分子印迹聚合物(MIPs)因其在多种介质中展现出的高选择性、成本效益、长期储存稳定性以及优异的化学和物理稳定性等特性,在分析分离、人工抗体、传感和体内应用等领域得到了广泛的应用。为了推动MIPs的商业化和工业应用,研究人员已经做出了许多努力,并成功开发出了适用于工业和实验室的产品。
在环境水体中选择性测定草甘膦(GLY)及其主要代谢物氨甲基膦酸(AMPA)的研究中,合成MIPs作为一种新型的商业吸附剂得到了应用。使用AFFINIMIP®SPE Glyphosate-AMPA吸附剂的方法快速且高效,结合超效液相色谱-质谱(UPLC-MS/MS)技术,对不同水样中的GLY和AMPA进行了准确测定,该方法的线性度高,相关系数R2高于0.98。
另一项研究中,商业SPE盒MIPMAA-Oasis HLB被用于从水样中提取和测定八种药物。该研究中使用的MIP滤芯是商业吸附剂和合成MIP的结合,通过多功能单体印迹策略合成的MIPs与商用卡式(Oasis HLB)相结合,提高了卡式瓶的性能。
Poma等人提出了一种可重复使用的固相模板方法,与MIP纳米颗粒(MIP-NPs)的合成完全兼容。他们使用原型自动化UV光化学反应器精确制造MIP-NPs,并通过自动化过程实现了印迹过程的精确控制。合成的MIP-NPs可以重复使用30次以上,性能没有明显损失。该方法是首次关于自动化合成MIP-NPs的报告,其大小、特异性和溶解度特性与抗体相当,适用于工业制造。
Berghaus及其同事建立了一个可扩展的工艺,通过使用固体模板将分析物与磁性纳米颗粒偶联,以生产具有高产量的表面印迹MIP。该技术利用RAFT介导的核壳聚合生成功能化的纳米复合材料。通过该技术,可以实现方法的可扩展性和并行合成。
目前市场上已经有多种基于MIP的产品,主要应用于分离和传感两大领域。Biotage和PolyIntell等公司商业化了适用于生物医学和食品分析的MIP产品,包括基质材料和组装的SPE色谱柱。Raptor公司则是首家将基于MIP的传感器商业化的公司,其产品可用于检测炸药、毒素、生化剂和杀虫剂等。这些产品以传感设备的形式销售,其中荧光在模板存在下发生变化,还有基于MIP的可溶性粉末,可以粘在手巾上或以油漆和喷雾的形式提供。
尽管MIPs在商业化和工业应用方面取得了显著进展,但仍存在一些挑战。例如,MIPs的合成可能需要复杂的化学策略和精确的控制。此外,尽管MIPs能够提高选择性和减少非特异性吸附,但它们在机械强度、吸附能力和长期稳定性方面可能存在局限性。因此,研究人员正在探索新的方法和技术,以进一步提高MIPs的性能,并扩大其在各种应用中的应用范围。