磁性分子印迹聚合物制备及其应用的研究

发布时间：2017-04-09 12:18

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【摘要】：分子印迹聚合物(MIPs)是一种具有分子识别能力的新型高分子材料。它是由功能单体与模板分子交联聚合，然后洗脱除去模板分子，这样制得的聚合物，在立体空穴和功能基排布上与模板分子具有互补的结构。同时，由于它具有预定性、专一性和实用性等优点，因此在色谱分离、抗体模拟、固相萃取、生物传感器及模拟酶催化等诸多领域都有广阔的应用前景。 采用传统的方法制备的分子印迹聚合物由于模板分子难以洗脱，识别性能差，吸附量小，所以该技术难以推广应用。为了解决传统方法的不足，本试验以柚皮素和蛇床子素为模板分子，磁性四氧化三铁为载体，采用悬浮聚合法制备了磁性分子印迹聚合物微球。通过紫外光谱、电镜扫描对制备的印迹聚合物进行表征；并将其用于固相萃取填料，优化萃取条件。进一步揭示了柚皮素和蛇床子素磁性分子印迹聚合物的印迹、识别和传质吸附机理。本试验主要研究的内容如下： 1.以改性四氧化三铁为磁性载体，，采用悬浮聚合法，以柚皮素为模板分子，丙烯酰胺为功能单体；以蛇床子素为模板分子，α-甲基丙烯酸为功能单体，N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，分别制备了柚皮素和蛇床子素的磁性分子印迹聚合物微球。制备的聚合物以超顺磁性材料为载体，避免了传统离心技术的复杂操作，磁性吸附简单易行，并通过电镜扫描对制备的印迹聚合物进行表征。 2.通过等温吸附试验、吸附动力学试验和吸附选择性试验研究了柚皮素磁性分子印迹聚合物的吸附特性。试验结果表明：通过悬浮聚合法制备的核-壳型超顺磁性印迹聚合物，有效解决了分子印迹技术存在的吸附容量少、固液分离操作复杂等不足。在动力学吸附实验中，印迹聚合物微球对柚皮素的吸附在30min之前吸附量逐渐增大，但50min之后几乎达到吸附平衡状态。Scatchard分析表明，MIPMs在识别柚皮素时，其平衡离解常数Kd=8.47mmol/L,最大表观结合Qmax=634.40μmol/g。将该聚合物作为固相萃取吸附剂对柚皮素进行了萃取和富集以及高效液相色谱分析，实验结果表明分子印迹固相萃取柱对柚皮素表现出良好的亲和性和吸附能力。分子印迹-固相萃取法将为用于富集和测定药物中的有效活性成分提供一种新颖的方法。 3.通过透射电子显微镜、振动样品磁强计研究了蛇床子素磁性分子印迹聚合物的形态、吸附和识别性能。结果表明，蛇床子素磁性分子印迹聚合物。在动力学吸附实验中，印迹聚合物微球对蛇床子素的吸附在45min之前吸附量逐渐增大，但60min之后几乎达到吸附平衡状态。Scatchard分析表明，MIPMs在识别柚皮素时，其平衡离解常数Kd=7.2mmol/L,最大表观结合Qmax=420.97μmol/g。同时，蛇床子素磁性分子印迹聚合物的饱和磁化强度为10.378emu/g，能够在外加磁场的作用下快速分离。
【关键词】：分子印迹 分子印迹聚合物微球 柚皮素 蛇床子素 固相萃取
【学位授予单位】：青海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O631.3
【目录】：

• 中文摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 分子印迹技术概述9
• 1.2 分子印迹技术的原理和方法9-10
• 1.2.1 分子印迹技术的原理9-10
• 1.2.2 分子印迹技术的方法10
• 1.3 分子印迹聚合物的原料10-14
• 1.3.1 模板分子的选择10-11
• 1.3.2 功能单体的选择11-12
• 1.3.3 交联剂的选择12-13
• 1.3.4 溶剂的选择13-14
• 1.3.5 引发剂和引发方式14
• 1.4 分子印迹聚合物的制备方法14-16
• 1.4.1 本体聚合15
• 1.4.2 原位聚合15
• 1.4.3 悬浮聚合15
• 1.4.4 分散聚合15-16
• 1.5 分子印迹聚合物的表征16
• 1.5.1 电镜扫描16
• 1.5.2 静态吸附法16
• 1.6 分子印迹应用16-18
• 1.6.1 分离技术17
• 1.6.2 固相萃取17
• 1.6.3 用于仿生传感器方面17-18
• 1.7 磁性材料18-20
• 1.7.1 磁性材料概述18
• 1.7.2 磁性材料的磁特性18-19
• 1.7.3 磁性 Fe_3O_4颗粒的制备方法19-20
• 1.8 问题与展望20
• 1.9 课题的研究背景及意义20-22
• 第二章 柚皮素磁性分子印迹聚合物的制备及其分子识别性能研究22-34
• 2.1 前言22
• 2.2 实验部分22-25
• 2.2.1 仪器和试剂22-23
• 2.2.2 化学共沉淀法制备 Fe_3O_4 颗粒23
• 2.2.3 分子印迹聚合物的制备23-24
• 2.2.4 分析与表征24-25
• 2.3 固相萃取实验25-26
• 2.3.1 固相萃取柱的制备25
• 2.3.2 固相萃取条件的优化25-26
• 2.4 结果与讨论26-33
• 2.4.1 Fe_3O_4的改性及其效果26-27
• 2.4.2 柚皮素标准曲线的建立27
• 2.4.3 MIPMs 的吸附动力学27-28
• 2.4.4 MIPMs 和 NMIPMs 的吸附特性28-29
• 2.4.5 固相萃取试验29-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 蛇床子素磁性分子印迹聚合物的制备及其分子识别性能的研究34-41
• 3.1 前言34
• 3.2 实验部分34-36
• 3.2.1 仪器和试剂34-35
• 3.2.2 蛇床子素磁性分子印迹聚合物的制备35
• 3.2.3 分析与表征35-36
• 3.3 结果与讨论36-40
• 3.3.1 MIPMs 的 SEM 分析36-37
• 3.3.2 MIPMs 的磁性评价37-38
• 3.3.3 蛇床子素标准曲线的建立38
• 3.3.4 MIPMs 的吸附动力学38
• 3.3.5 MIPMs 和 NMIPMs 的吸附特性38-40
• 3.4 结论40-41
• 参考文献41-47
• 致谢47

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：295249