中药材提取分离新方法—分子印迹技术.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,1,、概述,2,、分子印迹技术的基本原理,3,、分子印迹聚合物的制备,4,、中药提取分离中的应用,5,、分子印迹技术存在的问题,6,、分子印迹技术发展趋势,分子印迹技术,(molecular imprinting technology,MIT),是,20,世纪末出现的一种高选择性分离技术,这种技术的基本思想是源于人们对抗体,-,抗原专一性的认识,利用具有分子识别能力的聚合物材料,分子印迹聚合物,(molecule imprinting polymer,MIP),来分离、筛选、纯化化合物的一种仿生技术。因为制备的材料有着极高的选择性及卓越的分子识别性能,很快在固相萃取、人工酶手性拆分、生物传感器、不对称催化等方面得到了广泛的应用。,一、基本原理,MIT,是选用能与,印迹分子,产生特定相互作用的,功能性单体,通过共价或非共价作用在溶剂中形成印迹分子,-,功能单体复合物,加入,交联剂,在引发剂的引发下与带有特殊官能团的功能单体进行光或热的聚合,形成三维交联的聚合物网络,然后用合适的溶剂除去印迹分子,在聚合物网络中形成空间和化学功能与印迹分子相匹配的空穴,(,分子印迹聚合物,）。这种空穴与印迹分子结构完全一样,可对印迹分子或与之结构相似的分子实现特异性的识别。,根据功能单体和印迹分子间作用力的差异,MIP,可分为以下,3,类：,1,、,共价键法,也称预先组织法。印迹分子与功能单体通过可逆的,共价键结合,加入交联剂共聚后,印迹分子通过化学方法从聚合物上断开,再用极性溶剂将印迹分子洗脱下来,使其形成具有高密度空腔的分子印迹聚合物。,优点,是印迹分子与功能单体分子之间 的作用力强,印迹位点精密确定。,缺点,是功能单体选择有限,印记分子结合和解离速度慢，难以达到热力学平衡，不适于快速识别。,2,、,非共价键法,也称自组装法。印迹分子与功能单体通过氢键、金属配位键、偶极作用、离子化作用、范德华力等多种非共价键作用力生成分子自组装体。这种过程是模拟生物中多重分子间作用而具有立体效应。,优点,是可使用多种功能单体,模板分子多样且易于用适宜的溶剂洗脱。,缺点,是在聚合前,模板分子与单体可形成多种分子络合物,制备的,MIP,结合位点不均匀,常导致非特异性结合。由于该法灵活方便,制备过程简单,使得此法比共价键法更适用。,3,、,半共价印迹法,也称空间牺牲法。即聚合,时功能单体和模板分子通过共价作用形成稳定的配合物,而在对印迹分子的识别过程中,仅通过非共价作用力来进行重新键合。这种,方法,由于模板分子和单体用共价键结合,使生成的聚合物结构完整,结合点均匀整齐。,三、中药提取分离中的应用,1,、活性成分的分离纯化,以葛根素为模板分子、丙烯酰胺为单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯,(EDMA),为交联剂,制备葛根素,MIP,用于分离葛根提取液中的葛根素,并用静态吸附实验研究了葛根素,MIP,的吸附行为。结果表明,该,MIP,对模板分子葛根素印迹效果较强,得葛根素回收率为,83%,远大于用大孔吸附树脂的提取效果。,2,、有效成分的富集及分离,由于,MIP,具有从复杂样品中选择性地吸附模板分子或与其结构相近的某一族化合物的能力,因此,它非常适合用作固相萃取剂来分离富集复杂样品中的痕量被分析物,提高分析的精密度和准确性。,3,、对手性异构体及结构类似物的分离,MIP,由模板分子与可聚合的功能单体通过离子作用、氢键作用、疏水作用等超分子作用形成主,-,客体配合物,在除去模板分子后,得到记录模板分子构型的空穴的刚性聚合物,且其功能基团在空穴中的排列能与模板分子互补,因而对模板分子表现出特异的选择性和吸附能力,对采用常规方法难以分离的手性异构体可进行较好的检测和分离。,四、分子印迹技术存在问题,1,、分子印迹技术的机理研究相对肤浅,结合位点的作用机理、聚合物的形态和传质机理不够明确,2,、,MIP,的制备和应用大多数只能在有机相中进行,将分子印迹过程从亲脂性药物拓展到亲水性药物尚待研究。,3,、功能单体的种类太少,且价格昂贵,不能满足某些分子的识别要求,4,、现在所用的模板分子多为酸性或碱性的小分子苷元,如何将分子印迹研究领域从目前的小分子领域拓展到大分子领域。,五、分子印迹技术发展,MIP,作为一种高选择性主体,以其独有的特异性分离特点,预示着该技术在中药活性组分的分离中具有良好的应用前景。,谢谢！,