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化学进展 2010, Vol. 22 Issue (05): 888-897 前一篇   后一篇

• 综述与评论 •

基于环糊精的分子印迹技术

孙涛; 李媛媛; 张华承; 郝爱友*   

  1. （山东大学化学与化工学院 济南 250100）
  • 收稿日期:2009-06-17 修回日期:2009-07-08 出版日期:2010-05-24 发布日期:2010-05-05
  • 通讯作者: 郝爱友 E-mail:haoay@sdu.edu.cn
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Molecular Imprinting Technology Based on Cyclodextrins

Sun Tao; Li Yuanyuan; Zhang Huacheng; Hao Aiyou*   

  1. (School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, China)
  • Received:2009-06-17 Revised:2009-07-08 Online:2010-05-24 Published:2010-05-05
  • Contact: Hao Aiyou E-mail:haoay@sdu.edu.cn

基于环糊精的分子印迹技术综合了超分子化学、高分子化学、分析化学等多学科优势，对人为可控的大型超分子主体化合物的合成有着指导意义，对具有多位点识别人工酶的实现也有巨大的推动作用。本文综述了近年来基于环糊精的分子印迹技术的研究进展：首先介绍了不同种类的基于环糊精的分子印迹产物的合成，包括合成思路、步骤、方法以及识别机理探讨；然后着重叙述了该体系的应用研究进展，包括其在分子识别、色谱分离、电化学传感器以及生物学控制等领域的应用；最后指出目前研究工作存在的不足,并对其发展前景进行了展望。

关键词： 环糊精, 分子印迹技术, 聚合环糊精, 分子识别

Molecular imprinting technology, as an interdisciplinary field which developed recently, is applied widely in many areas. Cyclodextrins are cyclic oligosaccharides, and have proper rigidity and flexibility, excellent mechanical stability and biocompatibility. Cyclodextrins have the ability to form inclusion complexes with a wide range of substates for their particular structures, which makes cyclodextrins as good choice of materials in molecular imprinting technology. Composing of the advantages of supramolecular chemistry, macromolecular chemistry and analytical chemistry, molecular imprinting technology based on cyclodextrins is of great guiding significance for the synthesis of artificially controlled host molecules in supramolecular chemistry and the realization of artificial enzyme with multi-recognition sites. Here, the recent development of molecular imprinting technology based on cyclodextrins is reviewed. Firstly, the synthesis of different kinds of products of molecular imprinting technology is introduced, including the synthesis clues, approaches, methods and the recognition mechanism. Then, the application of the system is emphatically described, including in the field of molecule recognition, chromatography seperation, electrochemistry sensors and biological control. At last, the disadvantages in recent study and prospects are pointed out.

Contents
1 Introduction
2 Synthesis of MIPCDs and the recognition mechanism
2.1 Synthesis of MIPCDs with single CD and the research of mechanism
2.2 Synthesis of MIPCDs with multi CD and the research of mechanism
2.3 Synthesis of MIPCDs based on the support and the research of mechanism
3 Application areas of MIPCDs
3.1 Application of MIPCDs in molecule recognition
3.2 Application of MIPCDs in filling the stationary phase of liquid chromatography
3.3 Application of MIPCDs in electrochemistry sensors
3.4 Application of MIPCDs in biological control
4 Prospects

Key words: cyclodextrin, molecular imprinting technology, cyclodextrin polymer, molecular recognition

中图分类号: 

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［1 ］ Haupt K，Mosbach K. Chem. Rev. ，2000，100: 2495—2504
［2 ］ 史瑞雪( Shi R X) ，郭成海(Guo C H) ，邹小红( Zou X H) ，朱
春野( Zhu C Y) ，左言军( Zuo Y J) ，邓云度(Deng Y D) . 化学
进展( Progress in Chemistry) ，2002，14(3) : 182—191
［3 ］ Voicu R，Faid K，Farah A A. Langmuir，2007，23 ( 10 ) :
5452—5458
［4 ］ Vlatakis G，Andersson L I，Muller R，Mosbach K. Nature，
1993，361: 645—647
［5 ］ 童林荟( Tong L H ) . 环糊精化学———基础与应用
( Cyclodextrin Chemistry———Foundation and Application ) . 北
京: 科学出版社( Beijing: Science Press) ，2001. 10—20
［6 ］ Bender M L，Komiyama M. Cyclodextrin Chemistry. New York:
Springer-Verlag，1978［7 ］ Szejtli J. Cyclodextrin Technology. Dordrecht: Kluwar Academic
Publishers，1988
［8 ］ Dennis M V，Marta C A，Johannes E，Jeroen C，Alan E R，
Roeland M N. Chem. Rev. ，2005，105(4) : 1445—1490
［9 ］ 盖青青(Gai Q Q) ，刘秋叶( Liu Q Y) ，何锡文(He X W) ，李
文友( Li W Y) ，陈朗星( Chen L X) ，张玉奎( Zhang Y K) .
化学进展( Progress in Chemistry) ，2008，20(6) : 957—968
［10］ 郭天瑛(Guo T Y) ，张丽影( Zhang L Y) ，郝广杰(Hao G J) ，
宋谋道( Song M D ) ， 张邦华( Zhang B H ) . 化学进展
( Progress in Chemistry) ，2004，16(4) : 638—642
［11］ Zhao X B，He B L. React. Polymers，1994，24: 1—8
［12］ Xu Z，Kuang D，Liu L，Deng Q. J. Pharm. Bio. Anal. ，2007，
45: 54—61
［13］ Zhong N，Byun H S，Bittman R. Tetrahedron Lett. ，2001，42:
1839—1841
［14］ Piletsky S A，Andersson H S，Nicholls I A. J. Mol. Recognit. ，
1998，11，94—97
［15］ Piletsky S A，Andersson H S，Nicholls I A. Macromolecules，
1999，32: 633—636
［16］ Asanuma H，Kajiya K，Hishiya T，Komiyama M. Chem. Lett. ，
1999，665—666
［17］ Sreenivasan K. J. Appl. Polym. Sci. ，1998，70: 15—18
［18］ Asanuma H， Kakazu M， Shibata M， Hishiya T. Supramol.
Sci. ，1998，5: 417—421
［19］ Hishiya T，Shibata M，Kakazu M，Asanuma H，Komiyama M.
Macromolecules，1999，32(7) : 2265—2269
［20］ Asanuma H，Akiyama T，Kajiya K，Hishiya T，Komiyama M.
Anal. Chin. Acta，2001(2) ，435: 25—33
［21］ Hishiya T，Asanuma H，Komiyama M. J. Am. Chem. Soc. ，
2002，124(4) : 570—575
［22］ Wybranska K， Szczubialka K， Nowakowska M. J. Incl.
Phenom. Macrocycl. Chem. ，2008，61: 147—151
［23］ Egawa Y，Shimura Y，Nowatari Y，Aiba D，Juni K. Int. J.
Pharm. ，2005，293: 165—170
［24］ 吴浩(Wu H) ，李海涛( Li H T) ，徐满才( Xu M C) . 离子交
换与吸附( Ion Exchange Adsorption) ，2006，22(4) : 356—362
［25］ 肖红波(Xiao H B) ，吴浩(Wu H) . 湖南城市学院学报( J.
Hunan City Univ. Natural Sci. ) ，2007，16(3) : 59—61
［26］ Liu H，Liu C，Yang X，Zeng S，Xiong Y，Xu W. Anal. Chim.
Acta，2008，628: 87—94
［27］ Chen C T，Chen Y C. Anal. Chem. ，2004，76: 1453—1457
［28］ Akiyama T，Hishiya T，Asanuma H，Komiyama M. J. Incl.
Phenom. Macro. ，2001，41: 149—153
［29］ 潘勇( Pan Y) ，伍智仲(Wu Z Z) ，曹丙庆( Cao B Q) ，黄启斌
(Huang Q B) . 现代科学仪器(Modern Scientific Instrument) ，
2008，1: 65—67
［30］ 潘勇( Pan Y) ，伍智仲(Wu Z Z) ，曹丙庆( Cao B Q) ，吕晖
( Lv H) ，骆国芳( Luo G F) ，赵建军( Zhao J J) . 化学传感器
( Chemical Sensors) ，2008，28(1) : 58—62
［31］ Yang D H，Lee S W，Kunitak T，Hayashi K，Toko K，Lee S，
Kunitake T. Biosens. Bioelectron. ，2006，22: 388—392
［32］ Chmurski K， Temeriusz A， Bilewicz R. J. Incl. Phenom.
Macro. ，2004，49: 187—191
［33］ Chmurski K，Temeriusz A，Bilewicz R. Anal. Chem. ，2003，
75: 5687—5691
［34］ Tsai H A，Syu M J. Biomaterials，2005，26: 2759—2766
［35］ Hsieh R Y， Tsai H A， Syu M J. Biomaterials，2006，27:
2083—2089
［36］ Yang Y，Long Y，Cao Q，Li K，Liu F. Anal. Chim. Acta. ，
2008，606: 92—97
［37］ Syu M J，Deng J H，Nian Y M，Chiu T，Wu A. Biomaterials，
2005，26: 4684—4692
［38］ Qin L，He X W，Li W Y，Zhang Y K. J. Chromatogr. A，
2008，1187: 94—102
［39］ Song S，Shirasaka K，Katayama M，Nagaoka S，Yoshihara S，
Osawa T， Sumaoka J， Asanuma H， Komiyama M.
Macromolecules，2007，40: 3530—3532
［40］ Hishiya T，Akiyama T，Asanuma H，Komiyama M. J. Incl.
Phenom. Macro. ，2002，44: 365—367
［41］ Esmaeili M A，Yazdanparast R. Biochim. Biophys. Acta，2007，
1770: 943—949
[1] 李霞, 马红艳, 聂晓娟, 刘旭, 卞成明, 谢龙. 星形环糊精聚合物的制备及其应用[J]. 化学进展, 2020, 32(7): 935-942.
[2] 张丹维, 王辉, 黎占亭. 芳香大分子和超分子螺旋管构筑及其功能[J]. 化学进展, 2020, 32(11): 1665-1679.
[3] 马明放, 栾天翔, 邢鹏遥, 李兆楼, 初晓晓, 郝爱友. 基于β-环糊精的有机小分子凝胶[J]. 化学进展, 2019, 31(2/3): 225-235.
[4] 闫吉军, 康传清*, 高连勋. 阴离子-萘四酸双酰亚胺相互作用及其应用[J]. 化学进展, 2018, 30(7): 902-912.
[5] 王梅祥*. 新型大环超分子化学:从杂杯芳烃到冠芳烃——纪念黄志镗先生诞辰90周年[J]. 化学进展, 2018, 30(5): 463-475.
[6] 赵倩, 李盛华, 刘育*. 环糊精超分子凝胶的构筑及其功能[J]. 化学进展, 2018, 30(5): 673-683.
[7] 喻娜, 丁慧敏, 汪成. 有机分子笼的合成及应用[J]. 化学进展, 2016, 28(12): 1721-1731.
[8] 张现峰, 杜学忠. 蛋白表面分子印迹技术[J]. 化学进展, 2016, 28(1): 149-162.
[9] 王辉, Ponmani Jeyakkumar, Sangaraiah Nagarajan, 孟江平, 周成合. 苝类化合物研究与应用[J]. 化学进展, 2015, 27(6): 704-743.
[10] 桂珍, 严枫, 李金昌, 葛梦圆, 鞠熀先. 锁核酸分子信标在分子识别与生物分析中的应用[J]. 化学进展, 2015, 27(10): 1448-1458.
[11] 沈海民, 武宏科, 史鸿鑫, 纪红兵, 余武斌. 非均相环糊精在水相有机合成反应中的应用[J]. 化学进展, 2015, 27(1): 70-78.
[12] 廖荣强, 刘满朔, 廖霞俐, 杨波. 基于环糊精的智能刺激响应型药物载体[J]. 化学进展, 2015, 27(1): 79-90.
[13] 韩彬, 廖霞俐, 杨波. 基于环糊精的靶向药物传递系统[J]. 化学进展, 2014, 26(06): 1039-1049.
[14] 徐妮为, 刘梦艳, 洪诗斌, 颜蔚, 付继芳, 邓维. 基于环糊精构建的基因载体进展[J]. 化学进展, 2014, 26(0203): 375-384.
[15] 彭了, 冯岸超, 王宏, 张慧娟, 袁金颖. 基于β-环糊精和二茂铁的电压刺激响应体系[J]. 化学进展, 2013, 25(11): 1942-1950.
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基于环糊精的分子印迹技术