论文部分内容阅读
分子印迹技术是一种制备对目标分子有特异性选择能力的高分子聚合物的技术。分子印迹聚合物(MIPs)已广泛应用于固相萃取、手性分离、药物缓释以及仿生化学传感器等领域。近年来,由于后基因组学的需要,对低丰度蛋白质的富集和分离方法研究显得越来越重要,因而以蛋白质为模板制备对模板蛋白有特异性识别能力的印迹聚合物引起了科研工作者的广泛关注和浓厚兴趣。另外,光子晶体(PCs)是具有特殊光学性能的三维有序结构材料,通过对它结构单元的合理设计,可以调控其光学性质。将分子印迹技术与光子晶体技术结合,可得到对特定物质有高选择性、高灵敏性响应的光子晶体印迹水凝胶膜(MIPH),有望用于可视化检测中。 本论文首先以SiO2微球为载体,在其表面制备了对人血红蛋白(HHb)有良好特异性识别能力的印迹聚合物;再以纳米SiO2光子晶体为模板,制备了对抗菌类药物莫西沙星有良好选择性的光子晶体印迹水凝胶膜,用于检测水溶液中的痕量目标分子。具体主要内容如下: 1、羧基化硅球表面HHb印迹聚合物的制备及表征 首先用硅烷化试剂APTMS在其表面接上氨基,再与马来酸酐反应,接上末端羧基及可聚合的双键,对二氧化硅微球表面进行功能化修饰。然后以人血红蛋白(HHb)为模板成功地在羧基化硅球的表面合成了亲水性的分子印迹微球(HMIMs),并用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、动力学吸附实验及石英晶体微天平(QCM)进行表征。吸附实验表明,HMIMs对Tris-HCl稀溶液中的目标HHb具有较高的选择识别能力,其印迹因子为1.90,饱和吸附量为98mg/g。与此同时,QCM实验也表明,HMIMs-涂层电极对HHb的响应比非印迹微球(NIMs)-涂层电极更灵敏,说明已将HHb成功印迹在硅球的表面,且制备的HMIMs对HHb有较好的特异性选择。 2、分子印迹光子晶体水凝胶膜在药物检测中的应用 首先采用St(o)ber方法,通过对氨水用量等条件的优化,制备得到了可用于形成光子晶体的粒径合适的单分散性纳米二氧化硅粒子。实验结果表明氨水用量的减少会使得生成的二氧化硅粒径变小,且变得交联团聚。然后通过对功能单体、交联剂、预聚液用量、溶剂等条件的优化,以莫西沙星为模板分子、MAA为功能单体、EGDMA为交联剂、甲醇-水混合液为溶剂、AIBN为引发剂,成功制备了莫西沙星的印迹水凝胶膜(MIPH)。实验结果表明,随着莫西沙星-磷酸溶液浓度的增大,MIPH的布拉格衍射峰的位置会发生蓝移。当浓度为10-13g/mL时布拉格衍生峰在682nm,而当浓度增加到10-7g/mL时,衍射峰蓝移到660nm。MIPH对结构类似物司帕沙星及环丙沙星则几乎没响应,非印迹水凝胶膜(NIPH)也对莫西沙星几乎没响应。制备的MIPH能实现对目标药物莫西沙星的定性及半定量分析。