Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54341 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MONOLITHIC MOLECULARLY IMPRINTED SYSTEMS FOR THE DETECTION OF PHENYLKETONURIA: DEVELOPMENT AND STUDY OF THE PROPERTIES МОНОЛИТНЫЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ИМПРИНТИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ФЕНИЛКЕТОНУРИИ: РАЗРАБОТКА И ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ Джужа А Ю Dzhuzha A U Волокитина М В Volokitina M V volokitinamariya@yandex.ru Коржикова-Влах Е Г Korzhikova-Vlakh E G Тенникова Т Б Tennikova T B Санкт-Петербургский государственный университет ru Saint-Petersburg State University ru Санкт-Петербургский государственный университет; Институт высокомолекулярных соединений РАН ru Saint-Petersburg State University; Institute of Macromolecular Compounds of Russian Academy of Sciences ru Санкт-Петербургский государственный университет; Институт высокомолекулярных соединений РАН ru Saint-Petersburg State University; Institute of Macromolecular Compounds of Russian Academy of Sciences ru Институт высокомолекулярных соединений РАН ru Institute of Macromolecular Compounds of Russian Academy of Sciences ru 25 09 2018 25 09 2018 3 3 636 641 20 09 2018 20 09 2018 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54341/view

Метод молекулярного импринтинга является широко используемым синтетическим подходом для изготовления новых функциональных полимерных материалов, характеризующихся высокой молекулярной селективностью. Этот метод основан на полимеризации функциональных мономеров в присутствии целевых молекул-шаблонов. Молекулярно-импринтированные полимеры применяются в широком спектре областей, таких как изготовление химических и биологических сенсоров, твердофазная экстракция, анализ лекарственных препаратов благодаря присущей им прочности, возможности многократного использования и воспроизводимости результатов. В настоящее время все больше исследований посвящено использованию в качестве сорбентов для процессов биосепарации макропористых монолитных материалов. Преимуществами данных материалов являются простота синтеза, высокая воспроизводимость, высокая механическая и химическая устойчивость и хорошо контролируемая поровая структура. Целью данной работы являлась разработка молекулярно-импринтированных систем на основе сополимера 2-аминоэтилметакрилата, 2-гидроксиэтилметакрилата и этиленгликольдиметакрилата для экспресс-анализа фенилаланина в биологических жидкостях и исследования процесса молекулярного распознавания в этих системах. В рамках данной работы методом свободнорадикальной фотоинициируемой полимеризации получен ряд макропористых монолитных материалов в формате тонкого слоя. С использованием полученных МИП-систем разработана оптимальная процедура анализа фенилаланина. Изучено влияние таких факторов, как время взаимодействия МИП-системы с анализируемым объектом, размер пор материала матрицы и концентрация молекулы шаблона.

A method of molecular imprinting is a widely used synthetic approach for the fabrication of novel functional polymers with pre-designed molecular selectivity. This method is based on the polymerization of functional monomers in presence of specially introduced target template molecules. Molecularly imprinted polymer materials are applied in a wide range of areas such as chemical and biological sensors, solid phase extraction and drug assays owing to their inherent robustness, reusability and reproducibility. Nowadays, more and more studies are devoted to macroporous monolithic materials as the modern design of sorbents intended to the bioseparation processes. Among the advantages of this kind of materials are the simplicity of synthesis, high reproducibility, high mechanical and chemical stability and well-controlled porous structure. The aim of this work was the development of molecularly imprinted systems based on the copolymer of 2-aminoethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate and ethyleneglycol dimethacrylate for express-analysis of phenylalanine in biological liquids and study of the process of molecular recognition in these systems. In the frame of this work, a series of macroporous monolithic materials in the thin-layer form was obtained by the method of the free radical photo-initiative polymerization. Using obtained MIP systems, the optimal procedure for analyzing of phenylalanine was developed. The influence of such factors as the time of affinity interaction, the pore size of the material, the concentration of the template molecule were studied.

 макропористые монолитные сорбенты биочипы молекулярно-импринтированные полимеры фенилкетонурия macroporous monolithic sorbents biochips molecular imprinted polymers phenylketonuria

Тарантул В.З. Толковый словарь по молекулярной и клеточной биотехнологии. Т. 1. - М.: Языки славянской культуры, 2015, 984 с. [Tarantula V.Z. Explanatory dictionary of molecular and cellular biotechnology. Vol. 1. - M.: languages of Slavic culture, 2015, 984 p. (In Russ.)] Tarantul V.Z. Tolkovyy slovar' po molekulyarnoy i kletochnoy biotehnologii. T. 1. - M.: Yazyki slavyanskoy kul'tury, 2015, 984 s. [Tarantula V.Z. Explanatory dictionary of molecular and cellular biotechnology. Vol. 1. - M.: languages of Slavic culture, 2015, 984 p. (In Russ.)] Лисичкин Г.В., Крутяков Ю.А. Успехи химии, 2006, т. 75, с. 998-1017 [Lisichkin G.V., Krutyakov Yu.A. Chemistry Successes, 2006, vol. 75, pp. 998-1017 (In Russ.)]. Lisichkin G.V., Krutyakov Yu.A. Uspehi himii, 2006, t. 75, s. 998-1017 [Lisichkin G.V., Krutyakov Yu.A. Chemistry Successes, 2006, vol. 75, pp. 998-1017 (In Russ.)]. Svec F., Tennikova T., Deyl Z. Monolithic Materials: Preparation, Properties and Applications, Elsevier. 2003. Svec F., Tennikova T., Deyl Z. Monolithic Materials: Preparation, Properties and Applications, Elsevier. 2003. Tennikova T.B., Belenkii B.G, Svec F. High-performance membrane chromatography. A novel method of protein separation. J. Liq. Chromatogr., 1990, vol. 13 (1), pp. 63-70. Tennikova T.B., Belenkii B.G, Svec F. High-performance membrane chromatography. A novel method of protein separation. J. Liq. Chromatogr., 1990, vol. 13 (1), pp. 63-70. Kryscio D., Peppas N. Critical review and perspective of macromolecularly imprinted polymers. ActaBiomater., 2012, vol. 8 (2), p. 461. Kryscio D., Peppas N. Critical review and perspective of macromolecularly imprinted polymers. ActaBiomater., 2012, vol. 8 (2), p. 461. Vlakh E.G., Stepanova M.A., Korneeva Yu.M., Tennikova T.B. Molecularly imprinted macroporous monoliths for solid-phase extraction: Effect of pore size and column length on recognition properties. J. Chromatogr. B, 2016, pp. 198-204. Vlakh E.G., Stepanova M.A., Korneeva Yu.M., Tennikova T.B. Molecularly imprinted macroporous monoliths for solid-phase extraction: Effect of pore size and column length on recognition properties. J. Chromatogr. B, 2016, pp. 198-204. Ashleya J., Shahbazia M.-A., Kanta K., Chidambarab V.A., Wolffa A., Dang Duong Bangb, Suna Yi. Molecularly imprinted polymers for sample preparation and biosensing in food analysis: Progress and perspectives. Biosensors and Bioelectronics, 2017, vol. 91, pp. 606-615. Ashleya J., Shahbazia M.-A., Kanta K., Chidambarab V.A., Wolffa A., Dang Duong Bangb, Suna Yi. Molecularly imprinted polymers for sample preparation and biosensing in food analysis: Progress and perspectives. Biosensors and Bioelectronics, 2017, vol. 91, pp. 606-615. Zhao Cheng-Jun, Ma Xiong-Hui, Li Jian-Ping. An Insulin Molecularly Imprinted Electrochemical Sensor Based on Epitope Imprinting. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2017, vol. 45, pp. 1360-1366. Zhao Cheng-Jun, Ma Xiong-Hui, Li Jian-Ping. An Insulin Molecularly Imprinted Electrochemical Sensor Based on Epitope Imprinting. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2017, vol. 45, pp. 1360-1366. Sahai I., Marsden D. Newborn screening. Clin. Lab. Sci., 2009, vol. 46 (2), pp. 55-82. Sahai I., Marsden D. Newborn screening. Clin. Lab. Sci., 2009, vol. 46 (2), pp. 55-82. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению фенилкетонурии. М., 2013. [Federal clinical guidelines for the diagnosis and treatment of phenylketonuria. Moskow, 2013 (In Russ.)] Federal'nye klinicheskie rekomendacii po diagnostike i lecheniyu fenilketonurii. M., 2013. [Federal clinical guidelines for the diagnosis and treatment of phenylketonuria. Moskow, 2013 (In Russ.)] Vlakh E.G., Tennikova T.B. Preparation of methacrylate monoliths. J. Sep. Sci., 2007, vol. 30, pp. 2801-2813. Vlakh E.G., Tennikova T.B. Preparation of methacrylate monoliths. J. Sep. Sci., 2007, vol. 30, pp. 2801-2813.