多模板印迹聚合物的研制、分子识别及固相萃取研究与应用

发布时间：2017-08-04 08:29

  本文关键词：多模板印迹聚合物的研制、分子识别及固相萃取研究与应用

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【摘要】：本工作分别以芦丁-槲皮素、阿魏酸-咖啡酸、桃叶珊瑚苷-京尼平苷及紫杉醇-10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ的配合物为模板分子,制备双模板分子印迹聚合物,研究了分子印迹聚合物对不同目标分子的吸附性能,并考查了分子印迹聚合物作为固相萃取材料分离富集目标化合物的能力。具体摘要如下:(1)以芦丁-槲皮素为混合模板分子制备了芦丁-槲皮素复合模板分子印迹聚合物。优化了制备条件,研究了模板用量比、功能单体及交联剂用量对印迹聚合物吸附性能的影响。用傅里叶红外光谱和扫描电镜对分子印迹聚合物进行结构表征。探讨了分子印迹聚合物的吸附动力学、等温吸附及键合位点特征,考察了其选择识别性能,并以分子印迹聚合物为吸附介质,萃取分离芦丁粗提液中的目标化合物。结果表明:当槲皮素与芦丁的摩尔比为3:2,且模板总量与功能单体及交联剂用量比为1:8:10时,所得分子印迹聚合物的吸附性能最好,对槲皮素和芦丁的吸附量分别达47.9和61.0 mg/g。吸附可在3.5 h内达到平衡,显示了较快的吸附动力学。Scatchard分析表明分子印迹聚合物基体中存在四类不同性能的键合位点,分别为芦丁和槲皮素的高亲和键合位点及非选择键合位点。相对分布系数(k=K_(d(RT))/K_(d(QT)))大于1,表明了分子印迹聚合物对芦丁具有更高的选择键合作用,当模拟混合物中芦丁和槲皮素浓度分别为0.07和0.03 mmol/L时,相对分布系数和分离因子(α=q_(e(RT))/q_(e(QT)))分别达6.7和25.0。另外,以乙腈、甲醇及甲醇-醋酸混合物依次为洗脱剂,通过分子印迹固相萃取可从槐米提取物中分离芦丁和槲皮素两种黄酮类化合物,总回收率分别为96.6%和93.8%。(2)以Zn~(2+)-阿魏酸-咖啡酸配合物为模板制备了双分子印迹聚合物。优化了制备条件。用傅里叶红外光谱和扫描电镜对分子印迹聚合物进行结构表征。测试了分子印迹聚合物的吸附特性。探讨了分子印迹聚合物固相萃取应用效能并对萃取条件进行了优化。结果表明,当预反应混合液中金属离子、模板总量(阿魏酸-咖啡酸(物质的量比为2:3))、功能单体及交联剂用量比为1:1:3:30(物质的量比)时,所得印迹聚合物对两种模板(阿魏酸和咖啡酸)均具有最好的吸附性能,吸附量分别达51.1和70.3 mg/g。吸附动力学测试表明吸附3 h,分子印迹聚合物可达到吸附平衡。Scatchard分析表明分子印迹聚合物基体中存在四类不同性能的键合位点,分别为阿魏酸和咖啡酸的高亲和键合位点及非选择键合位点。相对分布系数(k=K_(d(CA))/K_(d(FA)))大于1,表明了分子印迹聚合物对咖啡酸具有更高的选择键合作用,当模拟混合物中咖啡酸和阿魏酸浓度分别为0.21和0.09 mmol/L时,相对分布系数和分离因子(α=q_(e(CA))/q_(e(FA)))分别达1.0和2.2。用分子印迹聚合物进行固相萃取时,优化的淋洗过程为1.00 m L H2O、1.00 m L甲醇-H_2O(3/7,v/v)及5.00 m L甲醇-H2O-ACN(4/4/2,v/v),洗脱溶剂为2.00 m L甲醇。在优化条件下,分子印迹聚合物可同时选择富集升麻初提液中的阿魏酸和咖啡酸,二者回收率分别为92.7%和95.4%。(3)以Co~(2+)-桃叶珊瑚苷-京尼平苷的配合物为模板制备了双模板分子印迹聚合物,优化其制备条件。用傅里叶红外光谱和扫描电镜对分子印迹聚合物进行结构表征。测试了分子印迹聚合物的吸附动力学、等温吸附,考察了其选择吸附性能。并以分子印迹聚合物为吸附介质,萃取分离杜仲粗提液中的目标化合物。结果表明,当预反应混合液中模板总量(桃叶珊瑚苷-京尼平苷(物质的量比为2:3))、金属离子及功能单体用量比为1:1:4(物质的量比)时,所得印迹聚合物对两种模板均具有最好的吸附性能,吸附量分别达64.1和88.2 mg/g。吸附动力学测试表明吸附2.5 h,分子印迹聚合物可达到吸附平衡。Scatchard分析表明分子印迹聚合物基体中存在四类不同性能的键合位点,分别为桃叶珊瑚苷和京尼平苷的高亲和键合位点及非选择键合位点。分子印迹聚合物对桃叶珊瑚苷的吸附更符合Freundlich吸附等温拟合模型,而Langmuir吸附等温拟合模型则适合描述对京尼平苷的吸附。相对分布系数(k=K_(d(GP))/K_(d(AU)))大于1,表明了分子印迹聚合物对京尼平苷具有更高的选择键合作用,当模拟混合物中桃叶珊瑚苷和京尼平苷浓度分别为0.06和0.14mmol/L时,相对分布系数和分离因子(α=q_(e(GP))/q_(e(AU)))分别高达4.2和2.6。通过分子印迹固相萃取从杜仲粗提液中分离桃叶珊瑚苷和京尼平苷,二者回收率分别为90.6±2.7%和94.8±4.1%(n=3)。(4)以Co~(2+)-紫杉醇-10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ配合物为模板制备了双分子印迹聚合物。优化了制备条件。用傅里叶红外光谱和扫描电镜对分子印迹聚合物进行结构表征。测试了分子印迹聚合物的吸附特性。并以分子印迹聚合物为吸附介质,萃取分离红豆杉粗提液中的目标化合物。结果表明,当预反应混合液中模板总量(紫杉醇-10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ(物质的量比为1:4))、金属离子及功能单体用量比为1:1:8(物质的量比)时,所得印迹聚合物对两种模板均具有最好的吸附性能,吸附量分别达53.7和61.9 mg/g。吸附动力学测试表明吸附2.5 h,分子印迹聚合物可达到吸附平衡。Scatchard分析表明在分子印迹聚合物基体中存在四类不同性能的键合位点,分别为紫杉醇和10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ的高亲和键合位点和对两种化合物的非选择性键合位点。Langmuir模型比Freundlich模型更适合描述分子印迹聚合物对两种目标分子的吸附。相对分布系数(k=K_(d(10-DAB))/K_(d(PAX)))大于1,表明了分子印迹聚合物对京尼平苷具有更高的选择键合作用,当模拟混合物中紫杉醇和10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ浓度分别为0.06和0.14 mmol/L时,相对分布系数和分离因子(α=q_(e(10-DAB))/q_(e(PAX)))分别是5.0和3.2。通过分子印迹固相萃取从红豆杉提液中分离紫杉醇和10-脱乙酰基巴卡丁Ⅲ,二者回收率分别为90.4和93.6%。
【关键词】：双模板分子印迹聚合物 分子识别 吸附特性 固相萃取
【学位授予单位】：吉首大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3;O658.2
【目录】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-15
• 第1章 绪论15-26
• 1.1 分子印迹概论15-22
• 1.1.1 分子印迹的历史进程15
• 1.1.2 分子印迹原理15-16
• 1.1.3 分子印迹特点16
• 1.1.4 分子印迹技术的分类16-18
• 1.1.5 分子印迹聚合物的合成方法18-21
• 1.1.6 分子印迹聚合物的表征方法21-22
• 1.2 固相萃取技术概述22-24
• 1.2.1 分子印迹在固相萃取中的应用22-24
• 1.3 课题的研究背景与意义24-26
• 第2章 芦丁-槲皮素双模板印迹聚合物的制备、表征及识别研究26-37
• 2.1 实验部分26-29
• 2.1.1 实验药品26-27
• 2.1.2 实验仪器27
• 2.1.3 分子印迹聚合物的制备27-28
• 2.1.4 吸附动力学实验28
• 2.1.5 等温吸附28
• 2.1.6 竞争吸附及吸附选择性28-29
• 2.1.7 固相萃取29
• 2.1.8 高效液相色谱分析29
• 2.2 结果与讨论29-36
• 2.2.1 双模板分子印迹聚合物的制备及制备条件对聚合物吸附性能的影响29-31
• 2.2.2 分子印迹聚合物的结构表征31-33
• 2.2.3 吸附动力学33
• 2.2.4 等温吸附33-34
• 2.2.5 选择性研究34-35
• 2.2.6 样品应用35-36
• 2.3 小结36-37
• 第3章 Zn~(2+)配位双模板印迹聚合物的制备、表征及同时萃取升麻中的阿魏酸和咖啡酸37-48
• 3.1 实验部分38-40
• 3.1.1 实验药品38
• 3.1.2 实验仪器38
• 3.1.3 分子印迹聚合物的制备38-39
• 3.1.4 吸附动力学39
• 3.1.5 等温吸附39
• 3.1.6 竞争吸附及吸附选择性39
• 3.1.7 分子印迹固相萃取39-40
• 3.1.8 高效液相色谱分析40
• 3.2 结果与讨论40-47
• 3.2.1 分子印迹聚合物的制备及条件优化40-42
• 3.2.2 双模板印迹聚合物的结构表征42-43
• 3.2.3 吸附动力学43-44
• 3.2.4 等温吸附44-45
• 3.2.5 选择性研究45-46
• 3.2.6 分子印迹固相萃取模拟样品溶液46
• 3.2.7 样品应用46-47
• 3.3 小结47-48
• 第4章 金属Co~(2+)-二元环烯醚萜苷配位印迹材料的研制及多组分吸附与固相萃取研究48-61
• 4.1 实验部分49-51
• 4.1.1 实验药品49
• 4.1.2 实验仪器49
• 4.1.3 分子印迹聚合物的制备49-50
• 4.1.4 吸附动力学50
• 4.1.5 等温吸附实验50
• 4.1.6 竞争性吸附实验50-51
• 4.1.7 固相萃取51
• 4.1.8 高效液相色谱分析51
• 4.2 结果与讨论51-59
• 4.2.1 分子印迹聚合物的制备及聚合条件的优化51-54
• 4.2.2 分子印迹聚合物的结构表征54-55
• 4.2.3 吸附动力学55-56
• 4.2.4 等温吸附56-57
• 4.2.5 竞争性吸附57-59
• 4.2.6 样品应用59
• 4.3 小结59-61
• 第5章 紫杉醇10脱乙酰基巴卡丁Ⅲ双分子金属配位印迹材料的制备、吸附及固相萃取研究61-73
• 5.1 实验部分62-64
• 5.1.1 实验药品62
• 5.1.2 实验仪器62
• 5.1.3 分子印迹聚合物的制备62-63
• 5.1.4 吸附动力学63
• 5.1.5 等温吸附63
• 5.1.6 竞争吸附及吸附选择性63
• 5.1.7 固相萃取63-64
• 5.1.8 高效液相色谱分析64
• 5.2 结果与讨论64-71
• 5.2.1 双模板分子印迹聚合物的制备及制备条件对聚合物吸附性能的影响64-65
• 5.2.2 分子印迹聚合物的结构表征65-66
• 5.2.3 吸附动力学66-67
• 5.2.4 等温吸附67-69
• 5.2.5 竞争性吸附69-71
• 5.2.6 样品应用71
• 5.3 小结71-73
• 结论73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-86
• 作者在学期间取得的学术成果86

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