王建+王沁梅+田莉莉+楊晨+于素華+楊春

摘 要 冰膠是在低于體系凝固點(diǎn)以下，通過(guò)聚合或交聯(lián)反應(yīng)制備的疏松的、大孔狀的凝膠，其在分析化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要是將分子印跡技術(shù)的構(gòu)效預(yù)知性、特異識(shí)別性與冰膠的多孔結(jié)構(gòu)和高通量結(jié)合，構(gòu)成“分子印跡冰膠法”； 分子印跡冰膠法在蛋白質(zhì)分離純化方面，對(duì)于保持蛋白質(zhì)的生物活性，有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。冰膠通常制備成顆粒包埋型分子印跡冰膠填充柱或整體柱，也可制備成分子印跡選擇性分離膜；所選的模板成分可以是無(wú)機(jī)離子、小分子或大分子，也可以是大分子上的某些片段；既可以是單分子（片段、離子），也可以是多種分子（片段、離子）的混和物，即混和模板法；既可以直接是目標(biāo)物本身，還可以是目標(biāo)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物、同位素標(biāo)記物及目標(biāo)物質(zhì)的片段，即虛擬模板法；甚至還可直接以復(fù)雜樣品中的高豐度組分作為模板制備分子印跡冰膠，使高豐度組分被選擇性吸附，從而使低豐度成分的信號(hào)增強(qiáng)，即待定模板法。

關(guān)鍵詞 冰膠； 分子印跡； 填充柱； 整體柱； 分離膜； 模板分子； 評(píng)述

1 引 言

在室溫及以上溫度下單體通過(guò)聚合制備出的多孔聚合物叫常規(guī)凝膠， 如在0℃～20℃下進(jìn)行聚合反應(yīng)，因溫度低于溶劑的凝固點(diǎn)，此時(shí)含有單體或聚合物前體的半凝固反應(yīng)體系發(fā)生聚合或交聯(lián)，其產(chǎn)物在室溫下解凍， 除水后形成疏松的、大孔狀的凝膠聚合物叫冰凍凝膠，簡(jiǎn)稱冰膠（Cryogel）；當(dāng)以水為溶劑時(shí)，水既為分散劑，同時(shí)又充當(dāng)致孔劑，通過(guò)相分離形成冰膠的超大孔結(jié)構(gòu)，即水凝結(jié)成的冰晶生長(zhǎng)并連為一體，形成完全相連的冰凍骨架，點(diǎn)綴于其中的富含反應(yīng)物的液態(tài)有機(jī)微相，反應(yīng)后形成孔壁， 并保持雙鏈結(jié)構(gòu)；冰晶的形狀與尺寸決定了冰膠內(nèi)部相連的大孔的形狀與尺寸[1，2]。

通過(guò)選擇合適的模板、單體、交聯(lián)劑分子，或通過(guò)不同方法在冰膠內(nèi)部孔表面進(jìn)行化學(xué)修飾或接枝改性，得到具有不同形貌、不同孔結(jié)構(gòu)與不同識(shí)別功能的活性位點(diǎn)，在提高選擇性的同時(shí)，兼顧增加吸附容量[3]。冰膠的彈性孔壁本身具有較好的力學(xué)穩(wěn)定性，在多次壓縮50%以上，或經(jīng)多次干燥、溶漲后，冰膠的孔結(jié)構(gòu)與性能均不變，極有利于干態(tài)儲(chǔ)藏、再生和重復(fù)使用[4]。利用冰膠的溫敏特性，改變溫度，冰膠整體發(fā)生膨脹與收縮，冰膠內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)也會(huì)隨之而變化，從而改善分子印跡冰膠整體柱的柱效，改善分離[5，6]。

Bereli等[7]于2008年開(kāi)始了分子印跡冰膠法（Molecular imprinting cryogel， MIC）的研究，它將冰膠的大孔結(jié)構(gòu)和高通量特性與分子印跡技術(shù)的構(gòu)效預(yù)知性和特異識(shí)別特性結(jié)合，構(gòu)成了一種獨(dú)特的親合分離技術(shù)[8]，應(yīng)用于從復(fù)雜環(huán)境水樣及血液、尿液、發(fā)酵液、細(xì)胞破裂上清液等生物樣品中快速、高選擇性地進(jìn)行手性識(shí)別、生物分離、去除重金屬離子、定向解毒等[9，10]，親合性提取小分子、無(wú)機(jī)離子以及多肽、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子，甚至可直接固定與分離病毒粒子、細(xì)胞器、細(xì)胞及微生物等[11]。

2 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

冰膠制備過(guò)程如圖1所示。當(dāng)以水為溶劑時(shí)，將模板物質(zhì)、結(jié)構(gòu)單體、功能單體、交聯(lián)劑（或聚合物如聚乙烯醇（pVA）與交聯(lián)劑戊二醛（GA）[12]）加入水中，在0℃～

20℃時(shí)，由（NH4）2S2O8、 S2O8等氧化劑與NaHSO3、N，N，N，N-四甲基乙二胺等還原劑組成的引發(fā)體系引發(fā)低溫自由基聚合反應(yīng)，再經(jīng)室溫解凍并洗去模板分子后，得到具有合適空間結(jié)構(gòu)的分子印跡冰膠[3，4]。

圖1 分子印跡冰膠制備過(guò)程示意圖

Fig.1 A schematic representation for preparation of molecular imprinting cryogel

2.1 單體與交聯(lián)劑

目前，冰膠聚合物的結(jié)構(gòu)單體主要為：甲基丙烯酸羥乙酯（HEMA）[3]、丙烯酰胺（AAM）[13]、N，N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）[14]、N-異丙基丙烯酰胺（NIPAm）[15]、乙烯己內(nèi)酰胺（VCL）[16]、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）[17]及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS）[18]等。部分結(jié)構(gòu)單體如圖2所示。因pHEMA有較好的化學(xué)惰性、較高的機(jī)械強(qiáng)度、較好的化學(xué)穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性，以及較好的生物相容性，故HEMA應(yīng)用最多[19]。

功能單體具有與目標(biāo)物質(zhì)類(lèi)似的空間結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)，可進(jìn)一步增加冰膠對(duì)目標(biāo)分子的選擇特性或吸附容量，并提高對(duì)生物樣品的相容性。如表 1所示，功能單體多為N-甲基丙烯酰胺衍生物，它的功能基多為氨基酸甲酯系列，能提供酯基、亞氨基， 與目標(biāo)物質(zhì)形成較強(qiáng)的極性鍵、氫鍵、配位鍵或范德華力[20]。

加入交聯(lián)劑后，可得到力學(xué)性能較好的具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的冰膠，使其具有適當(dāng)?shù)挠捕扰c溶脹性質(zhì)；其上的官能團(tuán)亦可增加對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的識(shí)別能力[11]。如圖3所示，N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAAm）是目前應(yīng)用最多的交聯(lián)劑，它除可使冰膠結(jié)構(gòu)三維化外，其分子上的亞胺基與羰基還可與橋鍵性金屬離子（如Cu2+）部分配位，利用金屬離子的殘余鍵位與目標(biāo)分子（如氨基酸）上的咪唑基、巰基、吲哚基等發(fā)生配位，增加與生物分子的親合性，應(yīng)用于對(duì)多肽和蛋白質(zhì)的純化[21]；此外，EGDMA [22]（圖2b）、戊二醛（GA）[23]亦可作交聯(lián)劑。

2.2 模板分子

制備分子印跡冰膠的模板物質(zhì)可以是Fe3+ [23]， BrO3[24]， AsO3

4[25]等簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)離子，也可以是雌二醇（E2）[23]、L-谷氨酰胺[26]、L-谷氨酰胺[27]、L-組氨酸[28]等小分子，同時(shí)，還可以是多種小分子共同充當(dāng)模板成分，即混合模板或多模板法[29]，如Denizli等[8]以E2、4-壬基酚（4-NP）及莠去津（ATR）的混和物為模板，用以去除水體中的E2和ATR。

溶菌酶（Lys）[30]、膽紅素（BIL）[31]、人血清蛋白（HSA）[19]、α-2b干擾素[32]、碳酸酐酶（CAH）[33]等生物大分子均可充當(dāng)模板物質(zhì)；當(dāng)獲得某些生物大分子有困難時(shí)，可利用這些大分子的某個(gè)片段為模板制備冰膠，以選擇性識(shí)別大分子，從而降低成本。如免疫球蛋白G（IgG）的Fab片段[34]和Fc片段[35]都曾作為模板制備分子印跡冰膠以吸附人血漿中的IgG。endprint

以目標(biāo)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物、同位素標(biāo)記物等為模板，因具有與目標(biāo)分子相近的空間結(jié)構(gòu)與官能團(tuán)，所制備出的冰膠同樣可能對(duì)目標(biāo)物質(zhì)有較好的選擇性，此即虛擬模板法（Dummy template）[25]。虛擬模板法可解決目標(biāo)物質(zhì)有毒、成本高的問(wèn)題，更重要的是，可避免直接模板法可能存在的“模板滲漏”，排除由此引起的對(duì)目標(biāo)物質(zhì)定量精密度的干擾，提高檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性[36，37]。如Baggiani等[18]制備了六氟代雙酚A（FBPA）分子印跡冰膠分析雙酚A（BPA）。

待定模板法（Pending template）是根據(jù)冰膠結(jié)構(gòu)將對(duì)樣品中高豐度組分優(yōu)先印跡的原理，通過(guò)待定模板法獲得分子印跡，除掉樣品中的高豐度雜質(zhì)[38]。如圖4所示，直接以含多種蛋白質(zhì)的雞蛋清為模板，制備出同時(shí)含酸

圖4 待定模板印跡聚合物與樣品中蛋白質(zhì)分子作用示意圖[39]

Fig.4 Interactions between the pending template and protein molecules[39]

性基團(tuán)和堿性基團(tuán)的兩性電解質(zhì)冰膠整體柱，用于處理雞蛋清樣品時(shí)，樣品中多個(gè)高豐度蛋白質(zhì)組分被印跡，其信號(hào)因可被分子印跡冰膠特異性吸附去除而降低，低豐度蛋白質(zhì)的信號(hào)增強(qiáng)[39]。

2.3 孔結(jié)構(gòu)及其影響因素

冰膠表面及內(nèi)部特定的印跡腔體與官能團(tuán)性質(zhì)，共同影響對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的親合程度與可接近程度?？衫帽砻嫖椒治觯˙ET）、孔徑、吸附等溫線等方法，討論模板與聚合物基體的化學(xué)結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)及酸效應(yīng)、鹽效應(yīng)、pH值等條件與萃取富集效率和選擇性的相關(guān)性?？刂七m當(dāng)原料配比與反應(yīng)條件，可調(diào)整冰膠內(nèi)部孔徑大小與分布，產(chǎn)生適度的大孔、介孔與微孔的平衡，使冰膠兼有較高的傳質(zhì)速度和大的比表面積，表現(xiàn)出良好的吸附與色譜行為[40]。

因?yàn)橹苽錅囟炔煌?，冰膠孔結(jié)構(gòu)及吸附容量與常溫凝膠有較大差別。Ran等[41]以牛血清白蛋白（BSA）為模板，分別在

20℃和25℃制備了2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸（AMPS）、NIPAm和AAM的共聚凝膠，前者具有更多、更規(guī)則的50～100 μm孔腔，其對(duì)BSA的吸附容量為后者的2.8倍。

制備冰膠時(shí)，水凝固成的冰晶占據(jù)了80%～90%， 甚至更大的空間，聚合反應(yīng)只在冰晶縫隙間的非凝固微液相內(nèi)發(fā)生，反應(yīng)完成后， 經(jīng)室溫解凍，得到具有超大孔（1～100 μm i.d.）、結(jié)構(gòu)疏松的冰膠，其孔壁厚度為1～10 μm至15～50 μm，其中還含有介孔（2～50 nm i.d.）、微孔（<2 nm），總孔容積（20～40 cm3/g）；冰膠內(nèi)部的大孔結(jié)構(gòu)相互連通，流體流動(dòng)通道大，因而具有良好的流體力學(xué)性質(zhì)，回壓低，擴(kuò)散阻力小，傳質(zhì)快而高效，無(wú)機(jī)離子、小分子、生物大分子， 甚至細(xì)胞，均可透過(guò)冰膠；當(dāng)冰膠用于復(fù)雜環(huán)境水樣及生物樣品中的目標(biāo)物質(zhì)的選擇性吸附和脫附時(shí)，平衡時(shí)間都短，可高通量快速處理大體積水樣[42]。

孔徑對(duì)冰膠吸附性能與選擇性的影響較為復(fù)雜。孔徑越大，樣品流速越大，處理樣品的速度越快，但此時(shí)冰膠內(nèi)部比表面積小，作用位點(diǎn)少，同時(shí)，目標(biāo)物與冰膠接觸時(shí)間太短，不利于有效的吸附目標(biāo)物質(zhì)；孔徑越小、壁越薄，處理樣品的速度越慢，但此時(shí)冰膠具有較大的比面積，可提供較高的吸附容量[43]。

選擇帶有特定官能團(tuán)的模板分子、單體或聚合物前體、或往冰膠骨架上通過(guò)修飾R、COO等疏水性官能團(tuán)或OH、NH2和SH等親水性官能團(tuán)，可改變冰膠表面及內(nèi)部腔體的極性；還可引入SO3或NR+3等離子性基團(tuán)，使冰膠帶上不同性質(zhì)的電荷，甚至還可使冰膠分子同時(shí)帶上正、負(fù)電荷，成為既親油又親水的雙親分子； 不同極性及離子性的目標(biāo)物質(zhì)均可與其通過(guò)靜電作用、范德華力或氫鍵，甚至可與金屬離子形成較強(qiáng)的配位鍵，產(chǎn)生高的選擇性以及高的吸附容量，使冰膠具有需要的分析性能、離子交換性能、催化性能[4，19]。

同時(shí)，冰膠的超孔結(jié)構(gòu)也有利于大面積地將短分子鏈接枝到冰膠孔壁，提高對(duì)生物大分子的吸附容量，并加快分子在冰膠內(nèi)部的傳質(zhì)[10，11]。如Savina等[45]將AAc接枝到pAAM冰膠上，所得冰膠對(duì)低分子量配基（如Cu2+）的吸附容量隨接枝度的增加而線性增大；其對(duì)大分子量配基如Lys的吸附容量，當(dāng)接枝度低于40%時(shí)，也隨接枝度的增加而線性增大；當(dāng)接枝度由60%增至70%時(shí)，吸附量急劇增加3倍。如圖5所示，該冰膠與Lys間發(fā)生的是類(lèi)似于蛋白質(zhì)-聚合物間的觸手型相互作用。

此外，冰膠與無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合，可調(diào)整冰膠內(nèi)部孔壁厚度與孔徑大小，改善冰膠力學(xué)性能、吸附性能與分析性能，并可使其多功能化[45]；一方面，在冰膠中添加微納尺度的炭黑、Al2O3、SiO2、碳納米管等多孔無(wú)機(jī)填料，可以起到補(bǔ)強(qiáng)劑的作用，制備出有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合的冰膠，增加冰膠的強(qiáng)度，使孔結(jié)構(gòu)更為堅(jiān)固，增加耐壓性[23]；另一方面，可利用納米粒子超高的比表面積，增加凝膠對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的吸附性能；此外，通過(guò)添加磁性成分制備出的磁性離子印跡聚合物，不僅具有特定的分子識(shí)別位點(diǎn)，而且具有磁響應(yīng)特性，在外加磁場(chǎng)作用下，易于分離回收，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、水處理和環(huán)保等領(lǐng)域[26]；含Tb3+的分子印跡冰膠熒光納米顆粒，兼有選擇性識(shí)別與熒光監(jiān)測(cè)含組氨酸殘基的蛋白質(zhì)（如Lys和Cyt C）的功能[46]。

3 冰膠在分析化學(xué)中的應(yīng)用

3.1 材料的賦形

冰膠可制備成粉末狀、片狀、棒狀、整體材料等形狀。通過(guò)改變冰膠賦形，進(jìn)一步改善冰膠性能，如制備成冰膠分子印跡整體柱，可直觀考察目標(biāo)物質(zhì)及其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的競(jìng)爭(zhēng)性保留機(jī)制，或制備成冰膠包埋分子印跡顆粒，進(jìn)一步提高比表面積從而提高吸附量，或制備成冰膠分子印跡分離膜，從而實(shí)現(xiàn)高通量、快速處理大量生物樣品的目的。

3.1.1 顆粒包埋與整體柱endprint

將分子印跡顆粒均勻分散，包埋于冰膠中，可形成“顆粒包埋結(jié)構(gòu)冰膠”，其與目標(biāo)分子的作用位點(diǎn)位于冰膠骨架的表面或亞表面，比表面積增大，作用位點(diǎn)增多，對(duì)目標(biāo)分子有更好的可接近性，吸附容量顯著提高[43，47]。如將膽固醇（Chol）印跡的微球包埋于pHEMA中所制備的冰膠，比表面積增加4.5倍，可去除水體中80% Chol，并可重復(fù)使用20次[48]；將E2分子印跡顆粒（5～10 μm）包埋于pHEMA中制備的冰膠，可去除水體中88%的E2[49]。

在普通HPLC色譜柱中，固定相多為表面多孔型填料，孔徑較小，同時(shí)，因?yàn)楣潭ㄏ嗔Ｗ有螤钆c尺寸的非均勻性，即使在最緊密填充的情況下，固定相粒子間的空間也占色譜柱總?cè)莘e的27%或以上，固定相與目標(biāo)分子間的作用位點(diǎn)較少，對(duì)目標(biāo)分子的容量因子較??；分子印跡冰膠整體柱內(nèi)具有大孔、介孔及微孔，可以實(shí)現(xiàn)快速的對(duì)流傳質(zhì)。同時(shí)，冰膠內(nèi)印跡腔體對(duì)目標(biāo)分子具有特異性空間結(jié)構(gòu)識(shí)別功能，以及與目標(biāo)分子間存在官能團(tuán)相互作用，尤其是冰膠內(nèi)孔表面經(jīng)化學(xué)修飾、接枝修飾及與無(wú)機(jī)納米粒子復(fù)合改性后，與目標(biāo)物質(zhì)的作用位點(diǎn)數(shù)大增，其對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的容量因子更大，因而具有更高的柱效[51]。如可將分子印跡顆粒包埋入冰膠中，制備成分子印跡冰膠整體柱， 分析或分離天然水體和紅酒樣品中的BPA [18]、魚(yú)眼和鏈球菌培養(yǎng)物中的玻尿酸（HA）[11]等，以獲得較高的吸附容量及選擇因子。

3.1.2 分離膜 為了能更高效地從大量生物樣品中快速分離、純化蛋白質(zhì)，可將分子印跡冰膠制備成分離膜。如圖6所示，Asliyuce 等[14]先利用乙肝表面抗體（anti-HBs）、EGDMA、HEMA共聚制備出分子印跡顆粒，再將其與引發(fā)劑、HEMA置于兩片玻璃間，獲得分子印跡pHEMA冰膠膜，并切割成直徑25 mm的圓片，用以純化乙肝陽(yáng)性人體血漿中的anti-HBs。該冰膠印跡分離膜在流動(dòng)相線速度為0.50 mL/min下使用10次后，其對(duì)anti-HBs的吸附容量?jī)H降低5%。

3.2 分子印跡冰膠法的應(yīng)用

3.2.1 小分子 分子印跡冰膠法應(yīng)用于選擇性識(shí)別小分子，目前主要用于快速定向去除復(fù)雜環(huán)境樣品中的雌激素等內(nèi)分泌干擾物，以改善一般污水處理廠對(duì)環(huán)境雌激素去除效果差的現(xiàn)狀[51]。如以分子印跡冰膠整體柱可完全去除水溶液中痕量的E2（2 μg/L），廢水樣品流速可達(dá)50 mL/min，比普通整體柱高10倍以上[17]；以pVA冰膠流動(dòng)床可在4 min內(nèi)去除廢水中100% E2和86% ATR[15]；此外，分子印跡冰膠法還應(yīng)用于BPA[8]、谷氨酸（Glu）[52]的分析研究。

3.2.2 大分子 在溫和條件下制備蛋白質(zhì)分子印跡冰膠，可保持蛋白質(zhì)的生命活性，抑制蛋白質(zhì)的變性和構(gòu)象改變，從而保持更高的選擇性，故分子印跡冰膠法應(yīng)用于選擇性分析、分離純化或去除生物樣品中的蛋白質(zhì)[11]、快速監(jiān)控疾病、提取動(dòng)物源藥物，有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)[26]。如以分子印跡冰膠提取人血漿中的BIL[53]、去除人血清中的HSA[19]、吸附胰島素（INS）[20]、提取雞蛋清里的Lys[30]、吸附α-2b干擾素[32]、從牛紅細(xì)胞中純化CAH[33]等。

3.2.3 無(wú)機(jī)離子 無(wú)機(jī)金屬離子和結(jié)構(gòu)單體、功能單體及交聯(lián)劑等成分低溫共聚，解凍后洗去離子，留下無(wú)機(jī)離子的空位而被“記憶”下來(lái)，所得離子印跡冰膠即對(duì)無(wú)機(jī)離子有選擇性吸附作用。無(wú)機(jī)離子的電荷數(shù)、幾何構(gòu)型和配位數(shù)、幾何尺寸、與配體間相互作用的專屬性都會(huì)對(duì)離子印跡冰膠的選擇性、吸附容量、吸附動(dòng)力學(xué)行為產(chǎn)生影響[54]。如以離子印跡冰膠法測(cè)定貧血病人血漿中的Fe3+[23]、高選擇性去除飲用水中的低濃度溴酸鹽（<10 μg/L）[24]、吸附除去廢水樣品中的As（V）[25]等。

分子印跡冰膠在分析化學(xué)中的應(yīng)用例子見(jiàn)表 2。

4 其它應(yīng)用

利用冰膠官能團(tuán)上的N， O， S等原子先與Cu2+， Co2+， Zn2+， Ni2+等過(guò)渡金屬離子部分配位，再讓目標(biāo)分子上的N， O， S與金屬離子進(jìn)一步配位至飽和，使冰膠與目標(biāo)分子間的相互作用疊加上作用力更強(qiáng)、定向性更高、結(jié)合快速、熱力學(xué)穩(wěn)定的配位作用，有利于提高對(duì)目標(biāo)分子的吸附量[40]；基于與過(guò)渡金屬離子間配位作用制備的分子印跡冰膠具有催化效應(yīng)[55]，如冰膠單體與過(guò)渡金屬離子配位后聚合得到的冰膠仿酶材料，其對(duì)降解農(nóng)藥（如對(duì)氧磷）的催化性能比未印跡的冰膠高數(shù)十倍至數(shù)百倍[18， 43]；由脂肪固定化酶、AAM、MBAAm、AAc及AA共聚得到的分子印跡冰膠，當(dāng)其應(yīng)用于催化三油酸甘油酯（Olein）與甲醇間的酯交換反應(yīng)時(shí)，其傳質(zhì)性能、催化性能及穩(wěn)定性均優(yōu)于常規(guī)凝膠固定化酶[56]。

5 結(jié)論與展望

分子印跡冰膠法將分子印跡技術(shù)的構(gòu)效預(yù)知性、特異識(shí)別性與冰膠大孔結(jié)構(gòu)的快速高通量及其可控孔結(jié)構(gòu)、化學(xué)與機(jī)械穩(wěn)定性結(jié)合，構(gòu)成了一種獨(dú)特的親合分離技術(shù)。分子印跡冰膠法具有很好的生物相容性，且有利于保持蛋白質(zhì)的生物活性。分子印跡冰膠可制備成填充柱或整體柱，也可制備成分離膜。分子印跡冰膠法分離的對(duì)象可以是小分子、大分子及無(wú)機(jī)離子。冰膠中應(yīng)用模板的方法有常規(guī)模板法、虛擬模板法、單一模板法、混和模板法、待定模板法等。

然而，目前所制備的冰膠強(qiáng)度偏低，但冰膠強(qiáng)度對(duì)于其實(shí)際應(yīng)用有不利影響。例如， 將分子印跡冰膠整體柱應(yīng)用于高效液相色譜分析時(shí)，冰膠須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，至少能承受約50 MPa的柱壓，才能保證其分析性能的穩(wěn)定性和分析數(shù)據(jù)的重現(xiàn)性；再如，將分子印跡冰膠膜應(yīng)用于排污口及河道等處以快速富集、去除特定污染物時(shí)，冰膠自身機(jī)械強(qiáng)度及其與支撐體間的附著強(qiáng)度，都會(huì)影響其承壓性、耐沖擊性及使用成本。

除了將冰膠與高模量納米級(jí)無(wú)機(jī)填料復(fù)合，增大冰膠連續(xù)相整體強(qiáng)度外，在冰膠配料中增大交聯(lián)劑含量、在冰膠分子的主鏈或支鏈中引入極性官能團(tuán)或芳環(huán)等剛性基團(tuán)以及通過(guò)交聯(lián)聚合等方法，可進(jìn)一步提高冰膠的內(nèi)聚力與機(jī)械強(qiáng)度，將對(duì)保證冰膠材料的持久有效性及工程實(shí)用性有重要意義。endprint

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