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分子印迹聚合物(MIPs)是一种具有选择性分子识别位点的功能聚合物,而智能分子印迹聚合物是一类可对外部环境刺激如磁场、光照、pH以及温度等具有响应的新型MIPs,因其独特的性能及广泛的应用前景而成为一个国内外研究热点。目前这些材料大多是通过化学合成试剂制备而得,因此生物相容性和生物降解性较差。采用可再生的天然多糖作为主要原料,将天然高分子引入到智能MIPs的构建中,不仅符合当今社会可持续发展的“绿色”理念,而且与全合成材料相比,所制备的材料在生物相容性和降解性及成本方面都具有优势。而将天然多糖-魔芋葡甘聚糖(KGM)作为智能MIPs原料的报道还相对较少,因此本工作将KGM作为基体制备了四种新型智能MIPs。本研究不仅可丰富智能MIPs的种类,同时也可拓宽KGM的研究范围。本文具体包括以下四个部分内容:(1)以KGM为底物、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、尿素为模板分子制备了尿素磁性MIPs。所得的MIPs通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和振动样品磁力计(VSM)进行表征。结果表明,所得MIPs具有核/壳结构,且具有高顺磁性,可以容易地通过外部磁场从混合物中分离。此外,还评估了所得MIPs的吸附和识别性能,结果表明MIPs可以特异性识别尿素,在经过三个吸附和洗脱循环后,其识别能力和吸附性能几乎保持不变。MIPs的吸附等温线遵循Langmuir方程,最大吸附量为16.8 mg/g。该产物有望作为一种新型血液净化材料。(2)通过将可控核/壳策略与多糖的接枝共聚相结合,制备并考察了基于KGM的壳层厚度可控的核/壳型磁性敌百虫MIPs。通过改变聚合物前体的剂量,可以在较宽范围内调节核/壳结构的壳厚度。实验发现用聚合物包封的磁性纳米颗粒仍具有较高的磁性,并且容易被外部磁场分离。吸附实验表明,MIPs可以特异性识别和吸附敌百虫,并且具有良好的选择性、重复性和稳定性。MIPs对敌百虫的吸附等温线可通过Langmuir方程拟合。此外,该磁性MIPs已成功应用于实际蔬菜中敌百虫的检测。该环境友好型MIPs特别适合食品样品中农药残留的富集和分离。(3)将热敏单体N-异丙基丙烯酰胺通过接枝共聚引入到KGM主链制备了一种热敏MIPs。结果表明,该产物对抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)的识别与分离具有热敏性。MIPs在低于临界溶液温度以下的温度下具有出色的吸附能力,并且MIPs能够特异性识别并吸附5-Fu,具有良好的选择性、重复性和稳定性。药物释放实验表明,相同条件下,在25℃时5-Fu的累积释放高于38℃时5-Fu的累积释放量。释放曲线分别用零级、一级和Higuchi动力学方程拟合,结果表明5-Fu的释放符合Fick定律。与非分子印迹聚合物(NIPs)相比,MIPs可以在一定时间内连续释放5-Fu,具有良好的控释效果,表明它们具有良好的药物输送前景。(4)以KGM为基质、丙烯酰胺为功能单体、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸为共聚单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、硝酸铈铵为引发剂、盐酸二甲双胍为模板分子,制备了拉链状热敏MIPs。用FTIR、X射线光电子能谱分析(XPS)、XRD、TGA、扫描电镜(SEM)以及解吸循环伏安法(DCV)对所得的MIPs进行了表征。结果表明,聚丙烯酰胺和聚2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸之间的相互作用使印迹聚合物具有“开/关”的可切换性,从而使其对温度具有敏感性。改变外部温度,可以控制对靶分子的吸附/解吸。通过静态吸附实验,MIPs可以特异性识别和吸附盐酸二甲双胍,并具有良好的选择性、重复性和稳定性。MIPs的吸附等温线可通过Langmuir方程拟合。该产物有望作为一种新型吸附和分离材料。