分子印迹固相萃取技术在抗生素检测中的应用进展

杨光，徐晓秋，高德玉，陆佳，潘良

（黑龙江省能源环境研究院，哈尔滨150090）

分子印迹固相萃取技术在抗生素检测中的应用进展

杨光，徐晓秋，高德玉，陆佳，潘良

（黑龙江省能源环境研究院，哈尔滨150090）

分子印迹聚合物是一种具有强大分子识别功能的材料，具有高效的选择特异性，可作为吸附材料应用于分子印迹固相萃取技术中。分子印迹固相萃取技术不但具有亲和性，而且抗干扰能力强，因此广泛适用于复杂样品的前处理。本文介绍了分子印迹固相萃取技术及其基本原理，对当前分子固相萃取技术在抗生素检测方面的应用进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望。

分子印迹固相萃取；抗生素；应用

1　分子印迹固相萃取技术

仿照抗体形成机理，分子印迹技术机理逐渐发展起来［1］，首先在模板分子周围形成高分子聚合物，该聚合物的交联度较高，其次从聚合物分子中将模板分子除去，这样就会在聚合物中留下可结合反应物的活性位点，因此具有高度识别模板分子及其类似物的能力。如图1所示，这一过程使该聚合物具有高度识别目标分子的能力。

图1　分子印迹过程示意图［4］Fig.1 Schematic diagram of the molecularly imprinting process［4］

分子印迹技术（Molecularly Imprint Technology，MIT）的主要内容是合成分子印迹聚合物（Molecularly Imprint Polymer，MIP）。要合成印迹聚合物首先要选定的适合的化合物作为模板分子，在共价键或非共价键的作用下，功能单体与模板分子相互接触，通过交联剂和引发剂发生自由基聚合反应，达到固定功能单体的目的，最后将模板分子去除，即得到的分子印迹聚合物。MIP拥有孔穴，该孔穴与模板分子形状相吻合，而且还具有识别功能，可识别目标分子，所以不但能有效结合模板分子，还可以结合模板分子的类似物。

目前在MIP的制取过程中，常用方法有本体聚合（Bulk Polymerization）、硅胶球表面聚合（Coated Silica Particles）、悬浮聚合（Suspension Polymerization）、两步溶胀聚合(Two-Stage Swelling Polymerization）、沉淀聚合（Precipitation Polymerization）、W/O乳液聚合(W/O emulsion polymerization)、平面膜聚合(planar films and grafts)等，研究者根据具体的实际应用，采用适当的方法合成分子印迹聚合物［2］。

分子印迹聚合物作为新型的高分子材料，不但具备高度的稳定性及使用寿命长等特点，而且可以从复杂样品中选择性吸附目标分子及其结构类似物，因此可用于分离提取和富集复杂样品中的痕量样品，将其应用于样品前处理过程中，称为分子印迹固相萃取法（MolecularlyImprintedSolid-PhaseExtraction，MISPE）。分子印迹固相萃取技术解决了医药、生物及环境样品体系成分复杂、预处理步骤多等问题，因此在复杂样品预处理中有较好的应用，并且净化后的样品可以直接注入气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱/质谱(GC/MS)、高效液相色谱/质谱（HPLC/MS）等仪器中进行分析，快捷方便。

2　分子印迹固相萃取在抗生素检测分析中的应用

目前，固相萃取技术主要有离线和在线固相萃取两种模式，两种模式均可与气相色谱、液相色谱联用。在这两种模式中，离线萃取的方法应用更广泛，在这一方法中包括活化、上样、淋洗、洗脱。

离线固相萃取法操作简便，但是在洗脱这一步骤中，剩余溶液要经过浓缩，然后再用流动相定容，可见操作过程复杂，容易增加分析中的误差［3］。在常用的在线固相萃取技术中，通过柱切换技术与分析检测系统联用并实现自动化。首先将所需填料放置于规定柱中，把其放入固定位置。样品通过该位置进入装有填料的小柱，经过小柱时待分析物被保留，进行测定［4］。

根据净化原理的不同，目前的在线固相萃取法是从离线的固相萃取技术发展而来，通过机械装置将SPE小柱在不同的通道间切换，来依次完成活化、平衡、上样、淋洗和洗脱等过程的操作，从而达到净化分析物的目的［5］。虽然净化原理和这种离线固相萃取技术的净化原理相同，但是该技术所采用的填料并不是特殊填料而是普通的固相萃取填料。

Jing等［6］考察了不同模板分子及复合模板对四环素类抗生素识别能力的影响。采用在线——分子印迹固相萃取技术并与高效液相色谱——紫外检测器联用，实验表明混合模板印迹材料在食品的四环素检测中效果甚好，不但富集倍数合理，而且印迹选择因子高［7,8］。

Martin［9］采用分子印迹固相萃取技术对牛奶中四环素进行分离提取及检测。合成了四环素分子印迹聚合物，并对色谱条件和固相萃取条件（包括活化、上样、淋洗和洗脱步骤）进行探究。发现在最优固相萃取条件下，四环素类物质在MIP柱上的萃取回收率在76.0%～95.8%。将其与液相色谱联用检测实际样品中四环素类药物的残留分析，分离效果良好。

3　结论与展望

由于MISPE具有高度亲和的能力和较高的选择性，可以解决复杂样品预处理繁杂等问题，不但有选择性提取目标组分，而且除去了杂质的干扰，因此在各类药品食品等物质的抗生素检测中表现出优势。目前，分子印迹固相萃取技术的发展仍面临许多问题，如模板分子渗漏、柱容量较低、识别能力受上样溶剂影响较大等。随着研究越来越深入，应用领域越来越广泛，分子印迹固相萃取技术的应用前景必将更为广阔。

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Progress in the Molecularly Imprinted Solid-phase Extraction on Antibiotics Detection

YANGGuang,XUXiao-qiu,GAODe-yu,LUJia,PANLiang
（Energyand Environmental Research Institute ofHeilongjiangProvince,Harbin 150090,China）

Molecularlyimprinted polymer,a kind ofadsorption material with strongmolecular recognition abilityand high specific selectivity,has been used in the molecularly imprinted solid-phase extraction and has an extensive usage in extrication and separation fields because of its high affinity and high ability of anti-interference generated by the complex samples.This article describes the concept and principle of molecularly imprinted solid-phase extraction and summarizes its applications for the determination of antibiotic in recent years.Moreover,the future research trends ofmolecularlyimprinted solid-phase extraction were emphasized in the end ofthis paper．

Molecularlyimprinted solid-phase extraction(MISPE);Antibiotic;Applications

O658

A

1674-8646（2015）09-0056-02

2015-06-19

黑龙江省科学院预研项目

杨光（1988-），女，黑龙江哈尔滨人，硕士，研究实习员，主要从事能源环境方面的研究。

高德玉（1954-），男，黑龙江勃利人，研究员，博士，从事能源环境方面的研究，e-mail：1090774192@qq.com