分子印记在中药研究中的应用资料

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1、 毕 业 设 计(综述) 分子印迹技术在中药研究中的应用 Application of molecular imprinting technique(MIT) in the study of traditional Chinese Medicine 申请学位: 学士学位 院 系: 药 学 院 专 业: 药 学 姓 名: 葛 素 素 学 号: 122120240 指导老师: 李 洪 娟 二一四年六月一号目 录 摘要 . I Abstract: . II 前言 . 1 1 分子印迹技术(MIT) . 1 1.1 分子印迹技术的发展概况 . 2 1.2 分子印迹技术的基本原理(如下图) . 2 1.

2、3 分子印迹聚合物的制备 . 2 1.4 分子印迹技术的基本方法 . 4 1.4.1 共价法(预先组织法). 4 1.4.2 非共价法(自组装法). 4 1.4.3 半共价印迹法(空间牺牲法) . 5 2 在中药提取分离中的应用 . 5 2.1 在活性成分分离纯化中的应用 . 5 2.1.1 黄酮类活性成分的分离纯化 . 6 2.1.2 多元酚类活性成分的分离纯化 . 6 2.1.3 生物碱类活性成分的分离纯化 . 7 2.1.4 甾体类活性成分的分离纯化 . 8 2.1.5 香豆素类活性成分的分离纯化 . 错误!未定义书签。 2.2 分子印迹技术在手性拆分方面的应用 . 9 3 研究意义及展

3、望 . 10 参考文献: . 11 致谢 . 14 分子印迹技术在中药研究中的应用 葛素素 摘要:目的 分子印迹技术是 20 世纪末出现的一种高选择性分离技术,本文对该技术在中药研究中的应用进行综述。 方法 通过文献查阅,分析了分子印迹技术的原理,分子印迹聚合物的制备及在中药中的应用现状。 结果 分子印迹技术在中药研究中的应用取得了一定进展,但仍有许多不足。结论 该技术在中药研究中有着广泛的应用前景。 关键词:分子印迹技术;中药研究;分子印迹聚合物Application of molecular imprinting technique in the study of traditional

4、Chinese Medicine Ge Susu Abstract: Objective Molecular imprinting technique is the emergence of a late 20th century high selective separation technology, this paper, the technique used in traditional Chinese medicine research were reviewed. Method Through literature review, analysis of the principle

5、 of molecular imprinting technique, preparation and application of molecularly imprinted polymers in medicine in the status quo. Results Molecular imprinting technique in traditional Chinese medicine research has made some progress, but there are still many shortcomings. Conclusion The technology ha

6、s broad application prospects in traditional Chinese medicine research. Key words: Molecular imprinting technique; Traditional Chinese medicine Research; Molecular imprinting polymer前 言 分子印迹的概念来源于人们对抗体-抗原及酶-底物专一性的认识, 著名诺贝尔奖获得者 Pauling 最早提出以抗原为模板来合成抗体的设想。1993 年 Mosbach1等在 Nature 上发表了关于制备支气管扩张药茶碱和安神药安

7、定的分子印迹聚合物,并将其用于抗体和受体模拟物的报道后,分子印迹技术便成为国内外研究热点。 分子印迹聚合物(molecular imprinted polymers,MIPs)是一类具有复杂网状结构、在三维空间构象和结合位点上与某一特定分子(模板分子、印迹分子)完全互补的网络聚合物,其结合位点是通过在聚合物合成中添加模板分子来形成。它是在聚合反应过程中,功能化聚合物单体通过共价或非共价键与模板分子结合,反应完成后将模板分子洗脱出来,形成的一种具有固定空穴大小和形状及有确定排列功能团的交联高聚物。这种分子印迹聚合物对印记分子的立体结构具有记忆功能,在进行混合物的分离时具有高度选择性。从本质上讲,

8、分子印迹聚合物在分子印迹过程中产生的识别位点常常依靠空间结构及离子键、氢键和金属配位键等作用力选择性地结合模板分子。 由于具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性等特点, MIPs 在对映体和异构体的提取分离、固相萃取、中药成分的萃取、模拟酶催化、临床药物分析、膜分离技术和药物开发等领域显示出广泛的应用前景。近年来,分子印迹技术在中药方面的应用也已初步展开2。 本论文对分子印迹技术在中药提取分离方面的应用进行了综述。 1 分子印迹技术(MIT) 自 20 世纪 70 年代以来,分子印迹技术3 (Molecular Imprinting Technique ,MIT)得到了迅速的发展,又称分子烙印

9、技术,是将高分子科学,材料科学,生物化学,化学工程等学科有机结合在一起,为获得在空间结构和结合位点上与模板分子完全匹配的聚合物 (即分子印迹聚合物, Molecular imprinting polymers, MIPs)的一种新型实验制备技术。 它利用分子印迹聚合物模拟酶-底物或抗体-抗原之间的相互作用,对印迹分子(Imprinting molecular)也称模板分子(Template molecular)进行专一识别。这类聚合物是具有分子识别功能的新型仿生试剂,其通常含有一定的空间形状、不同大小的化学官能团。生物大分子印迹技术发展极为迅速,已广泛用于 DNA、RNA、蛋白质的检测。通常人

10、们将 DNA 印迹技术称为 Southern blotting,将 RNA 印迹技术称为 Northern blotting,将蛋白质印迹技术称为 Western blotting,将不经凝胶的印迹技术称为斑点印迹(Dot blotting) 。1.1 分子印迹技术的发展概况 分子印迹技术最早可以追遡到 Fischer4的锁匙理论。此后,1940 年诺贝尔奖获得者 Pauling5提出的可利用抗原作为模板来铸造抗体的空间结合位点理论也为分子印迹理论的产生奠定了基础。 1949 年, Dickey6首先实现了染料在硅胶中的印迹并提出分子印迹的概念。 1972 年 Wulff7等首次成功制备出对糖

11、类化合物有较高选择性的共价型分子印迹聚合物,使这方面的研究产生了突破性进展,但其应用仅限于催化领域,而在分子识别领域的应用没有展开,发展缓慢。 80 年代后非共价型模板聚合物的出现, 尤其是 1993 年 Mosbach 等人有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道,分子印迹聚合物以其通用性和惊人的立体专一识别性,越来越受到人们的青睐8。 分子印迹是一种新的、很有发展潜力的分离技术。利用分子印迹技术,能够制备具有特异识别的色谱介质。目前该技术已在色谱分离、抗体或受体模拟、生物传感器以及酶的模拟和催化合成等诸多领域显示出良好的应用前景,尤其是手性拆分上,诸如氨基酸、糖类及其衍生物和药物的手性分离。同时分

12、子印迹聚合物具有良好的物理化学稳定性,能够耐受高温、高压、酸碱、有机溶剂等,容易保存,制备简便,易于实现工业化生产。因此,分子印迹技术在分离手性化合物方面有其独特之处。 1.2 分子印迹技术的基本原理(如下图 1) 分子印迹技术是选用能与印迹分子产生特定相互作用的功能性单体,通过共价或非共价作用在溶剂中形成印迹分子功能单体复合物,加入适当的交联剂、致孔剂、引发剂,在一定的条件下(如低温光照或加热)引发下与带有特殊官能团的功能单体进行光或热的聚合,形成三维交联的聚合物网络。然后,用合适的溶剂除去印迹分子,在聚合物网络中形成空间和化学功能与印迹分子相匹配的空穴。这种空穴与印迹分子结构完全一样,可对

13、印迹分子或与之结构相似的分子实现特异性的识别,并具有很好的选择性,从而可以在一定的基质中将模板分子富集9。 1.3 分子印迹聚合物的制备 分子印迹技术是指制备对某一特定的目标分子( 模板分子、印迹分子)具有特异选择性的聚合物的过程。它可以被形象地描绘为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”的技术。分子印迹聚合物的制备10是通过以下三个步骤实现的。 印迹:在一定溶剂(也称致孔剂)中,模板分子与功能单体依靠官能团之间的共价或非共价作用形成主客体配合物; 聚合:加入交联剂,通过引发剂、光或热等引发单体聚合,使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高联的刚性聚合物; 洗脱解离:将聚合物中的印

14、迹分子洗脱或解离出来。 这样在聚合物中便留下了与模板分子大小和形状相匹配的立体孔穴,同时孔穴中包含了精确排列的与模板分子官能团互补的由功能单体提供的功能基团,如果构建合适,这种分子印迹聚合物就像锁一样对此钥匙具有选择性。这便赋予该聚合物特异的“记忆”功能,即类似生物自然的识别系统,这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。 图 1 MIT 的基本原理 从总体上来说,分子聚合物具有以下三个显著的特点: 1、 预定性:即它可以根据不同的目的制备不同的分子印迹聚合物, 以满足各种不同的需要。 2、 识别性:即分子印迹聚合物是按照模板分子定做的, 可专一地选择性的识别印迹分子。 3、 实用性:

15、即它可以与天然的生物分子识别系统 (例如酶与底物、 抗原与抗体、受体与激素)相比拟,但由于它是由化学合成的方法制备的,因此又有天然分子识别系统所不具备的抗恶劣环境的能力,从而表现出高度的稳定性和长的使用寿命。 分子印迹聚合物可用于固相萃取,其主要作用是分离、提纯和浓缩样品,能够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,为样品的采集和分析提供了极大方便,对于痕量分析有重要作用和意义,是一种样品预处理技术。几年前,MIT 的研究主要集中于分子印迹聚合物合成的优化和固相萃取过程的探讨上,而对真实试样的分析应用还较少。目前,MIT 已经成功地运用在环境、食品以及生物医药等领域。Mosbac

16、h10用制备的戊双眯的 MIPs 作为固相萃取剂对实际尿样中痕量戊双眯纯化, 消除了样品中其他成分的干扰。 Sellergen11用治疗 AIDS病引起机能失调的药物 Pentamidine 作为印迹分子制备的 MIPs 固定萃取剂,可在稀溶液中对 Pentamidine 选择富集,其富集系数达 54,并可用于尿样中痕量Pentamidine 的测定。 1.4 分子印迹技术的基本方法 根据印迹分子和功能单体形成复合物时的作用力的性质,分子印迹技术可以分为共价法(预先组织法) 、非共价法(自组装法)和半共价印迹法(空间牺牲法)三种不同类型9-11。 1.4.1 共价法(预先组织法) 也称预先组织

17、法。印迹分子与功能单体通过可逆的共价键结合,加入交联剂后聚和,印迹分子通过化学方法从聚合物上断开,再用极性溶剂将印迹分子洗脱下来,使其形成具有高密度空腔的分子印迹聚合物。 共价键法的优点是空间位置固定,选择性高,峰展宽和脱尾少,常用于诸如糖类、氨基酸类、芳基酮类等多种化合物的特定性识别。共价键也比较稳定,因而会生成较多的键合位点,印迹效率要高于非共价键印迹法。聚合中能获得在空间精确固定的结合基团。如果模板物能以很高的百分比除去,共价结合就很适用。但实验结果已证明,印迹过程比较复杂,功能单体选择有限,使模板限制较大且难以除去。而且从聚合物中移去目标模板分子也较困难,其中主要的原因是这种类型聚合物

18、与底物形成复合物的生成速度很慢,同时其较慢的结合动力学也不利于分离,难以达到热力学平衡,不适于快速识别,而且识别能力与生物识别差异甚远,因此这种方法发展缓慢。 1.4.2 非共价法(自组织法) 也称自组装法。模板分子与功能单体通过氢键、金属配位键、偶极作用、离子化作用、疏水作用、静电引力、范德华力等多种非共价键作用力生成分子自组装体,在合适的引发条件下生成聚合物,将聚合物研磨为粉末并用合适的溶剂除去模板分子。这种过程是模拟生物中多重分子间作用而具有立体效应。2.1.1 黄酮类活性成分的分离纯化 黄酮类化合物一般含有多个酚羟基,呈弱酸性,易与碱性功能单体2-乙烯基吡啶(2-Vpy) 、4-乙烯基

19、吡啶(4-Vpy) 、丙烯酰胺(AM)等形成离子键,与甲基丙烯酸 (MAA)中的羰基形成氢键等,比较适合作为模板分子。极性溶剂易干扰模板分子与功能单体之间的氢键作用,所以非共价键法一般在介电常数低的溶剂中进行,然而大多数中草药功能因子(Functional Factors of Traditional Chinese Medicines,FFTCM)在应用及分离检测时,都处于水溶液或极性溶液中,这就使得 MIPs 在中药中的应用受到了很大的限制14。尤其是黄酮类的功能因子,随着酚羟基的增多,极性增大,难溶于氯仿、甲苯等弱极性溶液,通常改用极性较强的四氢呋喃(THF)、甲醇等溶剂来制备相应的 M

20、IPs,此时聚合物中主要以疏水作用为主。 颜流水等15制备的槲皮素 MIPs,将其作为吸附剂填充成固相萃取柱,结合毛细管电泳仪,对比槲皮素及其结构相似物芦丁的混合物电泳图,结果表明,芦丁分子由于羟基与葡萄糖和鼠李糖相连,空间体积比槲皮素大,较难进入由模板分子槲皮素形成的分子印迹孔穴,而槲皮素是通过特异性识别作用吸附在印迹孔穴内。许筱杰课题组等15以 AM 为功能单体、THF 为溶剂制备了槲皮素分子印迹聚合物(QUE-MIPs),该聚合物对槲皮素(QUE)的特异结合量为 12mgg-1。邓芹英课题组21利用不同的功能单体 MAA、AM、N,N-二乙基胺乙基甲基丙烯酸酯(DEAEM )、2-Vpy

21、 制备 MIPs,比较发现以离子作用结合的功能单体 2-Vpy 和DEAEM 对 QUE 都具有良好的印迹效果。随后,又在混合溶剂 THF氯仿( v:v,8:2 )中作了类似的研究, 研究结果也是以2-Vpy 为功能单体合成的 MIPs 的吸附性能最强,吸附量为 4457.52g/g。可见,功能单体及致孔剂的种类对分子印迹聚合物的吸附性能均有影响16。 2.1.2 多元酚类活性成分的分离纯化 多元酚类、鞣质、有机酸类化合物因均含有羟基或羧基,可与酰胺键等作用,结合的位点也多。茶多酚中的儿茶素类成分结构相似,尤其是表没食子儿茶素没食子酸酯 (EGCG) 和其对映体没食子儿茶素没食子酸酯 (GCG

22、), 常规方法难以分离,而 EGCG 具有显著的抗氧化、抗癌功能。雷启福等23以 EGCG 为模板分子制备了 MIPs,EGCG 的收率可达 69.3%17。且该分子印迹色谱柱具有较好的稳定性和耐用性能,使用 20 次后其选择性识别能力仍未降低。所用的方法与常规方法中需要通过层析、萃取、色谱分离等步骤获取儿茶素单体的方法相比较,操作简单,成本低廉18。 白藜芦醇具有明显的抗菌、抗炎、抗血栓、抗高血脂等作用,对心血管病有明显效果。向海艳等19以白藜芦醇为模板,丙烯酰胺为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂制备 MIPs,并对虎杖提取液进行了分离,仅经过两步洗脱(甲醇淋洗后,5% 醋酸甲醇溶液洗脱) ,

23、就得到了白藜芦醇及少量白藜芦醇苷,且两者达到了良好的分离效果。 2.1.3 生物碱类活性成分的分离纯化 生物碱类功能因子因具有含氮碱性基团,可与酸性功能单体(如甲基丙烯MAA)形成分子间氢键或离子键, 易于制备MIPs20-23。利用 MIPs 提取模板分子,富集纯化目标分子 MIPs 对模板分子具有特定的识别位点,可以进行特异性选择和吸附。利用 MIPs 可以达到提取高纯度中草药功能因子的目的。 最初研究的生物碱类功能因子是茶碱,Vlatakis G 等24利用本体聚合法,以氯仿为致孔剂,MAA 为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA) 为交联剂,光引发聚合得到块状固体,经研磨、筛分后

24、得无定形颗粒。刘岚等25以种子溶胀聚合法,改用甲苯和水的混合液为致孔剂,采用热超声方式制备了粒度均匀的球形MIPs,大大缩短了反应时间。罗勇等26则通过对硅胶表面进行修饰后进行接枝共聚,制备了基于硅胶表面修饰的 MIPs。吴浩等27利用反相悬浮聚合的方法,用聚乙烯醇包埋茶碱分子,以 -环糊精为功能单体,也得到球状 MIPs。陈氏等28以咖啡因为模板,采用水溶液悬浮聚合法制备了用于色谱分离(作 HPLC 的固定相)的微米级 MIPs 微球,通过改变 HPLC 的流动相缓冲溶液的 PH 值研究了咖啡因在 MIPs 柱上的容量因子(k)、分离因子()和印迹因子(),说明 MIPs 在水溶液中对茶叶中

25、的咖啡因进行了分离富集29。 在中草药马钱子的干燥成熟种子中含有具有中枢神经系统兴奋作用的士的宁和马钱子碱两种生物碱,郭文生等30用常规方法提取得到马钱子粗提物中马钱子碱的含量仅为 26.6%,士的宁含量为 69.9%,利用马钱子碱分子印迹聚合物作为吸附剂进行固相萃取后,不仅分离得到的纯度为 99.7%的马钱子碱,而且同时得到以士的宁为主的生物碱,纯度为 94.6%。朱氏等31以长春碱为模板分子,用本体聚合的方法制备长春碱 MIPs,通过对抽提溶剂的选择从而解决了“模板渗漏”的问题,并成功用于分离、富集长春花提取物中的长春碱。张静等32以原位聚合法备了士的宁的分子印迹膜,在对中毒老鼠血清和尿液

26、中士的宁富集的同时进行定量测定,最低检测限4.9ng,回收率、精密度良好,可以用于法医毒物分析。 由于MIPs具有从复杂样品中选择性地吸附模板分子或与其结构相近的某一族化合物的能力,因此,它非常适合用作固相萃取剂来分离富集复杂样品中的痕量被分析物,提高分析的精密度和准确性33。Suedee 等34以奎宁为模版,合成印迹聚合物并将其应用于薄层色谱中,对奎宁分子对映体及结构类似物有良好的识别能力。卢氏等35利用奎宁在稀硫酸溶液中具有荧光的特点,采用荧光法研究了奎宁 MIPs 的吸附特性和识别性能,结果其离解常数达 1.0810-3 mol/L,表观最大吸附量为 131.8mol/g,进一步证明了

27、Suedee 的结论,为中药中奎宁物质的选择性富集及分析提供了一条新的途径。张春静等36用奎宁作为模板分子,以醋酸纤维膜为支撑体,制备对奎宁及其类似物有特异选择性的分子印迹复合膜,膜结合性研究表明该膜对模板分子奎宁具有独特的结合能力, 结合量可达到20.6molg-1,分离因子为 5.6。膜透过实验表明非模板分子辛可宁透过印迹膜速率较大,这将有利于奎宁和辛可宁的分离。 以上研究结果表明,分子印迹聚合物(MIPs)可作为固相萃取的填充剂或固相微萃取的涂层材料来分离富集中药中的有效成分,以达到分离净化和富集的目的。分子印迹技术的最大特点就是对模板分子的识别具有可预见性,对于特定物质的分离极具针对性

28、。其中分子印迹复合膜(MIM)又将膜分离的可连续化操作特点与分子印迹技术进行了结合,是最有应用前景的一种膜技术。 2.1.4 甾体类活性成分的分离纯化 甾体类化合物结构相似,采用常规方法很难对某一组分进行分离纯化和定量测定。而甾体分子大多含有羟基取代基,可以利用其和功能单体形成氢键或酯键,制备出相应 MIPs,使之得到高效分离。目前,应用分子印迹技术选择性分离、分析甾体分子已成为关注的热点,但多数涉及人体内的一些活性物质,如胆固醇、皮质醇等,用于植物中甾体成分的分离纯化较少。油菜素甾酮被认为是一种可以刺激植物生长的活性物质,但常规提取过程非常繁锁。 Kugimiya 等37利用 p-2-乙烯基

29、苯硼酸和油菜素甾酮中的两组顺式羟基发生酯化作用,制备了共 MIPs。由于该法所得的 MIPs 对模板具有严谨、精确的吸附,能够防止同样具有顺式羟基的雌激素三醇等成分的干扰。 2.1.5 香豆素类活性成分的分离纯化 香豆素为顺式邻羟基桂皮酸的内酯,其分子内酯键可以与酸性功能单体的羧基形成氢键,从而具备印迹要求。侯能邦38以香豆素为模板分子,乙腈为溶剂,比较了分别利用 MAA、AM、2-Vpy 和 4-Vpy 为功能单体制备的 MIPs 的吸附性能,发现以 MAA 为功能单体制备的香豆素 MIPs 的吸附效果最好,其高亲和力结合位点和低亲和力结合位点的最大表观结合量分别为 105.3 mgg-1

30、和 288.7 mg.g-1。 而同为香豆素类的秦皮乙素则因为其分子结构上含有多个羟基, 所以可能更适宜于采用碱性功能单体。HuSG 等38以秦皮乙素为模板分子,AM 为功能单体制备了秦皮乙素 MIPs,通过优化洗脱条件,从秦皮中将其所含的秦皮乙素特异性地分离出来。 2.2 分子印迹技术在手性拆分方面的应用 手性药物(chiral drug)是指药物分子结构中引入手性中心后,得到的一对互为实物与镜像的对映异构体。这些对映异构体的理化性质基本相似,仅仅是旋光性有所差别,分别被命名为 R-型(右旋)或 S-型(左旋) 、外消旋。手性药物在药物中占有很大的比例,在天然和合成的药物中有许多手性化合物,

31、其对映体的药理活性和毒性往往有很大差异,有时甚至性质相反。最著名的例子是“反应停事件”肽胺哌啶酮的两个对映体中只有(R)-对映体具有镇静作用,而(S)-对映体是一种强力致畸剂,会导致胎儿畸形。因此手性药物的分离测定,对研究手性药物的体内药动力学过程,确定药动力学参数、药理和毒理作用机制以及手性药物质量控制等都具有重要意义。 利用分子印迹聚合物来拆分手性药物, 即只要在 MIPs 的合成过程中以对映体的一种异构体作为模板分子, 那么合成的 MIPs 只对作为模板分子的异构体有选择性。如果模板分子是 L-构型,则 L-构型的保留比 D-构型强。反之,以 D-构型为模板分子,则 D-构型的保留比 L

32、-构型的更强。根据所用的模板分子,可预测手性对映体的出峰顺序。如果以氨基酸消旋体为模板分子,聚合物没有手性识别能力,说明聚合物本身并不具备区分手性对映体的能力,MIPs 对手性分子的分离能力是由手性分子的模扳效应产生的。因分子印迹技术已广泛应用于临床药物的手性分离和分析。研究的分离对象包括药物、氨基酸衍生物、肽及有机酸等。 Dong 等38以(-)-麻黄碱为模板分子,采用本体法合成了(-) -麻黄碱分子印迹聚合物,将其用于分子印迹固相萃取,成功地测定了中药麻黄中的(-)-麻黄碱,结合HPLC 进行分析,表明该聚合物对(-)-麻黄碱有良好的选择性和亲和力,有较高的回收率和精密度。Beach 等3

33、9以(-)-伪麻黄碱和(-)-降麻黄碱为模板,制得分子印迹聚合物作为薄层色谱的手性固定相,不仅实现了对相应模板分子的识别,而且还能分离出手性化合物麻黄碱和副肾碱。黄晓冬等40采用原位聚合法直接在毛细柱中管合成辛可宁印迹聚合物,用压力辅助毛细管电色谱模式拆分非对映异构体辛可宁和辛可尼丁,结果柱效远高于其在高效液相色谱分离中的柱效。 分子印迹作为一种分离手性药物的有效的新技术,发展十分迅速。分子印迹技术在手性物质分离方面具有一些独特的技术优势,与常规和传统的分离或分析介质相比,具有分子识别能力的分子印迹聚合物的突出特点是对被分离物或分析物具有高度的选择性。目前,MIPs 已广泛应用于临床药物的手性

34、分离和分析。 3 研究意义及展望 分子印迹是一种新的、很有发展潜力的分离技术。目前,该技术已成功地在色谱分离、抗体或受体模拟、生物传感器以及酶的模拟和催化合成等诸多领域显示出良好的应用前景,尤其是手性拆分上,诸如氨基酸、糖类及其衍生物和药物的手性分离。但仍然存在许多需要进一步研究和解决的问题,首先是分子印迹过程和分子识别过程的机理和表征问题。尽管有不少研究者在这方面作过努力,但结合位点的作用机理、聚合物的形态和传质机理仍然是研究者们所关心的问题。如何从分子水平上去更好地理解分子印迹过程和识别过程, 仍需努力。 另外, MIPs用于药物分离和分析方面存在如下一些问题41。 1) 目前该工作存在的

35、主要不足是聚合物容量太小,这主要是因为聚合物中实际有效结合位点太少所致。 2) 由于结台位点的非均匀性以及可利用的官能团数量的限制,色谱峰会拓宽及拖尾从而影其分离效果, 因此需要进一步优化 MIPs 颗粒的形状、 大小和填充柱。 3) MIPs 在制备前需要纯的对映体分子,这给一些用一般方法难以拆分的消旋体的拆分工作来了困难。 4) MIPs 的制备和应用大多数只能在有机相中进行,如何利用特殊的分子间作用力在水溶液中或极性溶液中进行分子印迹以便接近或达到天然分子识别系统水平,将分子印迹和识别过程从亲脂性药物拓展到亲水性药物尚待研究。 随着化学、生物学、材料学和分析技术的不断进步,以上困难可通过

36、提高印迹分子回收率, 或使用新的交联剂, 或提高烙印技术等手段加以克服。 总之, MIPs作为一种高选择性主体,以其独有的特异性分离特点,预示着该技术在中药活性组分的分离中具有良好的应用前景。 参考文献: 1 Mosbach K, Mayes A G. 213th ACS National Meeting & Exposition Programme. San Francisco, 1997: 48-61. 2 Vlatakis G, Andersson LI, Muller R, Mosbach K. Nature (London), 1993, 361: 645-647. 3 赖家平, 何

37、锡文, 郭洪声, 梁宏. 分子印迹技术的回顾、现状与展望, 分析化学研究报告, 2001: 第七期, 836-844. 4 Fischer E. Synthese der mannose und lavulose J. Ber Dtsch Chen Ges, 1890, 23: 799-805. 5 PaulingL. A theory of the structure and process of formation of antibodies J. J Am Chem Soc, 1940, 62(10): 2643-2657. 6 Dickey FH. The preparation of

38、 specific absorbents J. Proc Natl Acad Sci USA, 1949, 35(5): 277-299. 7 Wulff G, Sarhan A, Zabrocki K. Enzyme analogue built polymers and their use for the resolution of racemates J. Tetrahedron Lett, 1973, 14(44): 4329-4332. 8 衣丽娜, 尹小英, 江一帆, 刘庆山. 分子印迹技术高效分离中药活性成分的应用. 国际药学研究杂志, 2012, 39(4): 307-310.

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