温敏型硫辛酸印迹聚合物的合成及缓释性能研究

发布时间：2017-09-20 14:07

  本文关键词：温敏型硫辛酸印迹聚合物的合成及缓释性能研究

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【摘要】：本论文以享有“万能抗氧化剂”之称的α-硫辛酸(ALA)为模板分子,制备了对ALA具有特异性吸附的分子印迹聚合物(MIPs),以吸附量为主要的考察指标,优化了ALA与CS的聚合比例。利用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱分别对聚合物的形态和结构进行了表征,并结合吸附动力学及静态吸附试验研究了聚合物对ALA的吸附选择性,探讨了其识别机制并评价了聚合物的识别性能。然后分别以聚乙烯醇(PVA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏型材料,与CS共混或接枝后,在ALA与CS的优化聚合比例下,合成了两种温敏型MIPs,并对两种温敏型MIPs的形态和结构进行了表征,探讨了两种温敏型MIPs在不同温度下的释放动力学,为利用温敏型MIPs制备抗氧化活性包装材料提供可靠的试验依据。以GLU为交联剂,CS(—NH2)与ALA在不同的比例下合成了一种分子印迹水凝胶,将其经过冷冻干燥后得到第一种MIPs,以甲醇/乙酸(9:1,v/v)洗脱除去模板分子后,得到CS(—NH2):ALA=5:1时具有最大的吸附量19.72 mg/g,在5 h后达到吸附平衡,NIPs吸附量仅为8.85 mg/g,在3 h后达到吸附平衡;通过Scatchard方程分析得知,MIPs和NIPs对模板分子ALA有单一的结合位点,线性回归方程分别为Q/Qs(MIPs)=646.32-21.56Q和Q/Qs(NIPs)=225.71-17.49Q;红外光谱分析结果表明ALA与CS中的—OH形成氢键,GLU与CS中的—NH2形成—C=N—结构。然后以PVA为温敏单体,与壳聚糖共混后,以ALA为模板分子,GLU为交联剂,合成了第一种温敏型分子印迹水凝胶,冷冻干燥后得到MIPs,溶胀试验表明该MIPs在30 min达到溶胀平衡,且在pH=3.00的条件下具有较高的溶胀率Qs=1.84,且酸性环境越强,对溶胀的影响效果越明显;ALA在pH=3.00、4.00和5.00的磷酸缓冲溶液的释放结果表明,三种pH条件下ALA释放速率在第1 d均最快,从第2 d开始,释放速率变得缓慢,到达最大释放量后达到平衡,而且pH=5.00条件下最终释放量最大;红外光谱分析结果表明CS和PVA形成氢键,且PVA只是物理性的缠绕在CS周围。20℃和30℃条件下ICS/PVA共混型MIPs对ALA的释放结果表明,20℃更有利于刺激ALA的释放。通过乳液聚合法以ECH为交联剂,CS(—NH2)与ALA在不同的比例下合成了第二种MIPs,以甲醇/乙酸(9:1,v/v)洗脱除去模板分子后,得到CS(—NH2):ALA=5:1时具有最大的吸附量13.60 mg/g,且在5 h后达到吸附平衡,非印迹聚合物(NIPs)的吸附量仅为5.02 mg/g;通过Scatchard方程分析得知,MIPs和NIPs对模板分子ALA有单一的结合位点,线性回归方程分别为Q/Qs(MIPs)=332.08-18.44Q和Q/Qs(NIPs)=81.61-8.37Q;红外光谱分析结果表明ALA与CS中的—NH2或—OH形成氢键。然后以NIPAM为温敏单体,和CS接枝后得到CS-g-NIPAM,并以CS-g-NIPAM作为功能单体,ALA为模板分子,ECH为交联剂,在之前得到的CS(—NH2):ALA=5:1条件下,合成了第二种温敏型MIPs。红外光谱分析结果表明,NIPAM接枝在CS上的—NH2上;DSC结果表明该温敏型MIPs的临界温度点(LCST)位于21℃至22℃之间。该MIPs对ALA在15℃和35℃的释放结果显示,15℃更能刺激ALA的释放。本论文通过上述研究,制备出了两种温敏型MIPs,这两种MIPs对模板分子ALA的释放规律对温度有一定的依赖性,即温度的改变能导致ALA释放量的改变,对促进温敏型抗氧化活性包装材料的开发有重要意义。
【关键词】：α-硫辛酸 分子印迹聚合物 分子识别 吸附等温曲线 温敏型 缓释
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O631.3;TS206.4
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-11
• 缩略词表11-13
• 第一章 绪论13-31
• 1.1 α-硫辛酸14-16
• 1.2 分子印迹技术(Molecular Imprinting Technique, MIT)及缓释功能16-19
• 1.2.1 分子印迹技术基本原理16-17
• 1.2.2 分子印迹技术在药物缓释领域的应用17-18
• 1.2.3 缓释型活性包装材料18-19
• 1.3 温敏型分子印迹技术19-20
• 1.3.1 温敏型材料19
• 1.3.2 温敏型分子印迹聚合物的基本理论19-20
• 1.3.3 模板分子与温敏型MIPs的相互作用20
• 1.4 基于壳聚糖的分子印迹技术20-30
• 1.4.1 壳聚糖20-21
• 1.4.2 壳聚糖在分子印迹聚合物中的作用21-22
• 1.4.2.1 作为功能单体21-22
• 1.4.2.2 作为功能载体22
• 1.4.3 壳聚糖分子印迹聚合物中常用的交联剂22-30
• 1.4.3.1 二醛22-24
• 1.4.3.2 杂环化合物24-26
• 1.4.3.3 醚26
• 1.4.3.4 酰胺26-27
• 1.4.3.5 酸27-30
• 1.5 研究的主要内容及意义30-31
• 第二章 α-硫辛酸印迹聚合物的合成及表征31-50
• 2.1 材料与方法33-36
• 2.1.1 材料与试剂33-34
• 2.1.2 仪器与设备34
• 2.1.3 试验方法34-36
• 2.1.3.1 MIPs的制备34-35
• 2.1.3.2 MIPs中模板分子的洗脱35
• 2.1.3.3 MIPs的表征35
• 2.1.3.4 MIPs的识别效率表征35-36
• 2.2 试验结果与讨论36-48
• 2.2.1 MIPs和NIPs的表征结果36-40
• 2.2.1.1 MIPs和NIPs的形态学表征结果36-37
• 2.2.1.2 MIPs和NIPs的红外光谱实验37-40
• 2.2.2 α-硫辛酸识别效率表征40-48
• 2.2.2.1 α-硫辛酸最大吸收波长的确定40
• 2.2.2.2 α-硫辛酸标准曲线的建立40-41
• 2.2.2.3 壳聚糖与 α-硫辛酸最佳合成比例的确定41-42
• 2.2.2.4 聚合物印迹效率评价42-48
• 2.3 本章小结48-50
• 第三章 壳聚糖/聚乙烯醇共混型温敏分子印迹聚合物的合成及表征50-59
• 3.1 材料与方法50-53
• 3.1.1 材料与试剂50-51
• 3.1.2 仪器与设备51
• 3.1.3 试验方法51-53
• 3.1.3.1 试剂配制51
• 3.1.3.2 CS/PVA共混型分子印迹聚合物的合成51
• 3.1.3.3 CS/PVA共混型分子印迹聚合物的形态学表征51-52
• 3.1.3.4 CS/PVA共混型分子印迹聚合物的溶胀性能研究52
• 3.1.3.5 ALA在不同pH条件下的释放动力学研究52
• 3.1.3.6 ALA在不同温度条件下的释放动力学研究52
• 3.1.3.7 CS/PVA共混型温敏分子印迹聚合物的红外光谱研究52-53
• 3.2 结果与分析53-58
• 3.2.1 α-硫辛酸标准曲线的建立53
• 3.2.2 形态学表征53-54
• 3.2.3 不同pH条件的溶胀试验54-55
• 3.2.4 ALA在不同pH条件下的释放动力学55
• 3.2.5 ALA在不同温度条件下的释放动力学55-56
• 3.2.6 CS/PVA共混型分子印迹聚合物的红外光谱56-58
• 3.3 本章小结58-59
• 第四章 壳聚糖-g-N-异丙基丙烯酰胺接枝型温敏分子印迹聚合物的合成及表征59-68
• 4.1 材料与方法61-63
• 4.1.1 材料与试剂61
• 4.1.2 仪器与设备61
• 4.1.3 试验方法61-63
• 4.1.3.1 CS-g-NIPAM的合成61-62
• 4.1.3.2 基于CS-g-NIPAM的温敏型MIPs的合成62
• 4.1.3.3 基于CS-g-NIPAM的温敏型MIPs的形态学表征62
• 4.1.3.4 CS及其接枝产物CS-g-NIPAM的红外光谱研究62
• 4.1.3.5 MIPs的临界温度研究62
• 4.1.3.6 ALA在不同温度条件下的释放动力学研究62-63
• 4.2 试验结果与分析63-66
• 4.2.1 形态学表征63
• 4.2.2 CS-g-NIPAM接枝产物的红外光谱分析63-64
• 4.2.3 LCST研究64-65
• 4.2.4 ALA在不同温度条件下的释放动力学65-66
• 4.3 本章小结66-68
• 主要学术研究价值与展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-79
• 附录79-81
• 公开发表论文79
• 获得奖项79-80
• 参与项目情况80-81
• 图版81-84
• 声明84-85

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本文编号：888492