用于食品藥品分析檢測的新型分子印跡聚合物的研究進展

張臘梅，李道敏，李兆周，李松彪，張成博，張小帆，牛曉慧，王孟冬，侯玉澤*

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471003）

用于食品藥品分析檢測的新型分子印跡聚合物的研究進展

張臘梅，李道敏，李兆周，李松彪，張成博，張小帆，牛曉慧，王孟冬，侯玉澤*

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471003）

分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）具有構效預定性、特定識別性、化學穩定性和廣泛適用性等優點，近年來在食品檢驗、化學分析、藥物分離和檢測等領域得到了廣泛應用。本文系統介紹了分子印跡基礎理論和表面分子印跡技術，對用于食品藥品分析檢測的新型MIPs做了詳細綜述，并對其發展趨勢進行了展望。

分子印跡技術；新型分子印跡聚合物；分析檢測；研究進展

隨著現代分析技術的不斷進步，對分析檢測提出了更高的要求。復雜基質中低濃度目標分析物的檢測通常依賴于合適且高效的選擇性分離和富集過程。而分子印跡技術（molecular imprinting technology，MIT）作為一種基于分子識別的分離技術，因其對目標分子具有較高的選擇吸附能力而在食品藥品分析檢測領域倍受關注。自20世紀40年代Pauling提出模板理論為MIT提供雛形后，Wulff[1]和Mosbach[2]等在此基礎上分別成功制備出分子印跡聚合物（molecularly imprinted polym ers，MIPs），使這方面的研究有了突破性進展，開創了MIT這一嶄新研究領域，并引發了國際上對MIPs研究的熱潮。MIPs以其獨特的構效預定性、特定識別性、化學穩定性和廣泛適用性，在食品檢驗、化學分析、藥物分離和檢測等方面顯示出廣泛的應用前景。近年來MIPs的制備方法取得了新進展，在很大程度上改善了傳統聚合方法選擇吸附能力低、剛性弱、傳質速率慢、單分散性差和穩定性不足等缺點，在研究及應用中取得了可喜的成果。

1 分子印跡基礎理論

MIT又稱為分子烙印技術，是結合了生物化學、材料科學、分析化學和高分子化學等學科發展起來的一門交叉學科。MIPs是一類對特定目標化合物（印跡分子）具有特異識別位點和空間匹配結構的功能高分子材料[3]。其基本合成方法是通過模板分子與功能單體的預組裝，經交聯聚合后去除模板分子，從而在高分子骨架上形成印跡有模板分子空間結構和結合位點的具有“記憶”功能的MIPs，這樣的聚合物對模板分子具有高度的選擇性[4]。

制備MIPs的傳統方法有本體聚合、懸浮聚合、原位聚合、沉淀聚合、分散聚合、溶脹聚合等。然而采用傳統方法制備的MIPs具有很多局限性，諸如模板洗脫不徹底、選擇吸附能力低、剛性弱、傳質速率慢、單分散性差、粒徑不均勻和穩定性不足。為了突破MIT技術發展的瓶頸，許多學者致力于研究MIPs的新型制備方法與工藝，以彌補傳統印跡方法存在的缺陷，其中，表面分子印跡技術已成為分子印跡領域最受關注的技術之一。

表面分子印跡作為新型的MIPs制備技術，通過在硅膠微球[5]、碳納米管[6]、氧化鋁或氧化鈦[7]、有機高聚物[8]、殼聚糖[9]等基質表面進行印跡聚合制備MIPs。表面分子印跡主要采用自組裝法、溶膠-凝膠法、犧牲硅膠骨架法、接枝共聚法、水解縮聚法、化學氣相沉積法等。這種技術成功地把印跡分子識別位點建立在印跡材料表面，通過載體微粒的大小來控制MIPs的大小和形狀，不僅有效地提高了識別速度，改進了傳統MIPs機械性能低、模板分子包埋過深不易洗脫和傳質慢等不足，而且增強了結合位點的均一性，具有良好的 研究前景[10]。

隨著表面印跡的快速發展，用于表面分子印跡的載體種類逐漸增多。現有文獻報道中，以活化硅膠作為載體，在其表面經過修飾偶聯模板分子的研究較多。硅膠的力學性能強，熱穩定性好，具有較高的孔度和比表面積，但是由于其本身不具有識別位點，需經過表面修飾引入功能基團[11]后，在其表面合成MIPs，其制備原理見圖1。

圖1 硅膠表面印跡聚合物微球的制備示意圖[12]Fig.1 Protocol for synthesis of silica surface imprinted polymer microspheres[12]

此外，以碳納米管為載體的表面印跡技術相關報道也越來越多。碳納米管作為一種理想的納米載體，機械強度高、比表面積大，以其優良的力學、熱學、電學性能在表面印跡技術中顯示出很高的潛在應用價值，主要集中在色譜分離，固相萃取和電化學傳感等領域[13]。通常在碳納米管表面進行處理后可進行分子印跡聚合，制備出一種新型復合材料—碳納米管MIPs。其制備原理見圖2。

多數用于表面印跡的載體由于自身所固有的屬性如惰性、疏水性和表面自由能較低等特點，致使其在分子印跡領域的應用受到限制；需通過嘗試對其進行改性修飾，引入較多的特殊功能基團如乙烯基、氨基和芐基等，為MIPs的固載提供連接位點[14]。硅烷偶聯劑改性和表面活性/可控自由基聚合等修飾方法越來越受到研究者的關注。硅烷偶聯劑作為常用的化學改性劑，其分子結構中既有能與無機材料（如金屬、玻璃等）結合的甲氧基，還有能與有機材料（如合成樹脂等）結合的雙鍵[15]，能改善兩種不同化學性能材料間的黏結性，并賦予材料表面如防靜電、防腐和抗凝血等性質，為制備分子印跡復合材料提供橋梁[16]。表面活性/可控自由基聚合（controlled / living radical polymerization，CRP）是近年來發展起來的一種較為成熟的表面修飾技術，已經成功應用于各種固相載體的表面改性和修飾[17]；可逆加成- 斷裂鏈轉移修飾（reversible addition-fragmentation chain transfer，RAFT）是最成熟的CRP之一，將可逆的鏈轉移試劑固定在載體表面，采用表面接枝印跡技術合成RAFT-MIPs[18]。

圖2 碳納米管表面印跡聚合物的制備示意圖[13]Fig.2 Protocol for synthesis of MIPs/MWNTs[13]

2 新型MIPs的制備與 應用

在MIPs的制備中，選擇合適的單體構造材料很關鍵，通常情況下，主要選擇可引起交聯聚合反應的活潑有機單體或者能夠生成凝膠的無機材料。基于此因素，按照基質材料類型可將MIPs分為3 類，即有機分子印跡聚合物、分子印跡無機基質聚合物和有機-無機雜化分子印跡聚合物。

2.1 有機MIPs

傳統方法制備有機MIPs的過程是先將模板分子與功能單體、溶劑進行預聚合，再加入交聯劑和引發劑在 熱引發溫度下聚合得到有機MIPs。這種有機MIPs具有較高的韌性和pH值穩定性，對多種單體具有可用性，應用廣泛；但機械強度低，剛性弱，與不同的流動相接觸時容易產生塌陷和膨脹，使聚合物的形態結構發生改變，從而降低其吸附性能。為了彌補此缺陷，一些新型的制備方法得到了不斷改進和完善。

2.1.1 軟印刷MIPs

納米壓印是將傳統的模板復型技術應用于納米制造領域的一種新型的圖形轉移方法。軟印刷作為納米壓印核心工藝之一，是一種基于柔性材料、以模鑄和印刷為手段的微納米加工技術，具有費效比高、分辨率高、成本低廉、操作簡單、重復性能好、應用范圍廣等特點，以其巨大 的發展潛力和應用前景，近年來受到國內外各研究機構的廣泛關注[19]。有學者通過將軟印刷技術引入MIPs合成中，在功能材料表面等比例復制出MIPs的孔穴、曲面、鏤空等二維、三維或準三維的微觀結構以及多層納米圖形結構，成功得到高質量的軟印刷MIPs。這種材料兼具MIPs的選擇性以及軟印刷基質彈性好、黏度低和易脫模等優點，為高性能 MIPs的制備提供了新的途徑[20]。

Lalo等[21]以非熒光的食品添加劑N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸為模板分子，以硅烷化處理成型的聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）為模具，硅膠為基質材料，采用微傳遞成模法，經固化完全和聚合反應后把PDMS模具剝去，在硅基上就得到所需要的MIPs圖形結構。這種方法工藝過程簡單、分辨率高、傳質速率快、成本低、環保及再生性好，所制備的MIPs既避免了使用熒光分子作為模板發生永久包埋帶來的熒光信號背景干擾，又能選擇性結合熒光衍生物丹酰-L-苯丙氨酸，通過熒光分子發出的熒光信號變化進行快速檢測和定量分析。

2.1.2 溫敏型MIPs

溫敏型MIPs是近幾年來MIT新的發展方向[22]。利用溫敏高分子的溫度體積相變行為，即在不同溫度下分別發生收縮和溶脹，使得高分子側鏈上帶有的可與模板分子形成多點接觸吸附的功能單體間的距離和相對位置改變，從而使印跡空腔結合模板分子的親和力發生改變[23]。溫敏特性的引入，不僅可以增強常規MIPs的柔韌度與滲透性，提高MIPs對特定目標分子的構效預定性和特定識別性，而且可以通過溫度變化來控制其網絡結構的體積收縮和溶脹，從而實現自動識別、結合或釋放目標分子，以特殊應用如生物拉鏈、開關閥、人工肌肉等在物質分離、固定化酶、免疫分析、藥物控制釋放和新型生物材料等領域均有廣泛應用，進一步拓寬了MIPs的應 用領域[24]。

聚（2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸）（poly(2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid)，PAMPS）作為一種溫敏結構單體，具有低溫收縮高溫溶脹的溫敏特性。Li Songjun等[25]以聚丙烯酰胺和聚2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸為共聚體（即PAAm-PAMPS），首次成功制備了用于分離藥物S-萘普生的拉鏈式溫敏MIPs，制備原理見圖3。該溫敏MIPs的溶脹與收縮特性強烈依賴于溫度變化，低溫時由于共聚體內部絡合交互作用而使復合材料網絡結構收縮，阻礙了目標分子接近結合位點，使MIPs表現出較低的吸附能力；高溫時共聚物內部交互作用被破壞，復合材料發生溶脹或分解，從而促進了目標分子向結合位點靠近，發生結合反應，使MIPs表現出較高的吸附能力。經研究，該溫敏性MIPs不僅維持了常規MIPs特異識別性能、分離富集能力和吸附容量，并利用其溫敏特性，通過控制溫度變化實現對S-萘普生的智能分離和富集。

圖3 拉鏈式溫敏MIPs的制備示意圖[25]Fig.3 Fabrication of zipper-like imprinted polymers[25]

2.2 無機MIPs

無機MIPs是通過自組裝體系在無機固體材料表面進行修飾，把模板分子引入無機網絡結構中，從而獲得無機MIPs的一種行之有效的方法[26]。這類MIPs機械強度高，剛性好，其選擇性取決于MIPs表面孔穴的形狀、大小和孔穴內功能基團的排列，與母體本身關系不大，并且可以優先吸附模板分子，但對模板分子類似物也有較強的吸附作用[27]。

2.2.1 無機TiO2表面MIPs

無機TiO2納米材料具有比表面積大、機械穩定性高、化學穩定性和熱穩定性良好等優點，是一種較為理想的分子印跡基質材料。以TiO2膠粒、無機TiO2納米管或者電極為印跡基質在其表面進行分子印跡膜修飾，可以使得MIPs的識別位點處在基質顆粒的表面，減少包埋現象，提高模板分子和印跡基質之間的結合效率，從而在檢測與電催化中對目標分子顯示出較高的靈敏度與選擇性[28]。

Li Man等[29]以異丙醇鈦Ti(OiPr)4為TiO2前驅體，食品色素日落黃為模板分子，未使用功能單體和交聯劑，采用溶膠-凝膠法制備了MIPs，用于檢測飲料中磺酸類色素。該聚合物孔徑約為12.32 nm，比表面積大，單分散性好，選擇特異性強，吸附能力高，對四種磺酸類色素日落黃、酒石黃、深莧紫、胭脂紅均具有很好的印跡效果，檢出限（limit of detection，LOD）為0.13～0.36 μmol/L，定量限為0.60～1.20 μmol/L，靈敏度較高。這表明該MIPs可作為一種固相萃取材料用于分離、富集和檢測飲料中的磺酸類色素。

2.2.2 磁性納米顆粒表面MIPs

磁性納米顆粒是近年來一個較熱門的研究課題，這種新型材料不但具有普通納米顆粒所具有的基本效應（即表面效應、體積效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應），在一定條件下，還具有良好的生物相容性和生物靶向性等[30]。若能將磁性技術應用于MIPs，賦予其磁敏感性，使MIPs不但能識別特定分子，而且能在外加磁場作用下很容易實現定向移動和快速分離，可使MIPs的應用領域得到進一步拓展[31]。

Chen Fangang等[32]利用表面分子印跡技術，以單葉大黃素為虛擬模板，順磁的Fe3O4@SiO2-MPS核-殼式納米顆粒為載體，制備了一種對紅酒中白藜蘆醇具有良好識別和吸附性能的磁納米分子印跡聚合物（magnetic molecularly imprinted polymers，MMIPs）。該MMIPs吸附速度快，吸附容量高，達到27.48 μmol/g，應用高效液相色譜（high-performance liquid chromatography，HPLC）對其吸附效果進行檢測，結果顯示MMIPs對標準品的回收率為79.3%～90.6%，LOD達到4.42 ng/mL，以53.14 A·m2/kg的高飽和磁化強度成功實現對白藜蘆醇的快速分離和富集，是一種高效的吸附劑。

2.3 有機-無機雜化分子印跡聚合物

據現有文獻報道，分子印跡基質材料大多是單一的無機材料或單一的有機材料。眾所周知，無機材料具有高強度、高剛性和高硬度，以及優異的熱穩定性和化學穩定性等特點，但韌性和可塑性又不理想；有機材料則具有良好的韌性、功能多樣性和品種多樣性等特點，而剛性弱，耐熱性較差[33]。有機-無機雜化MIPs則是將有機與無機有效的結合，不僅具備了二者的優點，同時克服了原本單一分子印跡材料溶脹或塌陷的缺點，也為雜化材料引入了特異分子選擇的新特性，滿足了更高的分析要求。作為雜化材料的一個分支，有機-無機雜化分子印跡技術發展時間短，合成方法多樣性欠缺，現行的合成方法主要借用雜化功能材料制備方法中的溶膠-凝膠法來達到合成目的[34]。

2.3.1 基于水凝膠基質的MIPs

水凝膠是一類含有親水基團的具有三維網絡結構的軟濕性材料[35]，在水中溶脹而不溶解，形成交聯狀態的半固體，以其良好的親水特性和生物相容性，近年來在生物醫藥領域得到了廣泛關注，可通過響應外界刺激有效延緩藥物的釋放，常被應用到藥物傳輸領域作為藥物載體[36]。分子印跡水凝膠是結合了水凝膠響應外界刺激信號（如溫度、pH值、電場、磁場、光、壓力等）變化而發生可逆體積相轉變的特點以及MIPs的預定識別性和高選擇性，根據控制外界環境的變化來實現對特定目標分子的自動識別、結合與釋放的高分子聚合物[37]。

Meng Liang等[38]通過在玻璃表面負載一層厚度為2 mm的具有良好生物相容性的SiO2膠粒以及玻璃狀的聚甲基丙烯酸甲酯層，獲得了制備分子印跡可控催化功能材料的水凝膠基質，并在其表面制備出用于檢測藥物阿托平的光響應性分子印跡水凝膠（molecularly imprinted photonic hydrogels，MIPHs），制備原理見圖4。該MIPHs由于具有高親水性而容易發生溶脹作用，導致體積上的變化，進而在宏觀上表現出顏色的變化，響應時間快（＜30 s），選擇吸附性強，再生性能好，靈敏度較高，LOD達到1 pg/mL。這種新技術將化 學響應性MIPs與水凝膠光子晶體結合，可以直接把分子識別的化學信號轉化為可讀的光信號，作為一種直觀、靈敏的響應表達方式，為違禁藥物的快速檢測提供了新手段，需要深入研究。

圖4 光響應性分子印跡水凝膠的制備示意圖[38]Fig.4 Fabrication of molecularly imprinted photonic hydrogels (MIPHs)[38]

2.3.2 基于多孔材料的MIPs

多孔材料具有規則的孔徑和較高的比表面積，其孔道孔壁可進行物理吸附或新的化學修飾，且有序的孔道和可調的孔徑可使傳質速度加快[39]；將其作為分子印跡位點的載體，有利于加快吸附分離的速度并使印跡分子能夠大量印跡于孔材料的孔壁上，以便實現快速的點位識別并獲得高的吸附容量[40]，在吸附分離和催化等領域得到了廣泛應用。對于水相體系中的非共價型分子印跡，模板與功能單體之間的氫鍵容易遭到破壞是影響聚合物識別與吸附能力的一個重要因素[41]。此外，相較于傳統印跡聚合物模板分子不能完全脫除、傳質速率低、聚合物形態不規則以及高度交聯的聚合物膜剛性弱等問題，多孔材料的使用可以有效彌補這些不足，提高聚合物的吸附能力。

2.3.2.1 微孔材料

微孔分子篩可用于吸附和催化，但由于其孔徑尺寸的局限，不能用于大分子的吸附和催化，只能吸附小分子或離子[42]。馬向霞等[43]以食品加香劑原料香豆素-3-羧酸為模板，在孔徑為0.45 μm的聚偏氟乙烯微孔濾膜表面，采用光引發的方法合成了香豆素-3-羧酸分子印跡聚合物復合膜，所得到的復合膜既有一定的柔韌性，又成功實現了對模板分子的有效分離，呈現出較高的識別選擇性。

2.3.2.2 介孔材料

介孔材料孔徑尺寸較大（約2～50 nm），且孔徑可調，能吸附尺寸較大的分子或離子，因而基于介孔材料的MIPs的制備和應用得到了學者的深入研究。多孔的硅膠微粒可以用作傳統MIPs微球形態上的“模板”分子，并有效控制聚合物的形狀、大小和多孔性。Mehdinia等[44]以介孔SiO2材料SBA-15為納米反應器，吡咯為功能單體，藥物抗壞血酸為模板分子，通過在SBA-15的六角孔道（直徑5～30 nm）表面固定化并發生聚合反應，得到了具有較高選擇吸附能力的納米級的分子印跡復合材料SBA-15/PPy@MIPs。

2.3.2.3 金屬框架氧化物

金屬有機框架物（metal-organic frameworks，MOFs）是由含氧、氮等的多齒有機配體（大多是芳香多酸和多堿）與過渡金屬離子自組裝而成的配位聚合物[45]。這些金屬有機骨架多數都具有較高的孔隙率和良好的化學穩定性，密度小、比表面積大、具有特有的規則立方微孔并且能控制孔的結構，比其他的多孔材料有更廣泛的應用前景[46]。基于MOFs的新型MIPs的合成近幾年已引起了越來越多的關注。Qian Kun等[47]率先通過在Zn4O(BPC)3（MOF-5）表面包覆一層厚度約10～20 μm的MIPs殼得到一種新型的核-殼式分子印跡聚合物MOF@MIPs，用于檢測農藥速滅威。這種新型聚合物晶體結構規則均勻，粒徑達到50～60 μm，比表面積高達945.05 m2/g，且具有很好的熱穩定性；飽和吸附容量達到24.44 μmol/g，在20 min內就可以達到吸附平衡，呈現出較高的模板裝載速率和裝載容量，可用于農藥殘留速滅威的快速檢測。

2.3.3 量子點表面MIPs

量子點（quantum dots，QDs）具有發光強度高、耐光穩定性好、激發光譜范圍寬且連續、發射光譜窄而對稱、通過控制量子點尺寸精確調整發射波長、Stokes位移大以及抗光漂白能力強等光學特性[48]。量子點表面MIPs即利用QDs優良的光學特性，通過在其表面錨定MIPs，使這種新型材料兼具QDs出色的光學靈敏度以及MIPs高度的特異選擇性等優點[49]，既可以提高QDs選擇識別性能，又拓展了QDs的應用領域，近年來在食品檢測、分析化學以及醫學等領域得到廣泛關注。

Yang Min等[50]以殺蟲劑五氯苯酚（pentachlorophenol，PCP）為模板，通過在硅膠表面裝載磁納米微粒Fe3O4以及硫化鋅摻雜錳量子點（ZnS∶Mn2+QDs），合成了兼具超順磁特性、熒光性能和高選擇吸附性能的Fe3O4-ZnS∶Mn2+@MIPs。這種MIPs具有多種功能，不僅對模板分子具有識別能力和磁敏感性，還可以作為熒光探針實現對模板分子的熒光檢測。通過對水樣進行分析，該MIPs對泉水和自來水中PCP的回收率分別達到101%和97%，速度快，準確度高，為PCP殘留的快速檢測提供了新手段。

Liu Huiling等[51]采用溶膠-凝膠法，在氨基化的CdTe/ ZnS量子點表面錨定萊克多巴胺（ractopamine，RAC）的MIPs層，該產物結合模板分子RAC會發生熒光淬滅，脫除模板分子后熒光恢復，制備原理見圖5。將其應用于化學發光體系，線性范圍為5.00×10-10～3.55×10-7mol/L，LOD為1.47×10-10mol/L；而用于固相萃取-HPLC體系，線性范圍達到1.50×10-10～8.90×10-8mol/L，LOD低至8.30×10-11mol/L，富集因子為407.17，對RAC標準品的回收率達到90.88%～91.05%，顯著提高了體系靈敏度和選擇性。這種方法制備的熒光傳感MIPs，比其他分析檢測手段線性范圍廣、精度高、靈敏度強、再生性能好并具有良好的實用性，可用于肉制品中RAC的快速檢測。

圖5 量子點表面MIPs的制備示意圖[51]Fig.5 Fabrication of MIPs-coated CdTe/ZnS QDs[51]

3 結 語

近年來學者對MIT的研究越來越深入，食品藥品分析檢測技術已經取得很大進步。新型分子印跡材料層出不窮，其合成、表征以及理論體系日臻完善，在越來越多的研究與應用領域顯示出獨特的優勢，但在理論和應用方面還有很多問題亟待解決。對水溶性生物大分子如蛋白、核酸、多糖等的印跡，甚至拓展到超分子水平的細胞與病毒的印跡有待于更多的嘗試[52]；新型MIPs的研制依賴于新型功能單體和交聯劑的開發，但目前可選擇使用的功能單體與交聯劑種類較少，可結合計算機模擬和其他技術，進一步開發合成新型功能單體和新型交聯劑以適用于不同模板分子的印跡；MIPs的實際有效結合位點太少，導致吸附容量太小，需要進一步對MIPs的物理形貌和化學性質進行優化；水相體系和極性溶劑中MIPs的制備需做進一步研究；MIPs的制備存在模板泄漏問題，測量低濃度樣品時易產生干擾；共價型MIPs特定識別性能和吸附性能都很好，但模板分子不易洗脫，需要尋找溫和而有效的洗脫劑；如何制備出高性能的分子印跡材料，使其不僅能克服有機材料的溶脹性，又可阻止無機材料的收縮等，都將是下一步研究中亟需解決的問題。隨著MIT的不斷發展，上述問題將得到很好的解決，使MIT在食品藥品分析檢測等領域發揮巨大的應用價值。

[1] WULFF G, SARHAN A, ZABROCKI K. Enzyme-analogue built polymers and their use for the resolution of racemates[J]. Tetrahedron Letters, 1973, 14(44): 4329-4332.

[2] MOSBACH K, RAMSTR?M O. The emerging technique of molecular imprinting and its future impact on biotechnology[J]. Nature Biotechnology, 1996, 14: 163-170.

[3] KRYSCIO D R, PEPPAS N A. Surface imprinted thin polymer film systems with selective recognition for bovine serum albumin[J]. Analytica Chimica Act a, 2012, 718: 109-115.

[4] KRUPADAN R J, KHAN M S, WATE S R. Removal of probable human carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated water using molecularly imprinted polymer[J]. Water Research, 2010, 44(3): 681-688.

[5] HONG Yansuo, CHEN Ligang. Extraction of quercetin from Herba Lysimachiae by molecularly imprinted-matrix solid phase dispersion[J]. Journal of Chromatography B, 2013, 941: 38-44.

[6] PRASAD B B, PRASAD A, TIWARI M P, et al. Multiwalled carbon nanotubes bearing “terminal monomeric unit” for the fabrication of epinephrine imprinted polymer-based electrochemical sensor[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2013, 45: 114-122.

[7] TRAN T T T, LI Jiezhen, FENG Hui, et al. Molecularly imprinted polymer modified TiO2nanotube arrays for photoelectrochemical determination of perfluorooctane sulfonate(PFOS)[J]. Sensors and Actuators B, 2014, 190: 745-751.

[8] SELYANCHYN R, LEE S W. Molecularly imprinted polystyrenetitania hybrids with both ionic and π-π interactions: a case study with pyrenebutyric acid[J]. Microchimica Acta, 2013, 180(15/16): 1443-1452.

[9] ZHANG Yalei, ZHANG Juan, DAI Chaomeng, et al. Sorption of carbamazepine from water by magnetic molecularly imprinted polymers based on chitosan-Fe3O4[J]. Carbohydrate Polymers, 2013, 97(2): 809-816.

[10] SCHIRHAGL R, REN K N, ZARE R N. Surface-imprinted polymers in microfluidic devices[J]. Science China Chemistry, 2012, 55(4): 469-483.

[11] QU Jinrong, ZHANG Jiajun, GAO Yanfei, et al. Synthesis and utilisation of molecular imprinting polymer for clean-up of propachlor in food and environmental media[J]. Food Chemistry, 2012, 135(3): 1148-1156.

[12] 張進, 左聰韻, 田浪, 等. 鄰苯二甲酸二甲酯表面印跡微球的合成及吸附性能評價[J]. 材料導報, 2013, 27(16): 151-154.

[13] YANG Xiao, ZHANG Zhaohui, LI Jiaxing, et al. Novel molecularly imprinted polymers with carbon nanotube as matrix for selective solidphase extraction of emodin from kiwi fruit root[J]. Food Chemistry, 2014, 145: 687-693.

[14] 任馳, 孫向英, 劉鵬超. ZnS: Mn量子點表面印跡雜化膜的研制及其在熒光識別4-硝基苯酚中的應用[J]. 分析化學, 2012, 40(9): 1391-1396.

[15] PAN Jianming, HANG Hui, DAI Xiaohui, et al. Switched recognition and release ability of temperature responsive molecularly imprinted polymers based on magnetic halloysite nanotubes[J]. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(33): 17167-17175.

[16] 李莎. 碳微球表面二苯并噻吩分子印跡聚合材料目制備過程優化及吸附性能初探[D]. 太原: 太原理工大學, 2011.

[17] HU Xiaogang, FAN Yanan, ZHANG Yi, et al. Molecularly imprinted polymer coated solid-phase microextraction fi ber prepared by surface reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization for monitoring of Sudan dyes in chilli tomato sauce and chilli pepper samples[J]. Analytica Chimica Acta, 2012, 731: 40-48.

[18] XU Shoufang, LI Jinhua, CHEN Lingxin. Molecularly imprinted polymers by reversible addition-fragmentation chain transfer precipitation polymerization for preconcentration of atrazine in food matrices[J]. Talanta, 2011, 85(1): 282-289.

[19] 邢飛, 廖進昆, 楊曉軍, 等. 納米壓印技術的研究進展[J]. 激光雜志, 2013, 34(3): 1-3.

[20] VOICU R, FAID K, FARAH A A, et al. Nanotemplating for twodimensional molecular imprinting[J]. Langmuir, 2007, 23(10): 5452-5458.

[21] LALO H, AYELA C, DAGUE E, et al. Nanopatterning molecularly imprinted polymers by soft lithography: a hierarchical approach[J]. Lab on a Chip, 2010, 10(10): 1316-1318.

[22] 陳兆偉, 陳明清, 劉曉亞, 等. 溫敏性聚 (N-異丙基丙烯酰胺) 水凝膠的合成與表征[J]. 功能高分子學報, 2004, 17(1): 46-50.

[23] 夏烈文, 褚良銀. 基于N-異丙基丙烯酰胺的溫敏型分子印跡聚合物[J].化學通報, 2007, 70(7): 489-493.

[24] 郭小偉, 高云玲, 姚克儉. 溫敏性水楊酸分子印跡水凝膠的合成與性能研究[J]. 分析測試學報, 2012, 31(10): 1303-1308.

[25] LI Songjun, YI Ge, PILETSKY S A, et al. A zipper-like on/offswitchable molecularly imprinted polymer[J]. Advanced Functional Materials, 2011, 21(17): 3344-3349.

[26] KOMIYAMA M, TAKEUCHI T, MUKAWA T, et al. Molecular imprinting: from fundamentals to applications[M]. Weinheim: Wiley-VCH, 2004: 129-132.

[27] 鄭永軍. 金屬離子印跡聚合物微球的制備及吸附性能研究[D]. 曲阜: 曲阜師范大學, 2006.

[28] CHEN Yaohan. SHEN Jun. ZHANG Zhao. Synthesis and characterization of silicon-doped mesoporous SO42-/TiO2without using organic templates[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2008, 29(4): 356-360.

[29] LI Man, LI Rong, TAN Jin, et al. Titania-based molecularly imprinted polymer for sulfonic acid dyes prepared by sol-gel method[J]. Talanta, 2013, 107: 203-210.

[30] 張峰, 朱宏. 聚乙二醇包覆納米Fe3O4顆粒的制備及表征[J].磁性材料及器件, 2009, 40(4): 27-30.

[31] CHEN Ligang, LI Bin. Application of magnetic molecularly imprinted polymers in analytical chemistry[J]. Analytical Methods, 2012, 4(9): 2613-2621.

[32] CHEN Fangang, XIE Xiaoyu, SHI Yanping. Preparation of magnetic molecularly imprinted polymer for selective recognition of resveratrol in wine[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1300: 112-118.

[33] 姚清照. 鈦、硅納米雜化分子印跡聚合物的制備及表征[D]. 南京:東南大學, 2009.

[34] 馬超, 孫娜, 劉孝芳, 等. 有機-無機分子印跡雜化材料的研究進展[J].化學工業與工程, 2012, 29(3): 66-71.

[35] 楊猛, 王德鵬, 劉鳳岐. 智能水凝膠應用研究進展[J].化工科技, 2013, 21(3): 72-75.

[36] 王潔. 分子印跡水凝膠微球及藥物釋放行為研究[D]. 天津: 天津大學, 2010.

[37] 李志良. 分子印跡水凝膠光子晶體對煙酰胺溶液濃度響應性的研究[D]. 天津: 天津大學, 2010.

[38] MENG Liang, MENG Pinjia, TANG Buguang, et al. Molecularly imprinted photonic hydro gels for fast screening of atropine in biological samples with high sensitivity[J]. Forensic Science International, 2013, 231(1/3): 6-12.

[39] 吳云, 戈延茹, 潘如, 等. SBA-15表面咖啡因分子印跡聚合物的制備及性能研究[J]. 江蘇大學學報: 醫學版, 2012, 22(2): 151-154.

[40] 鄭毅. 基于介孔材料HMS的分子印跡材料制備及其吸附性能[D].哈爾濱: 哈爾濱工業大學, 2012.

[41] XU Zhifeng, XU Li, KUANG Daizhi, et al. Exploiting β-cyclodextrin as functional monomer in molecular imprinting for achieving recognition in aqueous media[J]. Materials Science and Engineering C, 2008, 28(8): 1516-1521.

[42] 游來江, 蔣燕, 向虹, 等. 改性介孔無機凝膠的制備及其在溶液中的吸附機理[J]. 材料導報, 2006, 20(增刊1): 20-23.

[43] 馬向霞, 何錫文, 張茉, 等. 香豆素-3-羧酸分子印跡聚合物復合膜對底物的結合及滲透選擇性質的研究[J]. 高等學校化學學報, 2006, 27(7): 1237-1241.

[44] MEHDINIA A, AZIA-ZANJANI M O, AHMADIFAR M, et al. Design and synthesis of molecularly imprinted polypyrrole based on nanoreactor SBA-15 for recognition of ascorbic acid[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2013, 39(1): 88-93.

[45] XU Jianqiao, ZHENG Juan, TIAN Jingyu, et al. New materials in solid-phase microextraction[J]. Trends in Analytical Chemistry, 2013, 47: 68-83.

[46] HUANG Zhenzhen, LEE H K. Materials-based approaches to minimizing solvent usage in analytical sample preparation[J]. Trends in Analytical Chemistry, 2012, 39: 228-244.

[47] QIAN Kun, FANG Guozhen, WANG Shuo. A novel core-shell molecularly imprinted polymer based on metal-organic frameworks as a matrix[J]. Chemical Communications, 2011, 47(36): 10118-10120.

[48] LIU Huilin, FANG Guozhen, LI Changmo, et al. Molecularly imprinted polymer on ionic liquid-modif i ed CdSe/ZnS quantum dots for the highly selective and sensitive optosensing of tocopherol[J]. Journal of Materials Chemistry, 2012, 22(37): 19882-19887.

[49] ZHANG Wei, HE Xiwen, CHEN Yang, et al. Composite of CdTe quantum dots and molecularly imprinted polymer as a sensing material for cytochrome C[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2011, 26(5): 2553-2558.

[50] YANG Min, HAN Aijuan, DUAN Junling, et al. Magnetic nanoparticles and quantum dots co-loaded imprinted matrix for pentachlorophenol[J]. Journal of Hazardous Materials, 2012, 237: 63-67.

[41] LIU Huiling, LIU Dongrui, FANG Guozhen, et al. A novel dualfunction molecularly imprinted polymer on CdTe/ZnS quantum dots for highly selective and sensitive determination of ractopamine[J]. Analytica Chimica Acta, 2013, 762: 76-82.

[52] VERHEYEN E, SCHILLEMENS J P, van WIJK M, et al. Challenges for the effective molecular imprinting of proteins[J]. Biomaterials, 2011, 32(11): 3008-3020.

Recent Advances in the Application of Innovative Molecularly Imprinted Polymers in the Analysis of Foods and Drugs

ZHANG La-mei, LI Dao-min, LI Zhao-zhou, LI Song-biao, ZHANG Cheng-bo,
ZHANG Xiao-fan, NIU Xiao-hui, WANG Meng-dong, HOU Yu-ze*
(College of Food and Bioengineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471003, China)

Molecularly imprinted polymers (MIPs) have several advantages including predetermined structure and effect, specif i c recognition, chemical stability and wide practicability. Therefore, they have been widely applied in food inspection, chemical analysis, pharmaceutical separation and analysis, etc. This paper summarizes the basic principle of molecular imprinting and surface molecular imprinting technique and presents a systematic review of several innovative MIPs used for the analysis of foods and drugs. Furthermore, future development trends are discussed.

molecular imprinting technology; innovative molecularly imprinted polymers; analysis and inspection; advance

TS201.6

A

1002-6630（2014）15-0314-07

10.7506/spkx1002-6630-201415062

2013-10-21

2009年度河南省教育廳自然科學研究計劃項目（2009A550003）；河南科技大學博士科研啟動基金項目（09001609）；河南科技大學青年科學基金項目（2013QN021）；河南科技大學大學生研究訓練計劃項目（2012110；2012120）

張臘梅（1989—），女，碩士研究生，研究方向為食品安全檢測。E-mail：zhanglamei89@foxmail.com

*通信作者：侯玉澤（1956—），男，教授，碩士，研究方向為食品質量與安全。E-mail：huoyuze@126.com