配位印跡聚合物在分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展.pdf

《配位印跡聚合物在分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第40卷分析化學(xué)(FENXIHUAXUE)評述與進(jìn)展第4期2012年4月ChineseJournalofAnalyticalChemisb643～650DOI：10．3724／SP．J．1096．2012．10954配位印跡聚合物在分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展黃健祥胡玉玲胡玉斐李攻科(中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)7-程學(xué)院，廣卅I510275)摘要分子印跡聚合物(MIP)黽一種對目標(biāo)分子(模板分子)具有選擇性結(jié)合能力的聚合物。配位印跡聚合物(CIP)是基于金屬離子與功能單體、模板分子間配位作用的分子印跡聚合物，既沿襲了MIP的優(yōu)點(diǎn)，又具有適用于極性環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，在食品、環(huán)境、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域目標(biāo)物的識別中有良好的

2、應(yīng)用潛力。本文介紹了CIP的原理和特點(diǎn)，綜述了CIP在分析化學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展，展望了CIP的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞分子印跡聚合物；配位印跡聚合物；分析化學(xué)；評述1引言M把配位印跡聚合物(Compleximprintedpolymer,CIP)是一種對目標(biāo)配合物(模板配合物)具有選擇性▲結(jié)合能力的聚合物，是分子印跡聚合物(Molecularlyimprintedpolymer,MIP)的一個．重此把要發(fā)展方向和研m究熱點(diǎn)。CIP的常見制備流程類似于MIP,如圖1所示：將模板分子、中心金屬與功能單體混合溶解在聚◆0盯㈨合溶劑(致孔劑)中，三者形成配合物；然后加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，熱引發(fā)或紫外照射引一發(fā)聚合后

3、形成高度交聯(lián)的聚合物；最后通過適當(dāng)?shù)娜軇┫疵摮ツ０迮浜衔?，聚合物中形成了與原模板配合物大小、形狀和空間結(jié)構(gòu)互補(bǔ)并且具有多重作用位點(diǎn)的“空穴”?？昭?印跡空腔)在空間大小和形狀◆上以及化學(xué)作用方面都是與模板配合物相匹配的，具有選擇性地與之重新結(jié)合的能力。在制備MIP時，聚合物與模板分子的結(jié)合是基于靜電作用、范德華力、疏水作用、氫鍵等作用力，其中氫鍵作用力是應(yīng)用較為廣泛的一種。由于具有結(jié)構(gòu)預(yù)置性、廣泛適用性、良好的機(jī)械和化學(xué)穩(wěn)定性，MIP被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域“：。但MIP的選擇性識別能力存在一些不足之處，如氫鍵作用力易受極0囂。性環(huán)境的影響，導(dǎo)致MIP的印跡效果減弱，選擇性降低。因此，在制備以水

4、溶性分子為對象的MIP或把圖1配位印跡聚合物制備流程圖MIP應(yīng)用于極性環(huán)境時受到限制13]。Fig．1Schematicrepresentationofpreparationproceduresfor基于金屬離子與功能單體、目標(biāo)分子配位作用compleximprintedpolymer的CIP是解決上述問題的有效途徑之一。由于配位鍵比氫鍵、范德華力、靜電作用、疏水作用等具有更強(qiáng)的作用力，且具有定向性，有利于制備高選擇性的印跡聚合物；通過金屬配位作用結(jié)合的識別過程具有結(jié)合快速且可逆的優(yōu)點(diǎn)，改善了共價作用的不足，兼?zhèn)淞斯矁r作用和非共價作用的優(yōu)點(diǎn)；另外，金屬配位作用在極性體系中可以穩(wěn)定存在，這就使水

5、溶性目標(biāo)分子的印跡聚合物的制備和應(yīng)用成為可能；金屬配位作用具有良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，比較容易達(dá)到動力學(xué)平衡，應(yīng)用范圍廣泛；再者，由于過渡金屬在不同氧化狀態(tài)下具有不同的化學(xué)特性，以它和模板分子組成的化合物也就具有多種性：質(zhì)和催化效應(yīng)[41。目前，CIP的制備多采用本體聚合法】，后處理過程繁雜，需經(jīng)過粉碎、篩選等手續(xù)，費(fèi)時耗力，且聚合物的吸附性、選擇性和利用率均會受到影響；其次使用較多的表面修飾法是：各種形狀底材(如膜【6J、微球p、纖維)的表面修飾一層CliP。該法可改善本體聚合法等方法中模板包埋過深或過緊，從而導(dǎo)致無法洗脫下來和使用過程中“滲漏”的問題，目標(biāo)物質(zhì)較易離開或接近聚合物的印跡位點(diǎn)，具

6、有良好的應(yīng)2011-08-25收稿；2011—1卜20接受本文系國家自然科學(xué)基金(Nos．21075140,21105133，21127008)資助項(xiàng)目E-mail：cesgkl@mail．sysu．edu．cn分析化學(xué)第4O卷用性能。在固載CIP前，底材往往需經(jīng)過處理，從而帶有能鍵合聚合物的基團(tuán)；或結(jié)合原位聚合法，膜狀底材吸附預(yù)聚溶液后引發(fā)聚合得到貫穿底材的CIP[l。此外電聚合法在鉑電極表面固載CIP也有報(bào)道[】。雖然CIP的研究尚處于初級階段，但因具有適用于極性體系的優(yōu)點(diǎn)已引起了廣泛關(guān)注。有關(guān)CIP研究的報(bào)道日趨增多，下面將重點(diǎn)評述其在分析化學(xué)中的應(yīng)用。2配位印跡聚合物在分析化學(xué)中的應(yīng)用

7、CIP與MIP的在結(jié)構(gòu)上主要差異是CIP的“模板分子”，即“模板配合物”包括兩個部分：中心配位金屬和配體(目標(biāo)分子)，其識別作用的原理類似于配體交換吸附劑，但具有更好的選擇性和適應(yīng)性。CIP使用的中心離子經(jīng)常是Cu2。。，Co，Zn，Ni等過渡金屬離子。制備時根據(jù)功能單體及目標(biāo)分子的配位能力來選擇中心金屬，金屬離子和抗衡離子的種類均會影響印跡效果和選擇性識別能力；模板分子一般帶有含N，0，s等可提