【手性识别材料  18.】

（18. 高分子识别材料之分子印迹聚合物）

       化学家们利用一些天然化合物或合成化合物模拟生物体系进行分子识别研究，这种分子印迹技术合成的具有特异性识别和选择性吸附的聚合物称为分子印迹聚合物。通过分子印迹技术合成的对特定目标分子（模板分子）及其结构类似物具有特异性识别和选择性吸附的聚合物。

       大多数手性识别材料存在一个共同的问题，在洗脱顺序和分享能力上存在着有限的预见性。分子印迹聚合物提供了可以预见选择性的手性识别材料，缓解了上述问题，其具有三个显著的特点：构效预知性、特异识别性和广泛适用性。

       其基本原理为：分子印迹技术(molecular imprinting technique, MIT)是在仿生科学和模拟自然界中酶与底物及受体与抗体作用的基础之上发展来的一项技术。分子印迹是通过以下方法实现的:(1)使印迹分子与功能单体(functional monomer)之间通过共价键(covalent)或Π和非共价键(non-covalent)结合,形成主客体配合物(Host-gust complex)。(2)在配合物中加入交联剂(crosslinker),受引发剂,热或光引发,印迹分子-单体配合物周围产生聚合反应。在此过程中,聚合物链通过自由基聚合将模板分子和单体配合物“捕获”到聚合物的立体结构中。(3)将聚合物中的印迹分子通过适当的方法洗脱(extraction)或解离(dissociation)出来,形成具有识别印迹分子的结合位点。

        手性分子印迹聚合物作为新型技术，可以开发出很多应用，在手性识别和分离分析方面的应用也是很突出的。由于许多药物都是具有手性活性的化合物, 而MIPs正好可以为这些手性药物定做模板。因此,MIPs已广泛应用于临床药物的手性分离和分析。Mosbach等已用分子印迹聚合物提供的立体专一性进行了血清中药物水平测定,用茶碱或安定作模板分子,甲基丙烯酸作功能单体,在氯仿中聚合得到分子印迹聚合物,可用于放射配基结合测定人体血清的模板药物。用吗啡和内源性的神经肽为模板制备的以甲基丙烯酸为功能单体的印迹聚合物可以模拟生物体内鸦片受体的生物活性, 对其聚合物的识别特性能通过放射配基结合分析, 结果表明,在水缓冲溶液中也有很高的亲和性和选择性,这是一个突破性的进展 。

        另外，手性分子印迹膜分离技术也是主要的手性药物拆分方法之一，具有选择性高、稳定性好、操作简单等优点。北京化工大学《手性分子印迹膜的制备及其拆分过程研究》项目团队以布洛芬等外消旋体的拆分为研究对象，系统探讨分子印迹手性识别机理，从分子水平上认识印迹识别过程，依据量子与统计力学理论，采用量化计算结合分子模拟的手段，设计/选择/制备合适的功能单体，以及合适的交联剂种类和数量，确定模板分子与功能单体的比例，通过分子自组装、表面修饰自由基聚合等方法，在微滤或超滤基膜表面形成一层活性分子印迹层；通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱等对膜形态和结构进行表征；考察所制得膜的选择拆分性能，及膜污染、膜溶胀、再生性等影响因素，进而优化分子印迹皮层的形态和结构，提高和改善膜的功能，制备具有高选择性和高通量的手性分子印迹复合膜；基于溶解－扩散机理、门模型等研究分子印迹膜用于手性拆分过程的传质机理，构建传质模型，最终形成一种具有自主知识产权的手性分子印迹膜制备和拆分技术。

                                                              丰都智愚河畔环境技术工作室