分子模版之應用

分子拓印是一個非常通用的技術，有著高度選擇性且可由大的生物分子 甚至到小分子都可應用，其製備方式簡單、材料成本便宜，且具高度熱穩定 性及高度靈活性。分子模版發展至今有許多的應用，目前可分為生物與環境 毒物檢測、藥物控制釋放、萃取與人工觸媒等。

1. 固相萃取(Solid phase extraction)

固相萃取為早期發展的一項樣品前處理技術，原理是利用管柱中所含的 固定相(Stationary phase)具有特定大小的空隙或是針對目標物質具專一辨識 性的孔洞，而存在移動相(Mobile phase)中的待分離混合物，在經過固定相的 條件後，便能夠將混合物中的目標物質做分離、萃取、純化及濃縮等，比傳 統液相萃取有著較高的回收率，且有效分離分析物。固相萃取技術結合分子 拓印已被發現商業用途之可行性，已有應用於市場產品上，目前大部分研究 都以小分子結構的有機物發展[51]。過去研究中曾經利用分子拓印粉體對銀杏 葉的類黃酮素[52]與綠茶中的多酚[53] 與虎杖中的白藜蘆醇[54]等物質進行 萃取。

2. 藥物釋放(Drug delivery)

藥物釋放原理最主要是將藥物包覆於載體上，送至釋放處後進行藥物釋 放。因此載體的材料要求須具備良好的生物相容性及生物降解性，保護藥物 避免被分解破壞。可透過體內的酸鹼值變化或是外部施加磁場、超音波等方 式，使特定位置的藥物進行釋放達到治療的效果。本實驗室已經有成功將分 子拓印技術應用在藥物包覆上進行藥物釋放[55]。

3. 人工觸媒(Catalyst)

使用催化劑可以使化學反應加速，若利用分子拓印則需用比高分子堅固 的材料，因其反應通常在高溫的環境下進行，材料一般會選用矽或金屬等。

以溶膠凝膠法使用含有矽的溶液使其溶劑揮發，會於模板周圍形成矽網，並 利用矽網之孔洞所增加表面積，增加化學反應速率[56]。以及利用由具有辨識 位置的模板吸附更多藻類、細菌於分子模板上，藉由光合作用將細胞內電子 可被導出細胞外而所產生電能[57-59]。

4. 感測器(Sensors):

生物體內的胺基酸、醣類、核甘酸、脂質等物質，會由代謝作用而進入 血液、尿液等體液中，其中某些代謝物質濃度發生異常的情況時，可以作為 疾病判斷之依據。此外隨著科技進步，生活上的食衣住行，往往含有人造的 有害物質，且為了提高農業、漁業、畜牧業的產量與商品品質而添加化學物 質，例如: 麵包添加香精、漁畜牧業添加抗生素、農業噴灑農藥等等，此些 添加物嚴重影響食物鏈與週遭環境，最後人類也會因長期接觸與食用得到病 症，目前以分子拓印應用於食物分析，如表 2-2 所示。

環境毒物檢測大多採用酵素免疫分析法 (Enzyme linked immuno-sorbent assay, ELISA) 、 液 相 / 氣 相 層 析 質 譜 儀 (Gas/Liquid chromatograph-mass spectrometer, GC/LC MS)進行分析，上述的檢測方法須使用抗體進行實驗，其 操作上具一定困難度，且使用之儀器價格昂貴，無法達到普及。但分子拓印 模版具有選擇性佳、高穩定性、製備方便快速、材料成本低、可重複使用等，

因此能針對生物體或環境中的待測物質進行初步檢測。目前分子拓印技術於 感測器的開發持續蓬勃發展，目前以光學[60]、電化學[61]及質量[62]感測器 被應用的最為頻繁。

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表2-2 分子拓印模板於食品分析上之應用[63]

Food analyses class Example

Additives Sweeteners, Colorants, Flavors, Preservatives

Contaminants Pathogenic bacteria, Microbial toxin Components Sugars, Peptides, Proteins, Vitamins,

Oils Herbicides, Pesticides Triazines

Minerals trace metals Heavy-metal ions Pharmaceuticals

Antibiotics Antibiotics, Steroids

2.3 聚乙烯乙烯醇(Poly(ethylene-co-vinyl alcohol), EVAL)

當乙烯比增加時，其玻璃轉換溫度也從 80℃逐漸下降，結晶溫度及熔點也是