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香草醛分子印迹固相萃取柱的制备及其性能评价

吴迪  
【摘要】:以分子印迹聚合物(MIPs)为分离介质的固相萃取技术具有选择性强,分离操作简单等优点,是提取分离天然产物有效成分的技术手段之一。 本文采用悬浮聚合法,以香草醛为模板分子,研究了香草醛分子印迹固相萃取柱的制备方法,评价了其应用性能,主要研究结果如下: 1.采用悬浮聚合法,模板分子、功能单体、交联剂和引发剂分别为香草醛、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈,在甲苯溶液中制备了香草醛分子印迹聚合物。 场发射扫描电子显微镜观察表明,制备的聚合物为规则的球形,粒径大小为几十微米至几百微米;NOVA4200e比表面分析仪测定结果表明,香草醛聚合物平均比表面积为367.62m~2/g。 2.吸附动力学曲线研究表明,制备的分子印迹聚合物在60min左右达到吸附平衡,对香草醛的吸附率在84%左右;通过Scatchard模型分析,研究了聚合物的选择结合特性,结果表明制备的复合微球存在两类结合位点:解离常数KD1=1079.44μmol/L,最大表观结合量Qmax1=180.48μmol/g,解离常数KD2=126.17μmol/L,最大表观结合Qmax2=42.82μmol/g。 3.通过添加回收实验,研究了制备的分子印迹固相萃取柱(MISPE)的应用性能,结果表明,添加浓度分别为100mg/L、500mg/L、1000mg/L时对香草醛及其类似物香草醇、香草酸、阿魏酸、香草醛和愈创木酚的洗脱率分别为22.45%、51.08%、67.12%、66.42%、53.98%,500mg/L的洗脱率分别为7.26%、21.13%、38.50%、30.39%、19.85%,1000mg/L的洗脱率分别为5.86%、12.83%、19.29%、19.31%、7.37%。可见,MISPE柱对香草醛、香草酸、阿魏酸和愈创木酚有较好的吸附效果;随着浓度的增大,MISPE柱吸附逐渐饱和,对香草醛结构类似物的吸附降低。 穿透体积与最大吸附量测定:结果表明,穿透体积大于250mL;MISPE柱吸附剂最大吸附量为51.39μg/mg。 制备的聚合物SPE柱重复使用8次,其吸附率达到99%,没有明显变化,结果表明,分子印迹聚合物具有很好的吸附作用。 4.对以愈创木酚为原料经微生物代谢得到的发酵液的实际应用结果表明,MISPE对香草醇、香草酸、阿魏酸、香草醛和愈创木酚的吸附率分别为85.45%、21.14%、28.23%、83.67%、98.47%。结果表明,MISPE柱对发酵液中的香草醇、香草醛和愈创木酚有良好的吸附效果。 5.以丙烯酸、丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶为功能单体,制备了3种香草醛分子印迹聚合物,比较了香草醛及其类似物(香草醇、香草酸、阿魏酸、香草醛和愈创木酚)的吸附效果和对发酵液的吸附效果,结果表明,以丙烯酸、丙烯酰胺、4-乙烯基吡啶为功能单体制备的香草醛分子印迹聚合物对发酵液中香草酸和阿魏酸的吸附率为16%~36%,对香草醛及其他结构类似物的吸附率在70%以上;不同功能单体制备的香草醛分子印迹聚合物对标准品溶液中香草醇的吸附率在19%~33%,对香草醛及其他结构类似物的吸附率在76%以上;以不同功能单体制备的香草醛分子印迹聚合物对香草醛结构类似物的吸附效果较好。


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