分子印迹技术在蛋白质识别中的应用进展

分子印迹技术是一种制备具有分子识别能力的聚合物的有效技术,已经广泛应用于制备对小分子具有选择性的分子印迹聚合物,但制备能够特异性识别生物大分子--蛋白质的分子印迹聚合物的研究仍然具有挑战性。本文讨论了制备蛋白质分子印迹聚合物的难点,评述了目前印迹蛋白质的方法及各自的优缺点,展望了蛋白质印迹技术的发展趋势。     

牛血清白蛋白和溶菌酶为双模板蛋白质的表面印迹聚合物的制备及吸附性能

采用反应条件温和的原子转移自由基聚合法(ATRP),以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和丙烯酰胺(AAm)为功能单体,以N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPMA)为辅助功能单体,制备了以牛血清白蛋白(BSA)和溶菌酶(Lyz)为双模板蛋白质的表面印迹聚合物(Bi-MIP)。对印迹过程中辅助功能单体的量进行了考察,结果表明,在单一蛋白质溶液和混合蛋白质溶液中,当DMAPMA为20 μL时,制备的Bi-MIP对模板蛋白质BSA和Lyz有较好的吸附容量与选择性。通过静态吸附实验考察了Bi-MIP的吸附性能,并结合Langmuir吸附模型得到聚合物对模板蛋白质BSA和Lyz的最大吸附容量分别为10.2 mg/g和19.2 mg/g。且该印迹聚合物在实际样品中对模板蛋白质也表现出较强的吸附能力和较高的选择性。该方法将为复杂生物样品中同时对双/多种目标蛋白质的识别提供一种新的途径。     

蛋白质分子印迹聚合物研究

分子识别现象在生命过程中扮演着极其重要的角色,对此进行研究和探索是化学和生物学领域的核心课题,制备具有分子识别能力的人工受体是对该领域科学工作者的一个持久挑战．为此,相关研究人员进行了多方努力,创造性地发展了许多崭新的方法和手段,其中的分子印迹聚合物制备技术就是这些方法和手段中的一种.     

蛋白质分子待定模板印迹聚合物的合成及应用

提出了一种合成蛋白质分子印迹聚合物的新方法——待定模板印迹。即不使用任何标准蛋白质,在一个实际样品(鸡蛋清)的存在下合成了印迹聚合物。利用原位聚合法得到印迹整体柱及一根对比柱。比较鸡蛋清在两根柱子中的电泳分离,发现印迹聚合物整体柱能够保留高丰度组分。并观察到部分高丰度蛋白质的谱图信号降低或消失,同时出现新的谱峰,表明相同样品中的低丰度组分得到富集。这预示着研究分子印迹的新途径,即基于其内在复杂性(通过一系列样品本身的印迹聚合物)来分析复杂样品。     

含模板结构分子印迹材料制备及识别性能研究

以双酚A(BPA)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,以含模板分子结构的双酚A二甲基丙烯酸酯(BPDMA)为交联剂,制备了含模板结构的分子印迹聚合物材料,并与以二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和N, N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂制备的BPA印迹材料进行对比。结果表明:以BPDMA为交联剂制备的材料印迹性能最佳,其印迹因子为5.32,吸附量为5.05 mg/g;以EGDMA和BIS为交联剂制备的材料印迹因子分别为1.41和1.45,吸附容量分别为0.96 mg/g和2.79 mg/g。将所制备材料应用于牛奶中BPA的富集检测,得到的加标回收率为95.0%～98.9%,相对标准偏差为3.5%～4.2%,表明得到的印迹材料可用于复杂体系BPA的选择性富集。     

芹菜素分子印迹聚合物的制备及印迹效率评价

采用分子印迹技术,以芹菜素为模板合成了其分子印迹聚合物,并优化了合成条件。采用平衡结合实验考察了印迹聚合物对底物的吸附性能与选择性,并对聚合物的印迹效率进行了评价。结果表明,以2-乙烯基吡啶(2-Vpy)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,四氢呋喃(THF)为致孔剂,且当n(API):n(2-Vpy):n(EDMA)=1:8:40,反应温度为60℃时,所得的芹菜素分子印迹聚合物对底物具有高吸附性能和选择性识别能力;Scatchard分析表明,在研究的浓度范围内,聚合物中形成了对模板分子有不同亲和力的两类结合位点;芹菜素印迹聚合物的印迹效率为47.9%。     

模板印迹聚合物在环境治理中的应用

模板印迹聚合物作为一类对特定的底物具有高度选择性识别能力的智能材料,在环境污染的快速检测和清除方面受到了越来越多的关注。本文首先介绍了模板印迹聚合物的基本概念,然后重点介绍了近年来模板印迹聚合物在环境治理方面的应用进展,主要包括重金属、芳香化合物以及农药污染三个方面,讨论了模板印迹聚合物对这三类环境污染物的快速灵敏的检测以及有效便捷的清除,另外,其在实际样品中的应用情况也有讨论,最后分析了其在环境治理方面未来的发展前景。     

分子印迹聚合物微球的制备及应用研究进展

球形分子印迹聚合物具有制备简单、使用方便；分子识别效率高且便于功能设计等优点，近年来成为分子印迹技术领域研究的热点之一。对球形分子印迹聚合物微球的制备及其应用研究进展作了较为详细的介绍。     

分子印迹技术用于蛋白质的识别

分子印迹技术是一种新型的高效分离技术。合成含识别蛋白质的分子印迹聚合物具有极大的应用价值,又极具挑战性,已成为许多分子识别领域工作者的研究热点。本文总结了近10年来该领域的研究进展,讨论了已有不同方法的发展状况以及相对优缺点,阐明了其可能发展的方向和前景。     

A New Molecularly Imprinted Polymer for Solid-phase Extraction of Cotinine from Human Urine

A molecularly imprinted polymer （MIP）, prepared around a cotinine template, has been synthesized. The feasibility of using the polymer for solid-phase extraction （SPE） of cotinine from biological samples has been investigated. The results show that cotinine can be quantitatively retained and eluted from the polymer. Experiments with human urine samples indicate that clean target analyte is obtained for HPLC with UV detection using the protocol.     

蛋白质分子印迹技术载体形式的研究进展

现代生物技术产品分离成本很高,分子印迹技术以其优良的操作稳定性为蛋白质分离提纯提供了一种新的方法,合成蛋白质分子印迹聚合物具有巨大的应用价值,又极具挑战性,已成为各国科学工作者们研究的热点。本文对蛋白质分子印迹过程中使用的载体形式进行了综述,对不同形式载体的使用特点进行了总结,详细叙述了常见的载体形式如硅胶、合成树脂球、高分子膜、云母、凝胶以及一些新型的载体类似形式如环糊精和壳聚糖等,并探讨了目前蛋白质分子印迹技术存在的问题及其应用前景。     

Caffeine Determination in Human Saliva and Urine by TLC and Ultraviolet Absorption Densitometry

A quantitative method using thin-layer chromatography (TLC) plates with concentrating zone and ultraviolet absorption densitometry is described for caffeine (CAF) determination in human saliva and urine. The applicability of the CAF method was tested for saliva and urine from male individuals. The changes of salivary CAF, urinary CAF concentration and of urinary CAF excretion correspond with results of previous investigations using gas chromatography, high performance liquid chromatography, radioimmunoassay or enzyme immunoassay methods. In summary, the thin-layer chromatography/densitometry method here described is easy to perform, reproducible and accurate. Thus, it is suitable for routine analysis of CAF in human saliva or urine, being an effective alternative to other, more expensive and more time-consuming chromatographic or immunological methods.     

基于银增强金标记物的阳极溶出伏安免疫分析用于补体第三成分的测定

分子印迹是制备对特定分子具有专一性结合能力的聚合物的技术,所制备的聚合物被称为分子印迹聚合物（Molecularly imprinted polymers,MIPs）,此类聚合物在分离提纯、模拟酶和传感器等方面均显示出广阔的应用前景,迄今,小分子化合物的印迹技术已经十分成熟。     

用于分子识别的分子印迹聚合物固定相

着重介绍了分子印迹聚合物（MIP）作为一种分离介质在手性化合物拆分方面的应用,系统总结了分子印迹的原理和MIP的4种合成方法,初步探讨了MIP的分子识别机理,并阐述了它的应用以及优点和缺点。     

Determination of Human Serum Protein by Molecularly Imprinted Polymer Derivatized

Determination of human serum protein by molecularly imprinted polymer (MIP) derivatized inner wall of capillary coupling of capillary‐electrophoresis was successfully developed. The vinyl groups were introduced onto the silica by immobilization of ‐methacryloxypropyltrimethoxysilane. Then the MIP coating was copolymerized and anchored onto the surface of the silica. The other preparation conditions, such as monomer concentration, temperature, and time of polymerization, were systematically studied. The obtained MIP‐derivatized capillary was applied to capillary electrophoresis, which was used for the separation and determination of human serum protein. The optimization of the experimental conditions was determined by evaluating various controlling factors: running buffer pH = 9.6, 0.1 mol L^‐1 boric acid‐sodium borate, separation voltage 30 kV, temperature 25 °C, detected wavelength 192 nm.     

蛋白质分子印迹

分子印迹技术是一种新型的高效分离技术，具有空间选择性识别特性。本文介绍了分子印迹技术在蛋白质大分子上的应用和发展，包括蛋白质分子印迹选用的单体和交联剂、印迹方法、印迹机理、蛋白质分子印迹技术的应用以及存在的一些问题。     

没食子酸丙酯印迹电化学传感器的构建及应用研究

以羧基化的多壁碳纳米管(MWCNT)为基底,通过酰胺化表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)得到MWCNT-PEI复合物功能单体,进而以没食子酸丙酯(PG)为模板分子、乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,制备了PG表面分子印迹聚合物,最后采用滴涂法在玻碳电极(GCE)表面构建PG分子印迹电化学传感器。通过循环伏安、电化学阻抗和差分脉冲伏安等手段对所构建传感器的导电性以及PG分子的线性响应、特异识别性、检测稳定性和重复性等进行了测试与表征。结果表明,传感器在PG浓度为1×10~(-8)～1×10~(-5)mol/L的范围内具有良好的线性关系,相关系数为0. 9964,检出限达2. 5×10~(-9)mol/L。此外,该传感器在实际样品中的PG回收率为95%～98%。     

双酚F分子印迹聚合物的制备及其对水相中双酚F吸附性能的研究

以双酚F(4,4′-BPF)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法合成4,4′-BPF分子印迹聚合物(MIPs)。运用傅里叶红外(FT-IR)光谱对产物的结构进行表征,并对其吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学及选择性识别性能进行研究。结果表明:MIPs对水相中4,4′-BPF具有特异性吸附,最大吸附容量为82.8 mg/g;Freundlich模型拟合吸附等温线的相关系数R2=0.995;热力学参数ΔG、ΔS、ΔH均小于0,表明此吸附过程是自发进行的、熵减的、放热的。     

Dual-Template Magnetic Molecularly Imprinted Polymer for Simultaneous Determination of Spot Urine Metanephrines and 3-Methoxytyramine for the Diagnosis of Pheochromocytomas and Paragangliomas

A novel dual-template magnetic molecularly imprinted polymer (MMIP) was synthesized to extract normetanephrine (NMN), metanephrine (MN) and 3-methoxytyramine (3-MT) from spot urine samples. As the adsorbent of dispersive solid-phase extraction (d-SPE), the MMIP was prepared using dopamine and MN as dual templates, methacrylic acid as the functional monomer, ethylene glycol dimethacrylate as the crosslinking reagent and magnetic nanoparticles as the magnetic core. NMN, MN, 3-MT and creatinine (Cr) in spot urine samples were selectively enriched by d-SPE and detected by HPLC-fluorescence detection/ultraviolet detection. The peak area (A) ratios of NMN, MN and 3-MT to Cr were used for the diagnosis of pheochromocytomas and paragangliomas (PPGLs). The results showed that the adsorption efficiencies of MMIP for target analytes were all higher than 89.0%, and the coefficient variation precisions of intra-assay and inter-assay for the analytes were within 4.9% and 6.3%, respectively. The recoveries of the analytes were from 93.2% to 112.8%. The MMIP was still functional within 14 days and could be reused at least seven times. The d-SPE and recommended solid-phase extraction (SPE) were both used to pretreat spot urine samples from 18 PPGLs patients and 22 healthy controls. The correlation coefficients of A_NMN/A_Cr and A_MN/A_Cr between d-SPE and SPE were both higher than 0.95. In addition, the areas under the receiver operator curves for spot urine A_NMN/A_Cr, A_MN/A_Cr and plasma free NMN and MN were 0.975, 0.773 and 0.990, 0.821, respectively, indicating the two methods had the similar performances. The d-SPE method took only 20 min, which was effective in clinical application.