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分子印迹聚合物（Molecularly imprinted polymer,MIP）因为其对目标物特异性识别能力,一直广泛用于生物传感器识别、免疫测定、固相萃取等领域,然而如何实现高效回收和再生是困扰传统方法的瓶颈。在本研究中,我们因此基于可逆化学键,对再生分子印迹聚合物进行了研究。第一章基于可逆硼酸酯键回收和再生分子印迹纳米颗粒目的:利用硼酸与顺式二醇形成的可逆硼酸酯键受pH调节这一特点,通过调节含顺式二醇的调节剂和pH,控制调节剂和硼酸功能化纳米颗粒形成的可逆硼酸酯键与纳米颗粒之间形成的环硼氧烷键的作用力,调节硼酸功能化纳米颗粒的聚集、沉淀和再生,建立无需复杂设备即可高效分离并再生分子印迹聚合物纳米颗粒的新方法。方法:分别制备硼酸基团修饰的无机硼酸-二氧化硅（Si@BA）和有机硼酸-MIP（MIP@BA）两种纳米颗粒,分析MIP@BA在不同pH下的吸附特性。利用扫描电镜、红外光谱和动态光散射等方法,进行纳米颗粒的表征分析。以这两种有机和无机纳米颗粒为模型,以富含顺式二醇的聚（乙烯醇）（Polyvinyl alcohol,PVA）为调节剂,分析pH、PVA分子量和浓度对硼酸酯键的形成和可逆反应特征,及其通过调节硼酸酯键与纳米颗粒本身之间的环硼氧烷键的作用力,调节MIP纳米颗粒聚集、沉淀和再生过程,优化MIP纳米颗粒的回收和再生条件,并测试再生的MIP纳米颗粒对模板分子的特异性吸附性能。结果:扫描电镜结果显示Si@BA和MIP@BA的粒径分别为297.8 nm和170nm,红外光谱和荧光光谱显示成功制备出两种硼酸基团修饰的纳米颗粒,MIP@BA在pH 9可特异性结合模板分子,在pH 4时则可将已结合的模板分子释放出来。硼酸功能化纳米颗粒在与PVA交联反应形成沉淀的最佳pH为9。沉淀无机Si@BA的最佳PVA分子量为9000-10000,浓度为0.005 mg/m L;沉淀有机MIP@BA的最佳PVA分子量为146000-186000,浓度为0.5μg/m L为。在沉淀的纳米颗粒中加入含顺式二醇的果糖后,聚集的纳米颗粒解离,证实可通过控制可逆硼酸酯键,调节纳米颗粒的悬浮和聚集。加入PVA沉淀吸附了模板分子的MIP@BA后,调节溶液pH到4,即可有效破坏PVA和MIP之间形成的硼酸酯键,去除结合在MIP@BA上的模板分子,同时MIP@BA颗粒之间在酸性条件下形成的环硼氧烷键使MIP@BA保持沉淀状态,去掉上清即可实现MIP@BA的回收和再生。MIP@BA反复回收和再生5次后,依然可特异性吸附模板分子。结论:本研究分别以无机和有机硼酸功能化纳米颗粒为模型,建立了一种无需复杂设备,仅需改变溶液pH,通过动态调节纳米颗粒的聚集和解离,即可实现纳米颗粒回收和再生的新方法,此方法高效、经济、简单,对于商业上大规模应用纳米颗粒有很高的应用价值。第二章基于可逆化学键的荧光分子印迹聚合物的制备及性能评价目的:分别制备含可逆化学键和非可逆化学键的两种荧光分子印迹聚合物（fluorescent molecularly imprinted polymer,f MIP）,分析两种f MIP的荧光特性及特异性吸附性能。方法:以心得安为模板,甲基丙烯酸（Methacrylic acid,MAA）为功能单体,通过可逆加成裂解链转移自由基聚合（Reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT）制备MIP微球,将MIP表面的二硫酯基团通过有机胺转化为巯基,然后分别采用两种方法制备不同的f MIP,第一种为基于可逆化学键的MIP-DDA:首先将巯基化MIP通过可逆化学键二硫键接上硼酸基团,再将硼酸化MIP通过硼酸酯键接上荧光分子丹磺酰多巴胺（Dansyl dopamine,DDA）;第二种为基于不可逆化学键的MIP-NPM:通过点击化学,将巯基化MIP上的巯基与碳碳双键反应形成不可逆化学键碳硫键,接上荧光分子N-（1-芘基）马来酰亚胺（N-（1-pyrenyl）maleimide,NPM）。对两种f MIP进行表征,并评价其荧光特性和吸附性能。结果:扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）显示两种f MIP都为均一大小、形态规整的微球,粒径约为2.9μm。修饰了动态化学键的MIP-DDA的最佳激发和发射波长为340 nm和530 nm,在乙醇磷酸盐缓冲液中,90分钟达到吸附平衡,对心得安的吸附容量为0.01 mmol/g,显著高于非印迹聚合物（NIP-DDA）的0.004 mmol/g,印迹因子为2.15。对于不可逆化学键修饰的MIP-NPM的最佳激发和发射波长为334 nm和375 nm,在乙腈磷酸盐缓冲液中,对心得安的吸附5分钟达到平衡,MIP-NPM的吸附容量（0.08 mmol/g）高于NIP-NPM（0.04 mmol/g）,印迹因子为1.99。结论:在RAFT方法制备的MIP表面,分别通过动态化学键和不可逆共价键连接荧光分子,成功制备了两种表面具有不同功能键的f MIP微球,两种不同的f MIP对模板分子心得安都有特异性识别性能。第三章基于可逆化学键的f MIP动态FRET和MIP再生研究目的:利用两种f MIP与荧光模板分子结合后,可形成荧光共振能量转移（Fluorescence resonance energy transfer,FRET）的特征,干扰MIP-DDA上的可逆化学键后,分析其对FRET影响的动态变化规律,以及通过干扰可逆共价键再生MIP的可行性。最后分析再生后的MIP形成FRET的性能。方法:分别将荧光模板心得安、心得安的荧光类似物和无荧光类似物,加入两种f MIP中,分析f MIP能否与荧光模板形成分子印迹-荧光共振能量转移（MIP-FRET）,并测定两种f MIP形成MIP-FRET的时间-荧光强度曲线和剂量-荧光强度曲线,以及MIP-FRET的选择性。分别利用还原剂（Dithiothreitol,DTT）将MIP-DDA上的二硫键还原为巯基（破坏二硫键）,果糖竞争性结合硼酸酯键（减少颗粒表面硼酸酯键）,分析MIP-DDA上两个可逆化学键被干扰后,MIP-FRET的荧光动态变化规律,以及干扰可逆化学键对MIP再生的影响。最后分析再生后的MIP形成FRET的性能。结果:当荧光模板分子心得安与两种f MIP结合时,均可导致f MIP发生荧光共振能量转移。当随着时间的和模板分子浓度的增加,由于f MIP对模板分子的吸附量的增加,而导致MIP-FRET的荧光信号的随着时间和浓度的变化而增强。当MIP-FRET系统里加入心得安类似物时,系统不受类似物干扰,依然具有选择性。对表面含有可逆化学键的MIP-DDA,加入还原剂DTT和果糖后,动态化学键断裂或减少导致FRET荧光减弱。加入DTT后,由于二硫键被还原为巯基,MIP-DDA上分别以二硫键和硼酸酯键连接的荧光分子DDA从MIP表面脱落,降低FRET的荧光信号,同时再生为巯基化的MIP,实现在降低FRET的同时再生MIP。巯基化的MIP可以再通过不可逆化学键接上荧光分子NPM形成MIP-NPM,所形成的MIP-NPM其与模板分子心得安结合后,可以再次形成FRET。结论:两种f MIP和荧光模板分子心得安结合后可形成FRET。对修饰了可逆性化学键的MIP-DDA,通过控制其表面的可逆化学键状态,即可动态控制FRET荧光强度,同时实现MIP再生。