极性溶剂环境下印迹聚合物的制备研究

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分子印迹(molecular imprinting)是合成预定选择性分子识别材料的新兴技术。其基本原理是将需要印迹的模板分子与功能单体、交联剂溶于溶剂中,发生自由基聚合反应。在除去模板分子后,得到记录模板分子构型空穴的刚性聚合物,且功能基团在空穴中的排列能与模板分子互补,因而对模板分子表现出特异的选择性和吸附能力,可广泛应用于多个领域中。目的:制备以胸腺五肽为模板的分子印迹纳米颗粒,在水溶液中制备得到的颗粒具有印记效果且对胸腺五肽具有选择性吸附的能力。方法:本文使用沉淀聚合法,首次以胸腺五肽为模板分子,N-叔丁基丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺功能单体,N,N’-甲叉双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵、N,N,N’,N’-甲基乙二胺为引发剂,在不同的制备条件下合成胸腺五肽分子印迹聚合物以及相应的空白聚合物,系统考察了沉淀聚合制备聚合物颗粒的制备条件,还考察了颗粒在Ph=7.0磷酸盐缓冲溶液下的吸附情况。结果:实验发现在模板分子胸腺五肽为60mg,混合功能单体N-叔丁基丙烯酰胺和N-异丙基丙烯酰胺的比例为6:4,使用pH为7.0的磷酸盐缓冲溶液所谓制备溶剂,7.5μlN, N, N’, N’-甲基乙二胺和250μl/15mg过硫酸铵作为引发剂的共聚混合物在室温下反应18小时可以得到最佳的吸附性能,吸附量为194.72mmol/g, IF值为2.04,相同条件下对四肽类似物,五肽类似物和六肽类似物的选择性值分别为1.22、1.06和0.34。同时我们使用动态光散射监测了粒径增长的过程,并且测定该配方制备的颗粒平均粒径300nm, PDI值为0.217。结论:该实验是首次使用胸腺五肽作为印迹模板,在水环境中应用水溶性单体制备印迹聚合物纳米颗粒,在合成条件方面进行了系统的考察,初步确定各成分在制备过程中所起的作用,并且还吸附性能做了系统的考察,确定该方法可以做到选择性识别。目的:在传统整体柱制备工艺的基础上引入金属离子做桥接剂,改善印迹聚合物在极性溶剂环境下的识别性能。方法:本文利用原位热引发聚合的方法,选择酮洛芬为模板,以4-乙烯吡啶为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,加入桥接剂乙酸钴,一步反应合成了酮洛芬的分子印迹整体柱。系统考察了分子印迹液相整体住的制备条件,通过液相色谱技术考察对模板的保留行为和色谱条件的对模板及其类似物保留作用的变化,通过压汞测定印迹整体柱的孔结构。结果:色谱保留结果表明,印迹整体柱对酮洛芬的保留因子k’=4.574,远大于不加乙酸钴的条件下合成的色谱柱(k’=0.862)。对酮洛芬类似物,如布洛芬、芬布芬、菲诺洛芬及萘普生等保留值的进一步研究表明,桥接剂引入后印迹聚合物的选择性也得到了较大的改进。对流动相中极性溶剂比例的考察实验初步阐明机制,即桥接剂的加入,促进了模板分子酮洛芬和功能单体4-VP之间氢键的形成,使印迹效应明显增强。结论:我们首次制备得到加入乙酸钴作为桥接剂的分子印迹液相整体柱,在制备条件上进行了系统的考察,并开发了甲苯/异辛烷/二甲亚砜三元致孔剂在液相整体柱中的应用。证实桥接剂的加入,促进了模板分子酮洛芬和功能单体4-VP之间氢键的形成,使印迹效应明显增强。
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