何玉琴
(江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004)
分子印跡技術(shù)在藥物分析中的應(yīng)用
何玉琴
(江西中醫(yī)藥大學(xué),江西 南昌 330004)
分子印跡技術(shù);高效分離色譜;生物免疫學(xué)
分子印跡技術(shù)是繼HPLC、HPCE高效分離色譜技術(shù)之后異于親和色譜的一種新型親和分離技術(shù)。最初起源于生物免疫學(xué)中,為一種依賴于抗原與抗體特異性識(shí)別原理制備聚合物(MIP)以實(shí)現(xiàn)分子精準(zhǔn)識(shí)別的技術(shù)。這種人工合成分子識(shí)別系統(tǒng)與生物識(shí)別系統(tǒng)(如酶和受體等)、化學(xué)識(shí)別系統(tǒng)(如環(huán)糊精等)的分子識(shí)別功能相似[1]。制備分子印跡聚合物關(guān)鍵是選擇與模板分子對(duì)應(yīng)所需要的功能單體、交聯(lián)劑等物質(zhì)。評(píng)價(jià)印跡功能效率則依據(jù)印跡聚合物的色譜行為分析其對(duì)分子的鍵合強(qiáng)度和選擇特異性。分子印跡聚合物的這種構(gòu)造預(yù)定性、特異識(shí)別性使該技術(shù)在藥物分離分析、固相萃取、仿生傳感器等的廣泛應(yīng)用成為近年來的研究熱點(diǎn)。
分子印跡是以目標(biāo)分子為模板分子,選擇匹配的功能單體通過共價(jià)、非共價(jià)等與模板分子鍵合,形成單體-模板復(fù)合物。復(fù)合物在合適的交聯(lián)劑、引發(fā)劑等條件下反應(yīng)形成高度交聯(lián)的聚合物。聚合物在洗去模板分子后,即可得到與模板分子空間結(jié)構(gòu)相似、對(duì)目標(biāo)分子能特異性結(jié)合的立體識(shí)別位點(diǎn)的吸附劑。該吸附劑可憑“記憶”選擇吸附復(fù)雜基質(zhì)中的特定分子,達(dá)到對(duì)目標(biāo)分子的分離富集。
根據(jù)模板分子與功能單體間的鍵合作用,目前主要有共價(jià)法、非共價(jià)法,準(zhǔn)共價(jià)法和金屬離子印跡方法。
(1)共價(jià)印跡法
模板分子與功能單體以共價(jià)鍵結(jié)合,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,特異性高。但制備過程繁瑣,模板分子難以洗脫下來,回收利用時(shí)也難達(dá)到熱力學(xué)平衡,所以近年關(guān)于共價(jià)型分子印跡聚合己很少見報(bào)道。
(2)非共價(jià)印跡法
與共價(jià)印跡法相比,模板分子與功能單體以氫鍵、疏水作用、范德華力等非共價(jià)鍵結(jié)合,其中氫鍵應(yīng)用最為廣泛。其合成簡(jiǎn)單,操作靈活,氫鍵作用形成較弱,結(jié)合、解離速率快,模板易洗脫,吸附迅速,適用性強(qiáng)。但因結(jié)合位點(diǎn)作用強(qiáng)度不均容易造成非特異性吸附,選擇性降低。
(3)準(zhǔn)共價(jià)印跡法
共價(jià)法與非共價(jià)法兩種方法結(jié)合,即模板分子與功能單體以共價(jià)鍵合,吸附識(shí)別以非共價(jià)作用力結(jié)合,所以既有共價(jià)法結(jié)合位點(diǎn)均一、選擇性強(qiáng)又有非共價(jià)法吸附結(jié)合迅速、適用廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
(4)金屬離子印跡法
依賴螯合、絡(luò)合等金屬配位作用,以不飽和軌道的金屬在配位層接受O、S、N等配位原子的孤對(duì)電子形成分子印跡,配合物的穩(wěn)定性決定了印跡過程是屬于共價(jià)型還是非共價(jià)型。
當(dāng)前,對(duì)純對(duì)映體及消旋體的生物活性和毒性研究熱點(diǎn)促進(jìn)了手性分子分離技術(shù)的發(fā)展。與傳統(tǒng)色譜法相比,分子印跡技術(shù)避免了手性固定相價(jià)格高昂,極易污染,手性流動(dòng)相選擇小,手性衍生化操作繁瑣易產(chǎn)生副產(chǎn)物,適應(yīng)性差等的缺點(diǎn)。
趙晨[2]以SIO2包覆的Fe3O4磁性納米顆粒為載體,氧氟沙星為模板分子,手性試劑N-正辛基-D-葡萄糖胺作為功能單體合成可拆離左旋氧氟沙星的印跡聚合物。
分子印跡傳感器選擇性強(qiáng)、靈敏度高、價(jià)格便宜,近年備受青睞。
謝丹[3]以蘆丁為目標(biāo)分子,鄰氨基酚為功能單體用石墨烯修飾Au電極表面成功合成蘆丁印跡膜電化學(xué)傳感器。
表面印跡聚合在固相表面形成結(jié)合位點(diǎn)。該技術(shù)制備的聚合物吸附容量大,吸附、解吸迅速,傳質(zhì)快,很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)印跡制備方法的缺陷。
楊瑜珠[4]以雙酚A為目標(biāo)分子、MAPASA為功能單體,EGDMA為交聯(lián)劑,在SIO2表面合成光響應(yīng)性聚合物(SMIP)。
近幾年,分子印跡技術(shù)得到迅猛發(fā)展,但仿生傳感器、納米印跡、水相體系下分子識(shí)別系統(tǒng)還未充分開發(fā),發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
[1]賴家平,何錫文,郭洪聲,梁宏.分子印跡技術(shù)的回顧、現(xiàn)狀與展望[J].分析化學(xué),2001,(07):836-844.
[2]趙 晨,孟祥艷,陸文總,武 玥.磁性表面手性分子印跡聚合物對(duì)氧氟沙星手性分離的研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2017,(13):237-241.
[3]謝 丹,龍立平,劉蓉,鐘桐生,李媛,唐橋亭.基于石墨烯分子印跡電化學(xué)傳感器測(cè)定蘆丁[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2017,(04):545-548.
[4]楊瑜珠.表面印跡法制備基于磺酸基偶氮苯的光響應(yīng)性分子印跡材料及其特異性檢測(cè)雙酚A和吲哚的研究[D].導(dǎo)師:馬學(xué)兵;龔成斌.西南大學(xué),2014.
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ISSN.2095-6681.2017.30.102.02
李 豆
何玉琴(1991年~),女,漢族,江西中醫(yī)藥大學(xué)在讀研究生,研究方向:從事中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制與化學(xué)成分研究工作。