1分子印迹技术发展历程

分子印迹技术是以所需吸附的分子作为模板制备出可以选择吸附该分子的新型聚合物的一系列过程，针对目标分子特点量体裁衣，制备合适的高分子吸附材料。在20世纪中期，著名化学家Pauling提出了全新的理论，用抗原作为模板用以产生抗体，这种理论一定程度上启蒙了分子印迹技术[6]。到了20世纪70年代，Wuff等人成功制备出了用特定分子作为模板的分子印迹聚合物(MIP)，90年代初，Mosbach等发表文章介绍以茶碱分子作为印迹模板，制备印迹聚合物，开启了分子印迹技术领域研究的新纪元，受到国际范围内的广泛关注，对此类聚合物的研究也逐渐热门起来[7]。如何对水相中溶于水的分子、离子进行识别，也是分子印迹技术的一个热门研究方向，水相环境是大多数分子识别的场所，许多反应过程都是在水相中完成，而且很多与金属离子有关，因而发展金属离子有关的分子印迹技术以及离子印迹技术，为生命科学的发展提供了十分重要的学术价值以及应用价值。84542

2金属离子印迹技术

离子印迹技术作为分子印迹技术的前沿方向，是分子印迹技术在金属离子方向的一个拓展，它不仅保留了分子印迹技术的多数优点，还能够识别特定的作为模板的金属离子。离子印迹聚合物(ion-imprintedpolymers,IIPs)与分子印迹聚合物相比，在制备方法过程上有许多相通之处。最主要的不同在于，印迹模板不再是分子，而是金属离子。在金属离子印迹技术中，模板印迹离子与功能单体之间的结合作用主要通过配位来实现，且配位作用的稳定性较好，交换动力学较快，配位键键位的强度也可以通过控制实验变量进行控制，以符合材料预期性能的要求[8]。

关于离子印迹技术的许多研究尚处于初步阶段，目前得到广泛关注并研究较多的主要包括两类内容：一是以金属离子作为模板离子的印迹技术；另一类是利用金属离子与生物分子的配位作用促进和实现的生物大分子的分子印迹技术[9]。

传统金属离子印迹材料的制备方法有多种，其中本位聚合法、原位聚合法、悬浮聚合法、乳液聚合法使用较多，通过这些方法制备的印迹聚合物通常为粉末状、颗粒状、块状、膜状等[10]。如颗粒状和粉末状这两种材料粒径较小的，一般用作固相萃取过程中的吸附剂，而膜状材料与之不同，通常是被制作成识别元件，用在感应仪器的传感器上。将印迹材料研磨成粉末状的过程中，极易破坏材料上的印迹孔穴，即便如此，鉴于其制备过程简单、操作容易，这种方法依旧是常用的制备方法，表面印迹技术是较为新型的印迹技术。用这种方法制备的聚合物形状多为颗粒状或者膜状，印迹空穴在印迹材料表面，跟反应水相直接接触，交换结合速度快，洗脱容易，从而使之对传统制备方式有独到的优势[11]。

金属离子印迹聚合物，在国内通常也被称作是金属离子铸型聚合物。最早的金属离子印迹聚合物的制备由Kabanov和Nishide的研究小组率先完成。首先，该小组用偶联剂、将功能单体与模板金属固定在载体材料上，然后选用合适的方式洗脱掉其中的模板离子，得到了印迹材料。印迹聚合物对印迹金属离子的选择性经试验检验，明显强于非印迹材料。随后，学界开始了对这一技术的深入探索，制得多种金属离子印迹聚合物材料。这些材料涵盖了过渡金属离子、重金属离子以及金属络合物等多类金属[12]。

分子印迹技术经过国内外学者多年的研究探索，产生了许多细分的研究方向，离子印迹技术的研究是其中较为尖端的分支。影响金属离子印迹材料性能因素有很多，主要因素如下：