容量，傳質(zhì)速度快，結(jié)合效率高，是一種理想的蛋白質(zhì)印跡的方法，成為國內(nèi)外的研究熱點。

　　6 總結(jié)與展望

　　分子印跡是集高分子合成、物化分子設(shè)計、分析、分離和測試，生物和醫(yī)學等眾多相關(guān)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(shù)，許多熱力學和光譜分析技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到這方面研究上，期望能夠利用分子印跡技術(shù)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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