李颖：基于R A F T聚合法的分子印迹技术前景广阔
□文｜李薇 编辑｜李昕晔
分子印迹技术是一种新兴的分子识别技术，其目的是制备对模板分子具有特异选择性识别能力的聚合物，即分子印迹聚合物(MIPs)。分子印迹技术是应用化学领域一种独特复制记忆方法，可以被生动的描述为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”的技术。分子印迹聚合物具有预定性、识别性、选择性等三大特性。
自2007年至今，应用化学专家李颖便始终致力于革新基于RAFT（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization）聚合法的分子印迹技术。RAFT概念最初由Rizzardo在1998年提出，现已有20年发展历程。十余年来，李颖博士的研究推进了RAFT方法在分子印迹技术领域的应用升级，在加快应用化学学科进步的同时，也为人类健康和环境可持续发展贡献了不容小觑的力量，创造了巨大的社会效益。
在哈尔滨工业大学攻读博士学位期间，李颖曾开展“多功能分子印迹聚合物的RAFT聚合制备及性能”的学术研究，此项研究将分子印迹技术与RAFT聚合方法相结合，在球形硅胶、磁性硅球、磁性荧光硅球及氧化石墨烯等不同载体表面接枝分子印迹聚合物膜，合成了具有强磁响应性、荧光性和高传质速率等性能的多功能分子印迹聚合物。在该研究中积累的理论成果和项目经验不仅为李颖接下来的学术创新奠定了坚实的基础，也为相关领域的研究拓展了思路。
2012年至2014年，担任天津工业大学应用化学系副教授的李颖，牵头实施了国家自然科学基金项目“饮用水中雌激素类内分泌干扰物的分子印迹检测技术研究”。这是应用化学领域对抗雌激素类内分泌干扰物危害的重大突破。雌激素类内分泌干扰物是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质，可以通过摄入、积累等途径对人类生殖系统、免疫系统、神经系统等造成侵害。
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2014年，由于在“分子印迹聚合物设计、组装及应用”的研究中，李颖博士作为负责人以前沿的技术理念和学术论文成果荣获黑龙江省高校科学技术奖一等奖和黑龙江科学技术奖二等奖，赢得业界瞩目。
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在李颖的带领和指导下，项目团队创新性地构建了一种雌激素类内分泌干扰物分子印迹电化学传感器，对水环境中17β-雌二醇的最低检测限为4.716×10-11mol/L，这极大扩宽了分子印记技术在水工业上的应用。李颖解说道：“我们将分子印迹技术与石墨烯材料相结合，以雌激素类内分泌干扰物为模板分子，通过RAFT聚合方法，合成了石墨烯分子印迹聚合物杂化材料，再利用该杂化材料制作高选择性、高灵敏度和快速响应的分子印迹电化学传感器。而后，我们利用计算机辅助技术，建立了“门”模型，从分子水平上探究分子印迹电化学传感器的响应机制。”
邻苯二甲酸酯主要用于聚氯乙烯材料，起到增塑剂的作用。它被普遍应用于玩具、食品包装材料、医用血袋和胶管、个人护理用品等数百种产品中，对人体健康有严重的危害，属于2B类致癌物。李颖等人研发的传感检测新平台对邻苯二甲酸酯的响应速度快、检测灵敏度高、使用寿命长，检测限度可达4.716×10-11mol/L。
李颖介绍称：“我们生活在一个充满化学的世界，毋庸置疑，化学专家肩上担负着维护人们生命健康、造福社会的使命。对于将基于RAFT聚合法的分子印迹技术投入到饮用水中雌激素类内分泌干扰物的检测上，是我们团队准备了很久的重点研究。”
2015年，李颖作为第一完成人参与完成天津市科技计划项目“构建食品中邻苯二甲酸酯的传感检测新平台”。该项目利用计算机辅助设计，构建了15种功能单体的功能单体信息库，确定了分子印迹技术体系的最佳功能单体和最佳溶剂。其次，通过“门”模型研究了MIPs所带有的印迹孔穴的结构、大小与目标分子的关系，从分子水平上验证了传感器对目标分子进行特异性分子识别的响应过程。值得关注的是，此传感器识别元件的敏感材料就是利用RAFT聚合制备的石墨烯分子印迹杂化材料。
导师要引导团队成员及时总结经验教训，把实践中获得的感性认识及时升华为理性认识，用于指导后期其他类型的实践。同样，这些经验总结对于其他团队的实践，以及其他类型的实践项目，同样具有借鉴意义。
在多年的项目研究过程中，李颖不断扩充自身的知识体系，培养了一大批具备较高科研能力的学生后辈。同时她也作为主要发明人，成功申请了包括“磁性功能化氧化石墨烯基分子印迹杂化材料的制备方法”在内的4项专利。另外，她还持续在国际顶尖化学期刊上发表有关RAFT分子印迹技术的论文，为同行专家的研究提供了颇具价值的参考。据悉，刊登于Environmental Pollution的论文Synthesis of coreshell magnetic molecular imprinted polymer by the surface RAFT polymerization for the fast and selective removal of endocrine disrupting chemicals from aqueous solutions的引用量已经达到161次。李颖及其团队通过RAFT聚合方法制备了具有强磁响应性、预定性、识别性和实用性的磁性MIP微球，建立了水环境中EDCs的有效去除和快速分离的新技术，进而形成了该论文，李颖是论文的第一作者。Environmental Pollution的影响力为5.291，能够得到该期刊的青睐，足以说明李颖等人理论成果的开创性和突破性之高。
A grapheme oxide-based molecularly imprinted polymer platform for detecting endocrine disrupting chemicals是李颖作为第一作者的另一篇知名论文，发表于国际知名学术期刊CARBON（影响因子：7.082），目前其引用量已经达到138次。
谈起近年来对RAFT聚合法的关注，李颖指出：“RAFT具有诸多优点，其中最为关键的就是适用的单体范围广，十分有利于含特殊官能团烯类单体的聚合反应。不需要使用昂贵的试剂（如TEMPO），也不会导致杂质或残存试剂（如ATRP中过渡金属离子、联吡啶等）难以从聚合产物中除去等问题。”同时，李颖也表示，未来在积极适应市场需求的情况下，将和团队成员一起继续推动基于RAFT聚合法的分子印迹技术的深入研究。
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