具有多功能单体的MIPs
在分子印迹聚合物（MIPs）的制备过程中，选择合适的功能单体是至关重要的一步。功能单体与模板分子之间的适当相互作用不仅能够减少提取过程中目标分子的泄漏，还能提高MIPs的稳定性。MIPs的特异性吸附是基于模板分子的大小、形状和官能团来完成的。传统的MIPs通常选择性和结合能力较差，为了提高MIPs的效率、选择性和稳定性，设计具有多功能单体的MIPs引起了极大的关注。
功能单体与模板分子之间的相互作用可以分为共价和非共价两种方式。在共价方法中，功能单体仅通过与化学计量比的共价相互作用与模板分子的一侧相互作用，这限制了有效相互作用的数量和吸附能力。而在非共价方法中，功能单体通过非共价相互作用（如范德华力、氢键和酸碱路易斯）与具有不同位点的模板分子相互作用。非共价方法中，使用功能单体的过量摩尔比来确保功能单体和模板完全相互作用并形成持久的预络合物。
尽管使用多功能单体策略无法彻底解决非共价MIPs中结合位点的异质性问题，但定向策略可以显著提高结合位点的同质性。例如，基于硼酸盐亲和力的MIP是这一类的著名材料。在某些情况下，已经设计出包含单体和模板之间共价和非共价相互作用的顶级MIPs，以达到更高的选择性。
计算建模是研究键强度和模板与官能团单体之间主要可能相互作用的更优选方法。通过这种方式，在合成聚合物之前对MIPs的设计进行了筛选，最终MIPs的合成不会产生大量废物，这与绿色化学概念一致。高斯软件被认为是半经验计算中使用最广泛的定量软件。例如，采用高斯软件从头开始计算，通过悬浮聚合设计用于去氧胆酸的均匀球形MIPs颗粒。使用亲水联剂，即聚乙二醇（PEG）二丙烯酸酯，增强了聚合物表面的亲水性，提高了MIPs在水性介质中的性能。
Duan及其同事使用表面印迹和双功能单体印迹策略制备了水相容的MIP，以测定水溶液中的双酚A（BPA）。以GO为载体，以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和苯乙烯（St）为双官能团单体。AMPS和St引入了氢键和π-π相互作用，增强了所提出的MIPs的吸附能力。最高吸附容量为85.7 mg g−1，摩尔比（AMPS：St）为2.5：2.5。此外，吸附动力学研究表明，AMPS-St/MIPs的平衡时间为60 min。此外，还证明了MIPs对类似物化合物BPA的高选择性和识别能力。
Yuan等人使用双官能单体系统通过RAFT聚合合成了磁性核壳MIPs，用于从牛奶中提取和HPLC-UV测定BPA。选择4-乙烯基吡啶（4-VP）和β-环糊精（β-CD）作为两种官能团单体。4-VP作为常见的官能团单体之一，可以提供氢键位点。而且，β-CD具有大量仲羟基，其空腔在大小、形状和官能团方面与目标分子相容。因此，4-VP和β-CD的组合是增强MIP适用性的有前途的选择。透射电镜图像显示，制备的磁性MIP具有均匀的球形形貌，直径为320 nm。磁MIP的磁化强度值为35.18 emu g−1，低于Fe3O4@SiO2（74.65 emu g−1），证实了MIPs层成功覆盖在Fe3O4@SiO2表面。铁的吸附能力3O4@SiO2、β-CD、Fe3O4-NIPs和Fe3O4-BPA的MIP分别为0.90、4.21、4.65和17.98 mg g−1，清楚地证明了双功能体系对吸附能力的积极影响。回收率在97.23%至99.21%之间，RSD在2.9%至3.8%之间，表明从复杂牛奶样品中高度准确地测定BPA。
多功能单体MIPs的合成为提高MIPs的选择性和吸附能力提供了一种有效的策略。通过计算建模和精确的设计，可以优化MIPs的性能，使其在各种应用中表现出色。尽管存在一些挑战，如非共价MIPs中结合位点的异质性问题，但通过定向策略和结合使用其他印迹技术，可以进一步提高MIPs的性能。这些研究为MIPs的发展提供了新的方向，并为未来的应用奠定了坚实的基础。