پلیمرهای قالب مولکولی برای به کارگیری در روش استخراج فاز جامد: مروری بر روش‌های سنتز، پیشرفت‌های اخیر و نگاهی به آینده
محورهای موضوعی : پلیمرها و چاپ سه بعدی
1 - شیمی
کلید واژه: پلیمرهای قالب مولکولی, پلیمری شدن توده ای, ریز استخراج فاز جامد, پلیمری شدن تورم چندمرحله‌ای,
چکیده مقاله :
مرحله آماده سازی نمونه، به علت عدم ایجاد گزینش‌پذیری مطلوب، همچنان عامل محدودکننده‌ی فرایندهای تجزیه‌ای در نظر گرفته می‌شود. پلیمرهای قالب مولکولی Molecularly imprinted polymers (MIPs))))، پلیمرهای سنتزی هستند که دارای انتخاب‌پذیری بالقوه و ویژه برای برخی از آنالیت‌های خاص یا گروهی از ترکیبات هستند که آن‌ها را به موادی ایده‌آل برای استفاده در فرایندهای استخراج یا جداسازی تبدیل می‌کند. در این راستا، در طول سال‌های گذشته مقالات زیادی در مورد استفاده از MIP ها در کاربردهای مختلف از جمله جاذب در استخراج فاز جامد، که با نام استخراج فاز جامد قالب مولکولی نامیده می‌شود، منتشر شده است. اگرچه اکثر این مقالات، توصیفی برای به کارگیری MIP های سنتز شده برای بهبود روش استخراج هستند، ولی در خلال این توصیفات، راهکارهایی برای بهبود برخی از معایب موجود در این روش‌ها ازجمله رهاسازی قالب از بستر، پیچیده بودن مراحل سنتز، زمان بر بودن مرحله ساخت جاذب و... ارائه شده است. بنابراین، در این مقاله سعی خواهد شد تا پس از ارائه خلاصه‌ای از روش سنتز این پلیمرها، پیشرفت‌های صورت گرفته برای بهبود عملکرد MIPها در روش استخراج فاز جامد و دیگر کاربردها را مورد بررسی قرار دهیم.
-
[1] BelBruno J.J., Molecularly imprinted polymers, Chemical Review, 119, 94-119, 2019.
[2] Cristian C.V., Leidy T.S., Germán A.V., Shakeel A., Tomy J.G., Molecularly imprinted polymers for food applications: A review, Trends in Food Science & Technology, 111, 642-669, 2021.
[3] Zhao Q., Ma C., Liu J., Chen Z., Zhao H., Li B., Synthesis of magnetic covalent organic framework molecularly imprinted polymers at room temperature: A novel imprinted strategy for thermo-sensitive substance, Talanta, 225, 121958, 2021.
[4] Ramanavicius S., Jagminas A., Ramanavicius A., advances in molecularly imprinted polymers based affinity sensors (review), Polymers, 13, 974-985, 2021
[5] Wulff G., Vesper R., Grobe M., Sarahan, A., An Enzyme-analogue built polymer, on the synthesis of polymers containing chiral cavities and their use for the resolution of racemates. Makromolecular Chemistry, 178, 2799-2816, 1977.
[6] Cui Y., He Z., Xu Y., Su Y., Ding L., Li Y., Fabrication of molecularly imprinted polymers with tunable adsorption capability based on solvent-responsive cross-linker, Chemical Engineering Journal, 405, 126608, 2021.
[7] Arshady, R., Mosbach, K., Synthesis of substrate-selective polymers by host-guest polymerization. Makromolecular Chemistry, 182, 687-692, 1981.
[8] Lamaoui A., Palacios-Santander J.M., Amin A., Cubillana-Aguiler L., Molecularly imprinted polymers based on polydopamine: Assessment of non-specific adsorption, Microchemical Journal, 164, 106043, 2021.
[9] Yano K., Nakagiri T., Takeuchi T., Matsui J., Ikebukuro K., Karube I., Stereoselective recognition of dipeptide derivatives in molecularly imprinted polymers which incorporate an L-valine derivative as a novel functional monomer, Analytical Chimica Acta, 357, 91–98, 1997.
[10] Umpleby R.J., Bode M., Shimizu K.D., Measurement of the continuous distribution of binding sites in molecularly imprinted polymers, Analyst, 125, 1261–1265, 2000.
[11] Sellergren B., Andersson L., Molecular recognition in macroporous polymers prepared by a substrate-analog imprinting strategy, Journal of Organic Chemistry, 55, 3381–3383, 1990.
[12] Caro E., Masque´ N., Marce´ R.M., Borrull F., Cormack P.A.G., Sherrington D.C., Non-covalent and semi-covalent molecularly imprinted polymers for selective on-line solid-phase extraction of 4-nitrophenol from water samples, Journal of Chromatography A, 963, 169–178, 2002.
[13] Whitcombe M.J., Rodriguez M.E., Villar P., Vulfson E.N., A new method for the introduction of recognition site functionality into polymers prepared by molecular imprinting synthesis and characterization of polymeric receptors for cholesterol. Journal of American Chemical Society, 117, 7105–7111, 1995.
[14] Fujii Y., Matsutani K., Kikuchi K., Formation of a specific coordination cavity for a chiral amino-acid by template synthesis of a polymer Schiff base cobalt(III) Complex, Journal of Chemical Society Chemical Communication, 10, 415–417, 1985.
[15] Bouvarel T., Delaunay N., Pichon V., Molecularly imprinted polymers in miniaturized extraction and separation devices, Journal of Separation Science, 44, 1727-1751, 2021.
[16] Hu T., Chen R., Wang Q., He C., Liu S., Recent advances and applications of molecularly imprintedpolymers in solid-phase extraction for real sample analysis, Journal of Separation Science, 44, 274-309, 2021.
[17] Jamalipour Soufi G., Iravani S., Varma R.S., Molecularly imprinted polymers for the detection of viruses: challenges and opportunities, Analyst, 10, 240-265, 2021.
[18] Tamayo F.G., Turiel E., Mart´ın-Esteban A., Molecularly imprinted polymers for solid-phase extraction and solid-phase microextraction: Recent developments and future trends, Journal of Chromatography A, 1152, 32-40, 2007.
[19] P´erez-Moral N., Mayes A.G., Molecularly imprinted sensors: overview and applications, Biosensor and Bioelectronics, 21, 1798, 2006.
[20] Rycke E.D., Leman O., Dubruel P., Hedström M., Völker M., Beloglazova N., Novel multiplex capacitive sensor based on molecularly imprinted polymers: A promising tool for tracing specific amphetamine synthesis markers in sewage water, Biosensors and Bioelectronics, 178, 113006, 2021.
[21] Benachio I., Lobato A., Gonçalves L.M., Employing molecularly imprinted polymers in the development of electroanalytical methodologies for antibiotic determination, Journal of molecular recognition, 34, 1-12, 2021.
[22] Ye L., Cormack P.A., Mosbach K., Molecularly imprinted monodisperse microspheres for competitive radioassay. Analytical Communication, 36, 35-38, 1999.
[23] Moral N., Mayes A.G., Comparative study of imprinted polymer particles prepared by different polymerization methods. Analytical Chimica Acta, 504, 15-21, 2004.
[24] Heravizadeh O.R., Synthesis of molecular imprinted polymer as an absorbent for selective extraction of a triazine herbicide from biological samples, 1, 1-11, 2018
[25] Martín-Esteban A., Membrane-protected molecularly imprinted polymers: Towards selectivity improvement of liquid-phase microextraction, TrAC Trends in Analytical Chemistry, 138, 116236, 2021.
[26] Guo B., Tong Y., Zhang B., Tian M., Double affinity based molecularly imprinted polymers for selective extraction of luteolin: A combination of synergistic metal chelating and boronate affinity, Microchemical Journal, 160, 105670, 2021.
[27] Tan L., Zhou L.D., Jiang Z.F., Ma R.R., Selective separation and inexpensive purification of paclitaxel based on molecularly imprinted polymers modified with ternary deep eutectic solvents, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 192, 113661, 2021.