分子印跡聚合物因制備簡單、穩(wěn)定性好、且具有分子識別功能使其在色譜分離、固相萃取、化學(xué)傳感、模擬酶催化等方面有了廣泛的應(yīng)用。近年來,基于硅材料的分子印跡聚合物發(fā)展較為快速。本文主要介紹了硅材料的分子印跡聚合物的制備及分子識別性質(zhì)研究,并對其應(yīng)用進行了分類,在此基礎(chǔ)上對其將來的發(fā)展進行了展望。

　　分子識別在生物體中發(fā)揮著十分重要的作用,自然界中的一些生物分子如酶、抗原和激素等對底物、抗體及受體等存在著特異性的分子識別現(xiàn)象,從而決定生物體能否正常生長。但這些生物分子存在制取復(fù)雜、穩(wěn)定性差、存儲和操作不便等缺點。分子印跡技術(shù)是20世紀(jì)70年代以來出現(xiàn)的人工合成具有專一識別位點的聚合物的技術(shù),采用分子印跡技術(shù)可以制備出穩(wěn)定性好、合成簡單且具有分子識別功能的分子印跡聚合物。

　　目前,制備分子印跡聚合物母體材料的交聯(lián)劑種類較少,主要為可參加自由基聚合的烯烴化合物,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。這些交聯(lián)劑通常只能在有機溶劑中使用,大大限制了印跡聚合物的發(fā)展。

　　分子印跡技術(shù)是指印跡分子與功能單體先通過可逆反應(yīng)形成復(fù)合物,然后在交聯(lián)劑的存在下,聚合生成高度交聯(lián)的剛性高分子聚合物,除去印跡分子后在聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中留下具有結(jié)合能力的官能基團,可作為分子受體在眾多印跡分子結(jié)構(gòu)類似物中選擇性地識別印跡分子。

　　根據(jù)印跡分子與功能單體在聚合過程中相互作用的機理不同,分子印跡技術(shù)可分為兩種基本類型。第一種是共價法,由Wulff創(chuàng)立。印跡分子與功能單體分子之間通過共價鍵結(jié)合生成可聚合的單體,交聯(lián)聚合后采用化學(xué)方法將共價鍵斷裂,除去印跡分子。該法的優(yōu)點是印跡分子與功能單體分子之間的作用力強,使聚合反應(yīng)可在強極性溶劑中進行,且印跡位點精密確定。

　　但是這種可逆的化學(xué)反應(yīng)種類較少,印跡分子的洗脫和結(jié)合速率很慢。第二種是非共價法,這種聚合反應(yīng)簡單,印跡分子的洗脫和識別較為快速,且其識別過程更接近于天然的分子識別系統(tǒng),是常用的方法。另外,還有將這兩種方法結(jié)合起來進行印跡聚合物的制備和性質(zhì)研究,即在聚合過程中印跡分子與功能單體之間的作用方式是共價型的,而識別過程中的作用方式是非共價型的。

　　基于硅材料的分子印跡聚合物的制備。1949年Dickey等以染料甲基橙作為印跡分子,酸化硅酸鹽溶液制成染料的印跡硅膠,得到了對甲基橙的吸附比對乙基橙的吸附能力高兩倍的吸附材料,開始了對基于硅的分子印跡聚合物的制備及研究。目前,這個方面的研究已取得了很多有益的進展,由早期采用硅烷直接作為母體材料進行印跡聚合物的制備,發(fā)展到在不同形貌的硅材料表面進行印跡聚合物的制備。