
背景介绍
受“抗原-抗体”特异性识别机制启发,分子印迹技术(MIT)应运而生。其构建类“钥匙-锁”识别位点的聚合物网络,兼具高亲和性、稳定性与可控选择性,成为功能材料研究前沿。近年经纳米结构工程等创新方法突破性能瓶颈后,MIT与膜分离技术融合形成的分子印迹膜(MIMs),因兼具精准识别与高通量传质特性成为研究热点,为复杂体系分析提供新方案。本文系统阐述MIMs的概念溯源、技术突破、制备创新及识别机理,聚焦其在药学领域的应用,为技术发展与实际转化提供参考。

文章亮点
1. 本文将分子印迹技术与膜分离技术融合形成的分子印迹膜(MIMs)为核心,系统阐述其制备方法、传质机理及成分优化策略;
2. MIMs兼具高特异性识别与高效分离优势,在药学领域应用广泛,涵盖手性药物拆分、中药活性成分分离、生物样本药物检测及抗生素纯化等;
内容介绍
1 分子印迹技术现况
分子印迹技术的原理来源于免疫学中抗原-抗体的形成机理,20世纪早期,由著名诺贝尔奖获得者Pauling[1]提出的一种假说,他假设可以通过已知抗原发生特定反应而产生抗体,这一假设为分子印迹的起源奠定了一定基础。
分子印迹聚合物能够迅速发展,主要是因为它的结构预定性、特异性以及实用性。根据模板与功能单体之间的相互作用机制,可以将分子印迹聚合物的制备方法分为共价键法、非共价键法、半共价键法以及金属配位法等[6]。
2 分子印迹膜
2.1 概述
随着技术的进步和研究的深入,功能膜在众多领域受到了越来越多的关注,并展现出广泛的应用前景。
2.2 MIMs的选择性分离机理
MIMs作为一个具有特异性识别分子并保留识别位点的分离材料,其分离过程实质上类似于过滤器,其驱动力包括浓度差、压差、温差。在驱动力的推动下,膜系空腔内的特异性识别位点,可以通过氢键、π-π共轭或者静电力作用等与模板分子结合,进而促使其从混合体系中保留或慢速地通过膜孔结构从而达到分离的目的[18,23 -24]。
2.3 MIMs的主要工作成分
2.3.1 目标分子
2.4 MIMs的制备策略
2.4.1 表面修饰法
Zhao等[47]基于表面印迹和自由基聚合技术,以聚偏二氟乙烯(PVDF)膜为支撑体、PHT为单模板,设计优化并制备了新型MIPM,满足了PHT、PHB和LTG在不同基质中的萃取应用。

2.4.2 原位聚合法
Zhao等[49]以聚偏氟乙烯(PVDF)膜为基膜,通过在氮气气氛中热引发的原位聚合反应合成了一类新型的微分子印迹聚合物,用于ACT的高选择性分离和富集。结果表明,该模型对于ACT,选择性因子为2.74,渗透系数超过2.66,具有较高的识别率和良好的稳定性。

2.4.3 溶胶凝胶法
先将模板分子、交联剂、引发剂及辅助化合物按比例混合,通过水合缩合反应形成凝胶;在凝胶体系中加入功能性单体,制备分子印迹膜(MIM),可在常温常压下进行;溶胶凝胶膜稳定性、极性、生物相容性良好,且可通过调节pH或反应组分调整孔径大小;与有机官能团反应能形成高交联度三维网状结构,粘附性良好,常用于与传感器联合应用[50]。
2.4.4 相转化法
Dong等[53]采用相转化法制备了林可霉素的印迹膜,用以检测牛奶中的林可霉素含量。

3 结论与展望
本文全面综述了分子印迹膜(MIMs)的合成、组成、作用机制、性能评价及应用,但其发展仍面临多重挑战。一是反应条件严格导致再现性差、反应时间长,模板分子洗脱可能破坏共价键;二是研究局限:吸附动力学和等温吸附模型研究多限于目标分子,对类似物或非靶向化合物研究不足;最后,需重点研究混合组分条件下的吸附行为,同时通过与金属有机材料、静电纺丝技术等结合,拓展在中药提取物(如总黄酮、皂苷等活性成分)分离及大规模工业生产中的应用。
