阚显文　尹宇新　耿志荣　王志林

1　引言分子识别在生物体中发挥着十分重要的作用, 自然界中的一些生物分子如酶、抗原和激素等对底 物、抗体及受体等存在着特异性的分子识别现象,从 而决定生物体能否正常生长。但这些生物分子存在 制取复杂、稳定性差、存储和操作不便等缺点。分子 印迹技术是20世纪70年代以来出现的人工合成具 有专一识别位点的聚合物的技术,采用分子印迹技 术可以制备出稳定性好、合成简单且具有分子识别 功能的分子印迹聚合物。分子印迹聚合物的制备方 法也在不断更新,从本体聚合[1, 2]发展到悬浮聚 合[3, 4]、沉淀聚合[5, 6]和表面聚合[7, 8]等,得到的印迹 聚合物在色谱分离[9, 10]、固相萃取[11, 12]、化学传 感[13, 14]、模拟酶催化[15, 16]等方面得到了广泛的 应用。目前,制备分子印迹聚合物母体材料的交联剂 种类较少,主要为可参加自由基聚合的烯烃化合物, 如乙烯基乙二醇甲基丙烯酸甲酯、三甲氧基丙烷三 甲基丙烯酸酯和二乙烯基苯等。这些交联剂通常只 能在有机溶剂中使用,大大限制了印迹聚合物的发 展。采用反应条件温和的溶胶-凝胶技术可以使有 机硅烷试剂在水相或有机相中发生水解形成高聚 物,且多数有机硅烷化合物中含有能与印迹分子发 生相互作用的官能团,又可作为功能单体应用到印 迹聚合物的合成中,因此基于硅材料的印迹聚合物 得到了快速的发展。为了减少印迹分子的“包埋” 现象,加快印迹聚合物对印迹分子的吸附速率,目前 印迹技术的很多工作都集中在采用表面印迹技术, 在一定的基质材料的表面进行印迹聚合物的制 备[17—19]。可选用的基质材料的种类很多,其中硅基 材料由于相容性好、机械性能强、稳定性好、表面易 改性等突出的优点,而被大量地用于表面印迹聚合 物的制备和研究中。本文拟就近年来基于硅材料的 分子印迹聚合

2　分子印迹技术分子印迹技术是指印迹分子与功能单体先通过 可逆反应形成复合物,然后在交联剂的存在下,聚合 生成高度交联的刚性高分子聚合物,除去印迹分子 后在聚合物的网络结构中留下具有结合能力的官能 基团,可作为分子受体在众多印迹分子结构类似物 中选择性地识别印迹分子。根据印迹分子与功能单体在聚合过程中相互作 用的机理不同,分子印迹技术可分为两种基本类型。 第一种是共价法,由Wulff创立。印迹分子与功能 单体分子之间通过共价键结合生成可聚合的单体, 交联聚合后采用化学方法将共价键断裂,除去印迹 分子。该法的优点是印迹分子与功能单体分子之间 的作用力强,使聚合反应可在强极性溶剂中进行,且 印迹位点精密确定。但是这种可逆的化学反应种类 较少,印迹分子的洗脱和结合速率很慢。第二种是 非共价法,由Mosbach创立。印迹分子与功能单体 之间以氢键、疏水作用、电荷转移等作用相互结合后 再进行交联聚合。这种聚合反应简单,印迹分子的 洗脱和识别较为快速,且其识别过程更接近于天然 的分子识别系统,是常用的方法。另外,还有将这两 种方法结合起来进行印迹聚合物的制备和性质研 究,即在聚合过程中印迹分子与功能单体之间的作 用方式是共价型的,而识别过程中的作用方式是非 共价型的。