從MIPs談分子印跡技術(shù)在藥物分析中的應(yīng)用

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作者：小泥沙來源：CPhI制藥在線

2019-04-23

MIPs在臨床藥物分析的發(fā)展方向可能出現(xiàn)在以下幾個方面：如合成具有更高選擇性、高容量的MIPs材料；對水溶液中成分的直接檢測，尤其是對蛋白質(zhì)、細菌、激素、毒素等大分子的檢測；以及商業(yè)化MIPs材料（如試劑盒、固相萃取柱等）的開發(fā)與推廣。

分子印跡

分子印跡技術(shù)起源于生物免疫學(xué)，是一種依賴于抗原與抗體特異性識別原理制備聚合物（MIPs）以實現(xiàn)分子精準(zhǔn)識別的技術(shù)。MIPs是一種能夠?qū)μ囟ǖ哪繕?biāo)分子及其結(jié)構(gòu)類似物特異性識別和分離的高分子聚合物，它不僅對目標(biāo)分子具有與生物抗體類似的高選擇性，而且具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性和機械強度，因此廣泛地應(yīng)用于環(huán)境分析、食品分析、藥物分析等領(lǐng)域。

分子印跡以目標(biāo)分子為模板分子，選擇匹配的功能單體通過共價、非共價等與模板分子鍵合，形成單體－模板復(fù)合物。復(fù)合物在合適的交聯(lián)劑、引發(fā)劑等條件下反應(yīng)形成高度交聯(lián)的聚合物。聚合物在洗去模板分子后，即可得到與模板分子空間結(jié)構(gòu)相似、對目標(biāo)分子能特異性結(jié)合的立體識別位點的吸附劑。該吸附劑可憑"記憶"選擇吸附復(fù)雜基質(zhì)中的特定分子，達到對目標(biāo)分子的分離富集。

根據(jù)模板分子與功能單體間的鍵合作用，目前主要有共價法、非共價法，準(zhǔn)共價法和金屬離子印跡方法。共價印跡法是指模板分子與功能單體以共價鍵結(jié)合，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，特異性高。但制備過程繁瑣，模板分子難以洗脫下來，回收利用時也難達到熱力學(xué)平衡，所以關(guān)于共價型分子印跡聚合比較少利用。非共價印跡法與共價印跡法相比，模板分子與功能單體主要以氫鍵、疏水作用、范德華力等非共價鍵結(jié)合，其中氫鍵應(yīng)用最為廣泛。其合成簡單，操作靈活，氫鍵作用形成較弱，結(jié)合、解離速率快，模板易洗脫，吸附迅速，適用性強。但因結(jié)合位點作用強度不均容易造成非特異性吸附，從而降低選擇性。準(zhǔn)共價印跡法是共價法與非共價法兩種方法的結(jié)合，即模板分子與功能單體以共價鍵合，吸附識別以非共價作用力結(jié)合，所以既有共價法結(jié)合位點均一、選擇性強又有非共價法吸附結(jié)合迅速、適用廣泛的優(yōu)點。金屬離子印跡法主要依賴螯合、絡(luò)合等金屬配位作用，以不飽和軌道的金屬在配位層接受O、S、N等配位原子的孤對電子形成分子印跡，配合物的穩(wěn)定性決定了印跡過程是屬于共價型還是非共價型。

以MIPs 材料為基礎(chǔ)的各種樣品前處理新方法已逐漸應(yīng)用于分析化學(xué)各領(lǐng)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、傳感器和酶聯(lián)免疫分析等。分子印跡的核心在于模板分子的識別與分離，MIPs 材料的空腔位點可對特定的模板分子進行可逆性的識別和分離，通過高選擇性消除干擾是其最重要的特征。因此MIPs 與液相色譜、氣相色譜、毛細管電泳聯(lián)用可大大簡化分析過程，避免基質(zhì)干擾效應(yīng)，從而顯著改善實驗效果。當(dāng)前，對純對映體及消旋體的生物活性和**研究熱點促進了手性分子分離技術(shù)的發(fā)展。與傳統(tǒng)色譜法相比，分子印跡技術(shù)避免了手性固定相價格高昂，極易污染，手性流動相選擇小，手性衍生化操作繁瑣易產(chǎn)生副產(chǎn)物，適應(yīng)性差等的缺點。固相萃取是MIPs最廣泛的應(yīng)用，相應(yīng)的研究報道較多。如以甲基丙烯酸（MAA）、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）、2，2－偶氮二異丁腈（AIBN）和文拉法辛（VEN）作為致孔劑溶劑、單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和模板，通過非共價沉淀聚合法制備MIPs 并用于抑郁癥患者血漿樣本中VEN及其代謝產(chǎn)物的UHPLC-MS/MS分析。將固相微萃取和MIPs技術(shù)相結(jié)合，如MIPs單體/涂層/管內(nèi)/溶膠凝膠-SPME等，可制備出高機械學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的材料用于臨床樣品分析。分子印跡傳感器則具有選擇性強、靈敏度高、價格便宜等優(yōu)點。表面印跡聚合是在固相表面形成結(jié)合位點，該技術(shù)制備的聚合物吸附容量大，吸附、解吸迅速，傳質(zhì)快，很好地彌補了傳統(tǒng)印跡制備方法的缺陷。由于MIPs表現(xiàn)出的接近天然抗體對抗原的高度親和性和專一性，因此以MIPs替代生物抗體用于藥物的免疫分析也是MIPs的一個重要應(yīng)用方向。

目前，雖然MIPs還有諸如交叉反應(yīng)、傳質(zhì)系數(shù)低、重復(fù)性較差、制作成本高等缺點，但MIPs的發(fā)展前景較好，相信以后將更廣泛地應(yīng)用于臨床藥物分析工作之中。MIPs在臨床藥物分析的發(fā)展方向可能出現(xiàn)在以下幾個方面：如合成具有更高選擇性、高容量的MIPs材料；對水溶液中成分的直接檢測，尤其是對蛋白質(zhì)、細菌、激素、毒素等大分子的檢測；以及商業(yè)化MIPs材料（如試劑盒、固相萃取柱等）的開發(fā)與推廣。

參考文獻：

[1] 何玉琴. 分子印跡技術(shù)在藥物分析中的應(yīng)用[J]. 中西醫(yī)結(jié)合心血管病電子雜志, 2017(30):102-102..

[2] 謝靜,王甜甜,熊靜,丁立生,梁健,周璐煒,青琳森.分子印跡聚合物的制備及其在臨床藥物分析中的應(yīng)用進展[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2019,39(04):407-411.

作者簡介：小泥沙，食品科技工作者，畢業(yè)于華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，食品科學(xué)碩士，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營養(yǎng)食品的開發(fā)與研究。

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