灵芝酸A分子印迹聚合物的制备及评价开题报告

文献综述

分子印迹技术在天然产物中的应用及前景

杨莎莎12制药工程 049012162

摘要目的：分子印迹技术在天然产物中的应用及前景文献综述。方法：用scifinder和cnki对文献进行查阅。结果：天然产物活性成分复杂，而其有效成分含量低，提取分离难度大。分子印迹技术具有高度的专一性，选择性强，操作简便。结论：分子印迹技术具有选择识别特性，分子印迹聚合物稳定性和通用性强，在各种分离纯化中展现了良好的应用前景。

关键词分子印迹；天然产物；应用；前景

分子印迹是一种新的分离技术。它具有高度的选择性，耐热、耐有机溶剂、耐酸碱，而且模板分子可回收重复使用，引起人们的广泛关注。天然产物有效成分含量低，体系复杂，难于富集。分子印迹技术在有效成分定向分离提取方面有很大的研究价值，和传统分离提取技术相比，分子印迹技术操作简便，用时较短，对许多理化性质不稳定的有效成分也同样适用。另外，对于含有微量成分的药物，采用一般含量测定的方法不易准确测出，分子印迹技术可准确分离出所需测量的物质，为含量测定的准确性提供了保证。

1.分子印迹的起源和原理

1.1 分子印迹的起源

分子印迹技术(MIT)的出现源于免疫学。Mudd提出一种当抗原侵入时生物体产生抗体的理论，后来著名的诺贝尔奖获得者Pauling做了进一步说明，再后来克隆选择理论否定了Pauling的抗体学说，但这种学说却为分子印迹理论奠定了基础。1972年德国Wulff等人首次将理论用于实践，在全世界引起了广泛的关注。八十年代，Mosbach进一步发展了这一技术，但主要用于小分子物质。1995年Maria Kempe又将该技术用于蛋白质的分离纯化，使得该技术在生物大分子方面首次得到了应用。

1.2 分子印迹的原理

在一定溶剂中，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配合物；然后加入交联剂，引发剂，使配合物与交联剂在引发剂的作用下聚合在模板分子周围形成聚合物；最后将聚合物中的模板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，这些孔穴中包含了与模板分子官能团互补的功能基团，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殊的记忆功能，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 分子印迹原理

2.分子印迹聚合物的制备方法

分子印迹聚合物（MIPs）除了具有显著的特异识别功能之外，而且耐高温高压，耐酸碱，使用寿命长，可重复使用而保持记忆功能，与传统的生物识别，如蛋白质，抗体等相比，具有明显的优点。其制备方法如下：

2.1 本体聚合法：将模板分子、功能单体、交联剂和引发剂溶解在适当的溶剂体系中，然后置入具塞瓶中，超声后充氮除氧，密封，聚合一定时间，然后洗脱除去模板分子，得到的即为印迹聚合物MIPs。贺敏强^[1]等以山柰酚为模板分子，采用本体聚合法制备了印迹聚合物，进行了色谱分析和吸附动力学实验，结果印迹聚合物对山柰酚的吸附性能基本在2h之内完成。

2.2 悬浮聚合法：目前制备球型分子印迹聚合物的一种常用方法。用与一般有机溶剂皆不互溶的全氟烃为分散介质，加入特制的聚合物表面活性剂，通过高速搅拌获得乳浊液，然后加入引发剂，聚合后得到粒度范围分布窄、形态规则的MIPs。如陈移姣^[2]等用悬浮聚合法制备了咖啡因分子印迹聚合物微球，

2.3 沉淀聚合法：近年来被广泛采用合成分子印迹微球的一种方法。在引发剂的作用下，印迹分子，功能单体，交联剂相互反应，形成低聚物，接着低聚物通过交联成核从介质中析出，并相互聚集形成聚合物粒子，通过不断积累低聚物和单体形成高交联的微球状聚合物。李超^[3]等以大豆异黄酮为模板分子，用沉淀聚合法制备了双模板分子印迹聚合物，通过选择性实验表明，此聚合物对具有典型大豆异黄酮母环结构的物质具有较高的识别能力。

2.4 表面印迹聚合法：一种在固体表面进行分子印迹聚合的技术。先将模板分子与功能单体在有机溶剂中反应形成配合物，然后将其与表面活化后的硅胶、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TRIM）粒子和玻璃介质反应形成聚合物。如宋亚玲^[4]等用表面分子印迹技术成功分离了桂枝茯苓胶囊中的五没食子酰葡萄糖（PGG)，用此技术对PGG进行提取其质量分数达到90.2%，可用于大量制备PGG。

3.分子印迹技术的应用

3.1 在生物碱类化合物中的应用

生物碱是指存在于生物体内的一类碱性化合物，是中药中非常重要的一种有效成分，其具有显著的生理活性，例如一些生物碱具有抗癌抗肿瘤等作用。冯建涌^[5]等以长春碱为模板分子，制备了分子印迹聚合物，对模板分子的洗脱方法进行了优化，结果用甲醇-冰醋酸（6:4） 为溶剂抽提聚合物， 模板分子洗脱完全, 聚合物性质稳定。 艾克白尔买买提^[6]等以咖啡因为模板分子，采用本体聚合法制备了印迹聚合物，对聚合物方法的优势进行了较为详细地讨论。通过紫外光度法预测了聚合物的选择性和结合机理，对吸附性能和选择性识别能力进行了研究，结果表明印迹聚合物对咖啡因有很好的吸附力，可以成功分离出咖啡因。

3.2 在黄酮类化合物中的应用

黄酮类在植物体内只有很少一部分以游离的形式存在，大多数是与糖结合形成苷类。黄酮类化合物中很多都具有药用价值，分子印迹技术在黄酮类化合物中应用广泛。例如程邵玲^[7]等以葛根素为模板分子，制备了葛根素分子MIPs，用其对葛根提取物进行了分离，通过色谱分离，静态吸附等试验证明了印迹聚合物的印迹机理及其对葛根素的吸附能力，成功分离出了葛根素，大豆苷元和大豆苷。王素素^[8]等以芦丁-槲皮素为混合模板分子制备了双模板分子印迹聚合物，经过吸附研究，固相萃取和高效液相分析，印迹聚合物分离出的芦丁和槲皮素的总回收率分别为96.70%和94.67%。王松^[9]等采用沉淀法以黄芩素为模板制备了印迹聚合物微球，用红外分析和吸附试验进行了表征，表明印迹聚合物相对于非印迹聚合物有大的吸附效率，对黄芩素有特异识别作用，可以高效分离黄芩素。

3.3 假模板分子的应用

分子印迹技术通常是以目标分子为模板分子来制备印迹聚合物MIPs。但是，某些化合物由于其性质不稳定且价格昂贵，不能用其来作为模板分子。因而选用结构和目标分子相类似的化合物作为假模板来制备分子印迹聚合物是解决这个问题的方法之一。朱秀芳^[10]等以氢化阿魏酸（HFA)为假模板分子制备了印迹聚合物，研究了聚合物对阿魏酸的吸附性能和选择性能，并探讨了有关机理。结果证明该MIPs对阿魏酸的识别能力高于HFA，并且该聚合物在50%的水溶液仍能有效识别阿魏酸。

3.4 分子印迹技术与其他方法联用

在分子印迹技术的基础上结合膜科学形成的一种分离膜为分子印迹膜，由于其优越的选择性和识别性正在被越来越多的领域应用。另外分子印迹在固相萃取分离、色谱技术、手性拆分及仿生传感器方面具有很好的应用潜力。林雪冰^[11]等通过相转化法制备的分子印迹共混膜对双酚A表现出了高度的识别性。刘翠^[12]等以利多卡因为模板分子制备了印迹聚合物MIPs，用此MIPs萃取柱对牛血清中的利多卡因进行富集，测定含量，得到的测定结果更加准确，此法避免了色谱分析生物样品时用时长，成本高的缺点。朱智博^[13]等以岩白菜素为模板分子，制备了印迹聚合物MIPs，用此聚合物为分散剂分散萃取矮地茶，结果岩白菜素的萃取产率要高于药典中记录的方法。

4.分子印迹技术的前景

分子印迹技术（MIT)作为一个有效、简便的分离技术，目前在诸如色谱分析、模拟酶催化、固相萃取、仿生传感、吸附、膜分离等领域得到广泛的研发和应用，有望在生物医药、天然产物等行业中实现产业化规模应用，可以作为一种新的分离技术走向天然产物的舞台，为其提取分离提供了新的高效的途径。但是MIT作为一种新型的分离手段，仍有许多需要解决的问题。如，①目前MIPs的制备和应用多在有机相中，应寻求向水相的变换及从非极性环境向极性环境的转换；②目前功能单体和交联剂的种类有限，聚合方法也不够完善，开发新的功能单体和交联剂，探索新的合成方法及模板分子的去除方法迫在眉睫；③对于生物大分子的印迹技术尚需进一步改进，目前大多数功能单体只适用于小分子物质。

尽管有这些局限性的存在，分子印迹技术需要进一步的研究，但是由于其可以快速，高效的分离化合物，且分子印迹聚合物具有较高的预定选择性，很强的化学、物理稳定性，分子识别能力不受酸、碱、热、有机溶剂等环境因素影响的优点，以及制备简单、模板分子可重复使用等特点，足以证明分子印迹技术在未来会引起更大的关注。总的来说，随着生物技术的不断发展、合成手段的快速更新以及整体科学领域的不断完善，此项技术在未来必定会大有前途。

参考文献

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