Fe3O4磁性纳米微球表面修饰分子印迹材料的制备及其在分析中的应用

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通过层层自组装的方式制备了具有核壳结构的磁性双酚A分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIPs)。为了最大程度地利用主客体间的包结作用和氢键作用来进行分子印迹识别,采用β-环糊精和四乙烯基吡啶两种功能单体并且结合可逆加成-断裂链转移自由基聚合,探究两种单体的最优比例,证实了β-环糊精和四乙烯基吡啶两种功能单体的协同作用。并且对Fe3O4@SiO2-MIPs的核壳结构,晶体结构,形貌和磁性能进行表征,证明了双酚A分子印迹壳层十分均匀,厚度约为40nm。一系列的吸附实验也证明了Fe3O4@SiO2-MIPs具有良好的吸附性能:吸附容量大,特异性识别能力强,吸附速度快,并且可以实现快速的相分离。饱和吸附量达到180.89μmol/g,是对应的非分子印迹聚合物的4倍;在浓度为0.6mmol/L的双酚A溶液中,20分钟以内即可达到吸附平衡。所制备的Fe3O4@SiO2-MIPs成功应用于选择性分离和清除牛奶中的双酚A,回收率达到97%以上。  结合了氢键阵列,磁性材料以及分子印迹的优势,我们运用磁性粒子做内核,在其表面修饰了乙胺嘧啶的印迹壳层,制备了具有核壳结构的磁性分子印迹材料。我们从生物学上DNA多重氢键阵列得到启示,针对目标检测物的分子构型,设计出具有环状酰胺结构的巴比妥酸衍生物—5,5-二.烯丙基巴比妥酸(具有双键的异戊巴比妥,ABA)作为功能单体和二乙烯基苯作为交联剂。预期能够像生物学上的互补碱基对一样,彼此之间能形成“给体-受体-给体—受体-给体-受体(DAD-ADA)”形式的分子间作用矩阵,构成三点氢键阵列。从而加强了与模板分子之间的作用,提高相应分子印迹聚合物对目标检测物的亲和力和选择性。并且对Fe3O4@PYRIPs的晶体结构和磁性能进行表征,证明了乙胺嘧啶分子印迹壳层的存在。考察Fe3O4@PYRIPs对乙胺嘧啶的选择识别性能,采用磁性固相萃取技术和HPLC相结合,实际样品不需复杂的样品前处理,直接乙胺嘧啶被选择性分离富集。Fe3O4@PYRIPs对实际样品中乙胺嘧啶进行检测,其加标回收率在91.6%以上,RSD小于7.2%。该检测方法操作简便,回收率高,有很好的精密性、重复性和稳定性,而且经济实用,能满足人体尿液样品中乙胺嘧啶的检测,有望作为复杂样品前处理材料。
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