楊紫淳，高云玲，姚克儉

（浙江工業(yè)大學化學工程與材料學院綠色合成技術國家重點實驗室培育基地，浙江 杭州 310014）

溫敏型分子印跡水凝膠的研究進展

楊紫淳，高云玲，姚克儉

（浙江工業(yè)大學化學工程與材料學院綠色合成技術國家重點實驗室培育基地，浙江 杭州 310014）

近年來分子印跡技術發(fā)展迅速，以其高選擇性、預定識別性等優(yōu)點，在分離工程、化學傳感器及模擬酶催化等領域均得到了廣泛應用，但是其在水凝膠方面的研究卻較少。將溫敏水凝膠引入分子印跡技術制備溫敏印跡水凝膠不僅能保持其特異識別性能，還賦予其對環(huán)境溫度變化的響應性，使其對模板分子的識別具有溫度可控性。本文簡單介紹了溫敏型分子印跡水凝膠的基本原理和制備方法，基于模板分子種類的不同，著重綜述了溫敏印跡凝膠在金屬離子、有機小分子及生物蛋白方面的應用。同時對溫敏印跡水凝膠的發(fā)展方向進行了展望，指出溫敏印跡水凝膠將在物料分離、藥物控釋等領域表現出較好的應用前景。

分子印跡；凝膠；N-異丙基丙烯酰胺；聚合物；選擇性

分子印跡技術是近幾十年來發(fā)展起來的一種新型分離技術，分子識別在多數生物分離過程中起到了關鍵作用。天然的分子識別作用普遍存在，隨著科學的發(fā)展，人們希望通過模仿自然界中分子間的識別作用，采用某種技術能夠形成人工合成的分子間特異結合的相互作用，這有利于實現更多分子的識別和結合。因此，研究者們?yōu)榱说玫揭环N對目標分子具有識別作用的聚合物，從20世紀初開始就進行了各種各樣的研究和探索。1940年，Pauling[1]提出了一種關于生物抗原-抗體的空間位點結合鎖匙理論。1949年，Dickey[2]提出“分子印跡”的概念，并實現了硅膠中染料的印跡。1972年，Wulff等[3]最先報道了成功制備出共價型分子印跡聚合物。1980年開始出現了非共價型印跡聚合物，其中Mosbach實驗小組的Vlatakis等[4]的研究成果最為顯著，使得分子印跡這一技術得到了廣泛研究和推廣。

傳統(tǒng)分子印跡聚合物需要依靠高交聯度來保持其印跡結構的剛性，但交聯度過高不僅使得分子印跡聚合物的外部形態(tài)松散易碎，還導致聚合物中模板分子的傳質過程緩慢，吸附和脫附困難。隨著分子印跡技術的發(fā)展，人們開始尋找提高其特異吸附效率的方法。

將分子印跡技術與溫敏水凝膠技術相結合，制備具有溫度敏感性的分子印跡智能水凝膠[5-6]不僅能夠提高分子印跡（聚合物對目標分子的專一識別能力），還可以通過調節(jié)外界環(huán)境的溫度，實現對目標分子的自動識別或釋放。溫敏水凝膠對外界溫度具有敏感性，溫度的變化會使其體積發(fā)生一定的改變。研究發(fā)現，溫敏單體的加入能夠使分子印跡聚合物對模板分子的識別具有溫度可控性，即其對模板分子的親和力可以隨著溫度的變化而改變。由于溫敏印跡水凝膠具有這一特性，可以將其應用在藥物控制釋放[7-8]、酶模擬、固相萃取、人工抗體、傳感器等領域。

1 溫敏分子印跡水凝膠的制備原理

分子印跡技術[9-11]是將模板分子與功能單體相結合，在交聯劑的作用下共聚得到固體介質，再通過物理或化學方法將模板分子洗脫，獲得具有與目標分子空間構型和功能基團排列相匹配的結合位點的分子印跡聚合物。其制備過程主要分為3個步驟[10，12]：①模板分子與功能單體以共價或非共價鍵的形式相結合，形成主客體配合物；②加入交聯劑及引發(fā)劑，使功能單體與交聯劑共聚，主客體配合物結構固定；③采用一定的方法將模板分子去除，得到在空間結構上與印跡分子完全匹配并含有專一結合的功能基的三維空穴。

溫敏水凝膠[13]是一類能夠響應環(huán)境溫度變化從而發(fā)生體積相轉變現象的凝膠。在某一溫度下，溫敏水凝膠的吸水（或溶劑）量會突然發(fā)生變化，這一溫度被稱為最低臨界溶解溫度（LCST）。溫敏水凝膠主要分為熱縮型和熱脹型兩類。熱縮型溫敏水凝膠主要包括聚N-異丙基丙烯酰胺（NIPAAm）、聚N,N-二乙基丙烯酰胺、聚N-乙基丙烯酰胺、聚N-正丙基丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷類水凝膠。熱脹型溫敏水凝膠是指聚丙烯酰胺水凝膠以及甲基丙烯酸、丙烯酸通過共價交聯聚合形成的水凝膠。其中，NIPAAm類熱縮型溫敏水凝膠的LCST在32 ℃左右，為溫敏印跡水凝膠的深入研究提供了方便，因此對其研究最為廣泛。

分子印跡智能水凝膠由于其自身作用機理及應用領域等方面的限制，其制備方法與傳統(tǒng)分子印跡聚合物的制備方法有所區(qū)別。目前在溫敏印跡水凝膠的制備中，通常采用溫敏單體作為主功能單體，用于響應外界溫度的變化。此外加入其他輔助單體，用于結合和固定模板分子[14-16]。對于熱縮型溫敏印跡水凝膠，當環(huán)境溫度低于其LCST時，大分子鏈上的印跡位點互相遠離，處于溶脹失憶狀態(tài)。當環(huán)境溫度高于其LCST時，大分子鏈上的印跡位點互相靠近，呈收縮記憶狀態(tài)，如圖1[17-19]。對于熱脹型溫敏印跡水凝膠，當環(huán)境溫度低于其LCST時，大分子鏈上的印跡位點互相靠近，呈收縮記憶狀態(tài)。當環(huán)境溫度高于其LCST時，大分子鏈上的印跡位點互相遠離，處于溶脹失憶狀態(tài)，如圖2。

溫敏分子印跡水凝膠的制備方法[20]主要包括以下幾種。

圖1 熱縮型溫敏印跡水凝膠的基本原理

圖2 熱脹型溫敏印跡水凝膠的基本原理

（1）模板分子共聚 此方法屬于非共價印跡法，具體步驟是將印跡分子、功能及溫敏單體、交聯劑、引發(fā)劑均勻地分散在致孔劑中，經過熱或光引發(fā)聚合反應，將模板分子洗脫得到溫敏印跡水凝膠。采用模板分子聚合選用的功能單體、交聯劑及溫敏單體種類較為廣泛，但制備時要充分考慮模板分子和功能單體的比例，并需控制交聯劑和溫敏單體的用量，使其兼具溫度相應性和印跡的選擇性。

（2）犧牲空間法[21]此方法屬于半共價印跡法，是利用共價方法合成印跡凝膠，再通過非共價作用達到對模板分子的識別。該法需要對每個印跡模板分子明確對應功能基團的結合位置。但正是這種高度的匹配性，使得通過此方法得到的溫敏印跡水凝膠具有高度的選擇識別性。此方法的優(yōu)點是制備出的印跡凝膠的選擇性高，缺點是由于結合基團位置不易確定，制備難度高。

（3）后交聯法 具體步驟是先制備出帶有可反應側鏈的聚合物，利用此聚合物的側鏈與印跡分子發(fā)生交聯反應，最后除去模板分子，得到溫敏印跡水凝膠。該方法的優(yōu)點是由于提前制備的共聚物含有與模板分子相匹配的結合位點，因此印跡分子的識別性較高，但是存在著吸附量普遍較低的現象。

（4）互穿網絡共聚法[22]是將兩種或兩種以上的聚合物單體通過形成網絡互穿結構從而獲得性能更優(yōu)的印跡凝膠?；ゴ┚W絡法的特點是兩組分形成的網絡間沒有化學鍵合相，各組分均能保持其自身的性能。同時，它們因網絡互穿又相互影響，因此容易產生協同作用。該法可以保持印跡水凝膠的溫敏特性，而在印跡凝膠制備過程中增加溫敏單體NIPAAm的用量也起到相同的作用。

2 溫敏印跡水凝膠的制備實例

目前，已應用于溫敏型印跡水凝膠技術的模板分子主要有金屬離子類、小分子類及生物蛋白類。下文針對上述類型對溫敏印跡水凝膠的應用實例進行詳細介紹。

2.1 金屬離子為模板

目前，已有利用甲基丙烯酸和丙烯酸作為功能單體，獲得能夠印跡Cu2+、Ca2+及Tb3+等金屬離子的溫敏印跡聚合物的報道。

Tokuyama等[23]先將N-(4-乙烯基)苯甲基乙二胺（VBEDA）作為絡合劑與Cu2+相結合得到配位化合物，再加入溫敏單體NIPAAm及交聯劑N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺發(fā)生聚合。結果顯示，在307 K時Cu2+與VBEDA以1∶2的配比強絡合，而在283 K時其以1∶1的比例弱絡合。實驗發(fā)現，脫附過程的有效擴散率約為吸附過程的67倍，這表明溫度的變化可以影響兩種絡合物的吸附及釋放過程。

Kanazawa等[24]采用分子印跡技術將螯合單體VBEDA與作為溫敏單體的NIPAAm共聚，得到對Cu2+具有選擇性的溫敏印跡凝膠。該印跡凝膠對Cu2+的吸附量取決于溫度的高低，在某個特定溫度下可以獲得最大吸附量。凝膠組成即溫敏單體與交聯劑的比例影響其吸附量的大小。實驗還發(fā)現，凝膠中VBEDA含量增加，其吸附量也呈線性增大趨勢。

Tokuyama等[25]使用NIPAAm作為溫敏單體，分別采用含有單乙烯基的N,N二(4-乙基)苯乙二醇二胺（VBEDA）和雙乙烯基的DVBEDA兩類螯合單體，聚合得到兩種均能選擇性吸附Cu2+的溫敏印跡凝膠。在10～30 ℃范圍內，對比兩種凝膠對Cu2+的吸附和脫附特性。研究發(fā)現，NIPA-DVBEDA型印跡凝膠對 Cu2+的吸附量變化大于NIPA-VBEDA型印跡凝膠。當Cu2+、Ni2+和Zn2+同時存在時，兩種凝膠對Cu2+均具有選擇性，但前者的選擇性高于后者。

Mori等[26]采用乳液聚合法，選擇NIPAAm為溫敏單體，4-乙烯基苯-乙二胺為螯合單體，制備出可識別Cu2+的溫敏印跡微凝膠。實驗發(fā)現，即使懸浮溫度超過NIPAAm的轉變溫度時，該溫敏微凝膠仍能保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)，溫度的變化會影響其對Cu2+的吸附速率。

在上述金屬Cu2+溫敏印跡凝膠的制備過程中[23-26]，均將Cu2+與作為配體的功能單體通過配位作用相結合得到含有多接觸點的配位化合物，這樣能夠加強印跡水凝膠對金屬離子的吸附能力。常選用的配體有VBEDA、DVBEDA、4-乙烯基苯-乙二胺等。但由于金屬離子和配體之間的相互作用很強，導致印跡凝膠難以與金屬離子可逆結合，因此選擇既能與金屬離子產生特異結合作用又能感知溫度變化的配體是一個重要的研究方向。

Alvarez-Lorenzo和Oya等[27-28]選擇丙烯酸（AAc）為功能單體，NIPAAm為溫敏單體，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺（BIS）為交聯劑，成功制得能夠印跡Ca2+的溫敏水凝膠。當外界溫度低于其LCST時，該印跡凝膠印跡結構相互遠離，無法吸附Ca2+；當外界溫度高于其LCST時，水凝膠突然收縮，印跡位點相互靠近，能夠吸附溶液中的Ca2+。Hiratani等[29]使用BIS為主交聯劑，N,N′-雙丙烯酰胱胺（BAC）為可逆交聯劑，NIPAAm為溫敏單體，制得可印跡Ca2+的溫敏水凝膠。Alvarez-Lorenzo 等[15]選用少量單體MAA等與模板Ca2+結合，大量溫敏單體NIPAAm用來支持聚合物結構發(fā)生體積相轉變，制備出的溫敏印跡聚合物對Ca2+具有明顯的高溫吸附低溫釋放功能。D’Oleo等[30]在不使用模板分子的前提下，利用磺酸基團作為功能單體，采用BIS與BAC進行弱交聯，制得的NIPAAm型印跡水凝膠對Ca2+產生了記憶功能。

Guney[31]用NIPAAm作為主功能單體，甲基丙烯酸（MAA）用于結合模板分子Tb3+，合成的溫敏印跡聚合物對Tb3+的吸附量遠遠高于非印跡聚合物，且當其處于收縮狀態(tài)時，對Tb3+的吸附量呈增加趨勢。

Yamashita等[22]采用二步印跡法，首先將聚烯丙基氯化銨（PAAc）與重金屬離子相結合，再加入NIPAAm交聯聚合形成互穿網絡結構（IPN）。實驗證明，當溫度大于LCST時，該分子印跡水凝膠會發(fā)生收縮，進而產生對重金屬離子的識別作用。

在上述Ca2+、Tb3+等金屬離子溫敏印跡凝膠的制備過程中[15，22，27-31]，是預先利用靜電作用將金屬陽離子與功能單體結合形成鹽再進一步聚合，因此此類溫敏印跡聚合物具有較高的選擇性和親和吸附能力。此外，NIPAAm的加入使得此種溫敏印跡水凝膠還具有特殊的溫敏性，表現出了高溫收縮、低溫溶脹的性能。研究發(fā)現，溫敏印跡聚合物在高于其LCST時對離子的吸附量大于在低于其LCST時的吸附量。

2.2 小分子為模板

Watanabe等[32]首次報道了溫敏型分子印跡聚合物。他們以腎上腺素為模板分子，丙烯酸為功能單體，NIPAAm為溫敏單體，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，在二氧六環(huán)中利用氫鍵作用制備出含去甲基腎上腺素在內的多種模板分子的溫敏印跡聚合物。實驗發(fā)現，模板分子洗脫后，該聚合物凝膠在低溫時呈溶脹狀態(tài)，高溫時呈收縮狀態(tài)。溫度的變化會影響溫敏印跡聚合物對腎上腺素的吸附容量。低溫下，聚合物凝膠在模板分子溶液中難以膨脹，而高溫下模板分子溶液濃度越高，其膨脹程度越大。該現象表明，高溫收縮時印跡聚合物凝膠對模板分子產生記憶作用，而低溫膨脹時該印跡水凝膠記憶功能消失。

Liu等[33]以4-氨基吡啶為模板分子，甲基丙烯酸作為功能單體，N-異丙基丙烯酰胺為溫敏單體，通過氫鍵及離子鍵作用合成了印跡有4-氨基吡啶的溫敏性聚合物凝膠。實驗表明，通過改變溫度，該印跡凝膠可以實現對4-氨基吡啶的吸附與釋放，并且印跡凝膠對目標分子的吸附量是非印跡凝膠的3～4倍，該印跡凝膠在藥物的控制釋放領域具有較好的應用價值。

Liu等[34]通過多點氫鍵作用設計合成出一種可選擇識別L-焦谷氨酸的弱交聯印跡水凝膠。實驗表明，該印跡水凝膠對L-焦谷氨酸的吸附量是非印跡水凝膠的3～4倍。以吡咯烷、2-吡咯烷酮及L-脯氨酸作為結構類似物進行特異選擇性實驗，該印跡凝膠對L-焦谷氨酸表現出較高的選擇性。同時，該凝膠的LCST在38 ℃左右，表現出良好的溫敏特性。

何江川等[35]將模板分子甘草酸、功能單體甲基丙烯酸及溫敏單體NIPAAm在大量交聯劑存在下，在N-甲基吡咯烷酮中聚合出基于氫鍵作用的溫敏印跡水凝膠。實驗證明，該印跡水凝膠對水溶液中的甘草酸具有特殊選擇分離作用，分配系數約為非印跡凝膠的11倍，因此可將其用于富集水溶液中的甘草酸。

郭小偉等[36]以水楊酸為模板分子，丙烯酰胺為功能單體，NIPAAm為溫敏單體，在60 ℃下采用本體聚合法制備出對水楊酸分子具有專一識別特性的溫敏印跡水凝膠。實驗測得該印跡水凝膠的LCST在40 ℃左右，表現出良好的溫敏性能。其吸附容量是非印跡水凝膠的3.66倍。NIPPAm的加入使印跡水凝膠對目標分子的吸附及脫附效率均得到提高，實現了水凝膠對水楊酸分子結合與釋放的溫度響應性。

由圖1可知，每隔24 h測定的AWCD值隨著培養(yǎng)時間的延長均呈增大趨勢，這表明不同植被恢復模式土壤微生物利用碳源的量隨著培養(yǎng)時間的延長均逐漸增大，但不同植被恢復模式相對于自然恢復土壤微生物利用碳源的 AWCD值大小有顯著不同。土壤微生物群落AWCD值均在24~144 h內迅速升高，之后緩慢地升高最后趨于穩(wěn)定。AWCD值的快速增加表明土壤碳源被土壤微生物大量利用，土壤微生物進入指數生長期。

Ko等[37]采用表面印跡法，設計出一種具有核殼結構的溫敏印跡納米球。D-葡萄糖分子被印跡在納米球表面，當溫度高于其LCST時，納米球發(fā)生構象變化尤其是親-疏水轉變。與非印跡納米球相比，該印跡納米球對D-葡萄糖分子表現出更高的特異識別性。溫度的變化會影響溫敏納米球表面結合位點對D-葡萄糖分子的親和力。此外，該納米球對D-葡萄糖的吸附量比L-葡萄糖高兩倍，意味著其形成了具有手性識別能力的結合位點。

Hiratani等[38]在室溫下于0.3 mm厚的模具內采用光引發(fā)將模板分子噻嗎洛爾（Timolol）與功能單體甲基丙烯酸交聯聚合得到印跡水凝膠鏡片。模板分子噻嗎洛爾被洗脫后，獲得的印跡凝膠對生理鹽水中噻嗎洛爾的載藥量及親和性均得到明顯提高，這表明在凝膠網絡結構中形成了可識別模板分子的結合位點。接著他們將該技術應用于制備治療型印跡隱形眼鏡[39]，通過研究發(fā)現，與傳統(tǒng)非印跡隱形眼鏡相比，此種印跡眼鏡的藥物釋放時間得到很大程度的延長。與傳統(tǒng)眼藥水相比，此種印跡隱形眼鏡可以持續(xù)保持更大的藥物濃度。

在上述以小分子為模板的溫敏印跡水凝膠的制備過程中[32-39]，均利用印跡分子與聚合物凝膠間的非共價作用，使得含有可形成氫鍵基團的印跡聚合物水凝膠能夠識別含有可形成氫鍵基團的有機小分子。氫鍵作用的優(yōu)點在于，印跡分子與功能單體之間的氫鍵作用較弱，促使分子印跡聚合物的模板分子容易被洗脫。而缺點在于氫鍵太弱，聚合過程中容易形成非特異性吸附位點，從而影響印跡結構的特異選擇性，導致印跡效果不明顯。目前，以氫鍵為主要識別作用的溫敏印跡水凝膠已經出現很多報道。

此外，Suedee等[40]利用疏水作用制備了能夠特異識別多巴胺分子的印跡凝膠。實驗發(fā)現，該凝膠對目標分子多巴胺的吸附平衡常數K會隨溫度升高不斷增大，這可解釋為溫度的升高會使印跡水凝膠的疏水作用加強，導致其更易與目標分子中的疏水苯環(huán)相結合。當印跡分子含有少量的功能基團時，疏水作用可以用來輔助增強識別效果。但是一般情況下疏水作用都非常弱，且識別性很低，因此制備印跡水凝膠不能只依靠疏水作用。

目前，還出現了小分子溫敏印跡水凝膠在藥物控釋方面的應用報道。Moritani等[21]制備新型二聚單體與NIPAAm及N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺發(fā)生共聚，獲得能夠印跡模板分子5-硝基-1,3-苯二甲酸二鈉（DPA）的溫敏型印跡水凝膠。在低溫下，載藥凝膠浸入水中后發(fā)生水合作用產生膨脹現象，它能迅速釋放藥物直到平衡。然而升高到某一特定溫度時，凝膠收縮對模板分子產生識別及吸附作用，表現出對之前釋放出的藥物產生重新吸附的現象。與傳統(tǒng)溫敏水凝膠相比，該溫敏印跡水凝膠具有專一識別作用，這是由于該凝膠具有與藥物分子相匹配的結合基團，藥物的釋放與吸附可以隨著溫度的變化而循環(huán)轉變。

2.3 生物蛋白為模板

Hawkins等[41]以牛血紅蛋白為模板蛋白，丙烯酰胺為功能單體，N,N′-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，獲得印跡聚合物凝膠。對于結構類似的其他蛋白，該凝膠對模板蛋白表現出特殊的選擇性。未來有望應用該種印跡凝膠作為傳感器對標記蛋白質進行快速檢測來指示疾病狀態(tài)。

Qin等[42]以溶菌酶為模板蛋白，丙烯酰胺和N-(4-乙烯基)-苯亞氨乙酸(VBIDA)為功能單體，NIPAAm為溫敏單體，采用冷凍聚合法獲得可印跡目標分子溶菌酶的大孔溫敏印跡水凝膠。實驗發(fā)現，該水凝膠不僅具有溫敏性，且對溶菌酶表現出很強的吸附能力，在混合蛋白溶液中其可選擇性分離出溶菌酶。

Turan等[44]以肌紅蛋白為模板分子，NIPAAm作為溫敏單體分別在3種溫度（10 ℃、33 ℃和40 ℃）下合成了分子印跡水凝膠。實驗表明，聚合溫度決定了印跡水凝膠對模板分子吸附量的大小，在10 ℃制備的水凝膠對Mb吸附量最大，為（97.40±2.35）mg/g，是非印跡水凝膠吸附量的2.8～3.3倍，并且對Mb表現出較高的選擇性。

蛋白質是水溶性的生物大分子，對其識別主要發(fā)生在水體系中[45]。上述以生物蛋白為模板的溫敏印跡水凝膠[41-44]克服了生物大分子受到印跡結構空隙大小和剛性的約束，溫敏分子印跡水凝膠特有的高度柔韌性為蛋白質等大分子印跡提供了可行性。此外，還可根據印跡目標物的形狀，采用形狀印跡的方法制備溫敏印跡水凝膠。

3 結 語

目前，溫敏印跡聚合物對模板分子的識別機理仍處于初級探索階段，尚缺乏深入系統(tǒng)的研究。酶與底物的鎖匙模型適用于傳統(tǒng)高交聯的分子印跡聚合物，但不完全適用于低交聯的溫敏印跡聚合物對模板分子的吸附過程。如今仍缺少能夠預測溫敏印跡聚合物性能的通用方法。

溫敏型分子印跡水凝膠的制備技術主要有以下4種。

（1）模板分子共聚 對模板分子要求低，且可選擇的功能單體、交聯劑及溫敏單體種類廣泛，屬于最常用的方法。

（2）犧牲空間 需要對每個印跡分子都能設計出對應的功能基團的結合位置，制備難度較高。

（3）后交聯 常用于制備能夠識別天然高分子的印跡聚合物，可以提高溫敏印跡水凝膠對印跡分子的親和力。

（4）互穿網絡共聚 增加溫敏單體NIPAAm的量可以保持印跡水凝膠的溫敏特性，互穿網絡共聚結構也能起到同樣的作用。

在傳統(tǒng)分子印跡方法基礎上加入溫敏單體，溫敏印跡水凝膠的性能受到多種因素的影響。其中，如何選擇合適的交聯劑用量從而制備出兼具剛性和柔韌度的溫敏印跡水凝膠是一個難題。此外，水相環(huán)境有利于水凝膠的溶脹收縮，然而水分子過強的氫鍵作用又會削弱模板分子與功能單體間的非共價結合作用，因此將溫敏水凝膠應用在生物領域面臨著較大的困難。

溫敏分子印跡凝膠技術的發(fā)展方向為：①物料分離，通過在水凝膠LCST附近反復升高或降低環(huán)境溫度，可以使水凝膠被反復吸收或釋放，從而實現分離過程；②固定化酶，用PNIPAAm將酶固定，能夠得到溫敏性的識別凝膠，不僅增強了酶穩(wěn)定性，有利于分離，又能反復使用；③藥物控釋體系，制備載藥量大的溫度敏感型印跡水凝膠，溫度的變化可使凝膠發(fā)生可逆性膨脹或收縮，結合位點空間結構的變化可改變對印跡藥物分子的親和力，進而實現藥物的自動釋放或吸收過程；④免疫分析，將PNIPAAm作為載體用于免疫分析，不僅能加快均相免疫分析的速度，還能提高異相免疫分析的靈敏度。

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Temperature-sensitive molecularly imprinted hydrogels

YANG Zichun，GAO Yunling，YAO Kejian
（State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry Synthesis Technology，College of Chemical Engineering and Materials Science，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，Zhejiang，China）

Molecular imprinting technology has been developed rapidly in recent years and applied in various fields，including separation engineering，chemical sensors and analogy enzyme catalysis，due to its high selectivity，specific recognition and so on. However，a little attention has been paid to molecularly imprinted hydrogels. Temperature-sensitive molecularly imprinted hydrogels，obtained by combining molecular imprinting technique with temperature-sensitive hydrogels，provide both the specific identification properties and stimuli-responsiveness to the environment temperature changes，which means that the specific recognition of such hydrogels to the template molecules changes with temperature variation. This paper is aimed to not only review the specific identification principle and preparation approaches of temperature-sensitive molecularly imprinted hydrogels，but also to highlight the application of temperature-sensitive molecularly imprinted hydrogels in metal-ion，organic molecules and protein imprinting. In this review，the possible development of temperature-sensitive molecularly imprinted hydrogels is prospected，which will show enormous potential applications in many fields，such as material separation and drug controlled release system.

molecular imprinting；gels；N-isopropylacrylamide；polymers；selectivity

O 647.3；O 648.17；O 65

A

1000-6613（2014）01-0117-07

10.3969/j.issn.1000-6613.2014.01.020

2013-05-09；修改稿日期：2013-06-26。

國家自然科學基金（20807037）及浙江省自然科學基金（LY12B07010）項目。

楊紫淳（1987—），女，碩士研究生。聯系人：高云玲，副教授，研究方向為分析檢測與分離。E-mail gaoyl@zjut.edu.cn。姚克儉，教授，研究方向為傳質與分離。E-mail yaokj@zjut.edu.cn。