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新型印迹聚合材料的研制及应用研究

刘丽  
【摘要】: 分子印迹技术(molecular imprinting technique, MIT)是近二十年来发展起来的一种新的分子识别技术,通过分子印迹技术得到的分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers, MIPs)具有选择性高、稳定性好及制作过程简单的特点。这种聚合物在液相色谱固定相、固相萃取剂,催化剂,化学传感器等方面引起国内外研究者的关注,在临床药物分析,环境样品分析等方面获得广泛的应用。本论文分别采用溶胶-凝胶法,表面印迹聚合法制备MIPs,利用该聚合物作为固相萃取剂,对模板分子的分离均达到预期的效果,成功的分离和富集了模板分子。 本论文的主要研究内容具体如下: ⑴以红霉素为模板分子,采用溶胶-凝胶印迹技术,合成对红霉素具有特异选择识别性能的印迹聚合材料。采用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析以及比表面积测定技术对印迹聚合物的结构和表面性能进行详细探讨,结果表明所得印迹聚合物比表面积为266.2 m2/g,粒径为600 nm左右的颗粒材料。选择三种抗生素类药物进行选择吸附研究,结果表明,该聚合物对红霉素的分离因子最高达到2.20。优化固相萃取条件,结果表明用甲醇:乙酸(75:25, v/v)作为洗脱剂时对红霉素的洗脱效果最好。结合液相色谱技术,该印迹材料成功的分离和富集红霉素肠溶片中的红霉素,回收率达到104.5%。 ⑵以表面修饰一系列功能基团的二氧化硅为基体,以厚朴酚为模板分子,丙烯酰胺(AA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在二氧化硅微球表面合成对厚朴酚具有较好选择识别能力的核-壳型印迹聚合物。采用红外光谱及扫描电镜等技术表征聚合物的结构及形态,结果表明该印迹聚合物表面成功制备壳层厚度约为200 nm的均匀印迹层。通过静态吸附,Scatchard分析法以及竞争吸附实验研究该聚合物的吸附性能和选择性,结果表明该印迹聚合物对厚朴酚形成均一结合位点,离解常数为0.20 mg/mL。 ⑶以白藜芦醇为模板分子,3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,乙腈为溶剂,采用表面分子印迹技术,在二氧化硅微球表面成功合成对白藜芦醇具有良好选择识别性能的核-壳型印迹聚合物。采用红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对分子印迹微球进行表征,结果表明该印迹聚合材料壳层厚度约为100 nm。采用静态吸附实验研究印迹材料对模板聚合物吸附性能,结果表明以APTMS为功能单体的印迹聚合材料有对白藜芦醇具有良好的吸附性,最大吸附量(Qmax)为3.22μg / mg。结合液相色谱技术,该印迹聚合材料成功应用于虎杖提取液中白藜芦醇的分离和富集,分离因子达到2.61。 ⑷以苏丹红I为模板分子,苯基-三甲氧基硅烷(PTMOS)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用表面分子印迹技术,在自制的二氧化硅微球表面成功合成对苏丹红I具有良好选择识别性能的核-壳型印迹聚合物。采用红外光谱(IR)和扫描电子显微镜(SEM)对分子印迹微球进行表征,结果表明该印迹聚合材料壳层厚度约为150 nm;采用静态吸附实验研究印迹材料对模板聚合物吸附性能和选择特性,结果表明以PTMOS为功能单体的印迹聚合物对苏丹红I具有优异的选择吸附性,其分离选择性因子为2.62;结合液相色谱技术,该印迹聚合物成功应用于辣椒油中苏丹红I的纯化和分离,回收率为86.13%。


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