从MIPs谈分子印迹技术在药物分析中的应用

分子印迹技术起源于生物免疫学，是一种依赖于抗原与抗体特异性识别原理制备聚合物（MIPs）以实现分子精准识别的技术。MIPs是一种能够对特定的目标分子及其结构类似物特异性识别和分离的高分子聚合物，它不仅对目标分子具有与生物抗体类似的高选择性，而且具有较好的化学稳定性和机械强度，因此广泛地应用于环境分析、食品分析、药物分析等领域。

分子印迹以目标分子为模板分子，选择匹配的功能单体通过共价、非共价等与模板分子键合，形成单体－模板复合物。复合物在合适的交联剂、引发剂等条件下反应形成高度交联的聚合物。聚合物在洗去模板分子后，即可得到与模板分子空间结构相似、对目标分子能特异性结合的立体识别位点的吸附剂。该吸附剂可凭"记忆"选择吸附复杂基质中的特定分子，达到对目标分子的分离富集。

根据模板分子与功能单体间的键合作用，目前主要有共价法、非共价法，准共价法和金属离子印迹方法。

共价印迹法是指模板分子与功能单体以共价键结合，其结构稳定，特异性高。但制备过程繁琐，模板分子难以洗脱下来，回收利用时也难达到热力学平衡，所以关于共价型分子印迹聚合比较少利用。非共价印迹法与共价印迹法相比，模板分子与功能单体主要以氢键、疏水作用、范德华力等非共价键结合，其中氢键应用最为广泛。其合成简单，操作灵活，氢键作用形成较弱，结合、解离速率快，模板易洗脱，吸附迅速，适用性强。但因结合位点作用强度不均容易造成非特异性吸附，从而降低选择性。准共价印迹法是共价法与非共价法两种方法的结合，即模板分子与功能单体以共价键合，吸附识别以非共价作用力结合，所以既有共价法结合位点均一、选择性强又有非共价法吸附结合迅速、适用广泛的优点。金属离子印迹法主要依赖螯合、络合等金属配位作用，以不饱和轨道的金属在配位层接受O、S、N等配位原子的孤对电子形成分子印迹，配合物的稳定性决定了印迹过程是属于共价型还是非共价型。

以MIPs 材料为基础的各种样品前处理新方法已逐渐应用于分析化学各领域中，如基于MIPs的手性分析、固相萃取、固相微萃取、磁性固相萃取、传感器和酶联免疫分析等。分子印迹的核心在于模板分子的识别与分离，MIPs 材料的空腔位点可对特定的模板分子进行可逆性的识别和分离，通过高选择性消除干扰是其最重要的特征。因此MIPs 与液相色谱、气相色谱、毛细管电泳联用可大大简化分析过程，避免基质干扰效应，从而显著改善实验效果。当前，对纯对映体及消旋体的生物活性和毒性研究热点促进了手性分子分离技术的发展。与传统色谱法相比，分子印迹技术避免了手性固定相价格高昂，极易污染，手性流动相选择小，手性衍生化操作繁琐易产生副产物，适应性差等的缺点。固相萃取是MIPs最广泛的应用，相应的研究报道较多。如以甲基丙烯酸（MAA）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）、2，2－偶氮二异丁 腈（AIBN）和文拉法辛（VEN）作为致孔剂溶剂、单体、交联剂、引发剂和模板，通过非共价沉淀聚合法制备MIPs 并用于抑郁症患者血浆样本中VEN及其代谢产物的UHPLC-MS/MS分析。将固相微萃取和MIPs技术相结合，如MIPs单体/涂层/管内/溶胶凝胶-SPME等，可制备出高机械学稳定性和热稳定性的材料用于临床样品分析。分子印迹传感器则具有选择性强、灵敏度高、价格便宜等优点。表面印迹聚合是在固相表面形成结合位点，该技术制备的聚合物吸附容量大，吸附、解吸迅速，传质快，很好地弥补了传统印迹制备方法的缺陷。由于MIPs表现出的接近天然抗体对抗原的高度亲和性和专一性，因此以MIPs替代生物抗体用于药物的免疫分析也是MIPs的一个重要应用方向。

目前，虽然MIPs还有诸如交叉反应、传质系数低、重复性较差、制作成本高等缺点，但MIPs的发展前景较好，相信以后将更广泛地应用于临床药物分析工作之中。MIPs在临床药物分析的发展方向可能出现在以下几个方面：如合成具有更高选择性、高容量的MIPs材料；对水溶液中成分的直接检测，尤其是对蛋白质、细菌、激素、毒素等大分子的检测；以及商业化MIPs材料（如试剂盒、固相萃取柱等）的开发与推广。

参考文献：

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