顺式二醇分子印迹聚合物的制备及其性能研究

摘要

分子印迹技术(Molecular imprinting technology)是制备针对特定模板分子具有特定识别能力聚合物的技术，近年来发展迅速，通过该技术制备出来的分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer，MIP)在色谱分离、抗体和受体模拟物、固相萃取、生物传感器等领域已得到广泛应用。中药有效成分的分离、纯化是中药现代化的一项重要内容。顺式二醇结构存在于许多中药有效分子结构之中，例如黄酮，皂苷、甾体二醇、萜类等物质，对这些物质的传统分离方法是采用硅胶、大孔树脂、凝胶、C18作为固定相进行柱层析分离，但这种方法费时费力，溶剂消耗量大，许多含量低微的成分无法分离得到。为了建立对顺式二醇分子简单、高效的分离提取方法，本论文开展了顺式二醇结构MIP的制备、性能表征及其分离应用研究。研究的内容分为如下三个部分。 第一部分:以柚皮苷为印迹分子，4-乙烯苯硼酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂，通过本体聚合制备了柚皮苷可逆共价印迹聚合物。研究了硼酸酯预聚体的形成条件，通过静态吸附法研究了MIP的识别性能和选择性能。结果表明MIP对柚皮苷具有专一识别能力，而其对结构类似物识别能力较差。Scatchard方程分析表明MIP形成了一类专一性识别位点，且其平衡吸附常数Kd=1.127 mmol/L，最大吸附量Qmax=104.66μmol/g。动力学研究结果显示MIP具有较快的吸附动力学行为，其在第60分钟可达到最大结合容量的63％，在3小时内可达到最大平衡吸附值。将MIP作为固相萃取的吸附剂对化橘红中的柚皮苷进行提取分离，对上样方法、淋洗和洗脱的条件进行了优化，结果表明MIP能成功从化橘红粗提液中分离纯化得到柚皮苷组分。 第二部分:以冬凌草甲素为印迹分子，4-乙烯苯硼酸为功能单体，采用EDMA和二乙烯基苯(DVB)为交联剂，通过本体聚合制备了冬凌草甲素可逆共价分子印迹聚合物。对冬凌草甲素与4-乙烯苯硼酸预聚体形成条件进行了探讨，通过静态吸附法对MIP结合性能进行了研究，结果表明基于DVB为交联剂制备的MIP比EDMA具有更好的印迹效果。将MIP作为固相萃取的吸附剂，直接从冬凌草提取浸膏溶液中分离纯化冬凌草甲素，结果表明MIP能成功从冬凌草粗提液中分离纯化得到冬凌草甲素，其专一性吸附为总吸附的74.7％，提取纯度大约96％。 第三部分:以柚皮苷为印迹分子，4-乙烯苯硼酸为功能单体，EDMA为交联剂，二硫代四乙基秋兰姆(TETD)为链转移试剂，采用沉淀聚合结合活性/可控聚合方法制备了柚皮苷球形MIP，对可逆加成-断裂链转移剂的用量、溶剂的用量及类型进行了探讨，对合成的MIP进行了扫描电镜表征和吸附性能评价。结果表明通过活性/可控印迹方法制备的MIP与传统沉淀聚合物相比，其粒径增大，吸附选择性较好。可被应用于作为色谱固定相、固相萃取、膜分离、传感器敏感材料等，因而具有较好的开发价值。 该研究以柚皮苷和冬凌草甲素为模板分子，建立了基于硼酸基的可逆共价分子印迹聚合物的制备与性能评价方法，基于硼酸基识别的可逆共价印迹聚合物的优点是识别专一性强，可应用于水相，因而在二醇中药有效成分的提取分离方面展现出巨大的应用前景，该研究为中药顺式二醇类有效物质的分离纯化提供了一类新的吸附材料和分离技术。

目录

声明

摘要

引言

第一章 文献综述

1．1 分子印迹技术的发展

1．2 分子印迹技术的原理与分类

1．3 MIP的制备

1．3．1 模板分子

1．3．2 功能单体

1．3．3 交联剂

1．3．4 溶剂／致孔剂

1．3．5 引发剂和引发方式

1．3．6 制备方法

1．4 MIP的应用

1．4．1 在药物传递系统中的应用

1．4．2 在固相萃取中的应用

1．4．3 在对手性化合物分离方面的应用

1．4．4 在其他领域的应用

1．5 论文选题依据

参考文献

第二章 柚皮苷可逆共价分子印迹聚合物的制备、表征及其性能研究

2．1 试剂及仪器

2．2 柚皮苷-4-乙烯苯硼酸酯的合成

2．3 柚皮苷分子印迹聚合物的制备

2．4 芦丁印迹聚合物的制备

2．5 分子印迹聚合物的吸附性能研究

2．5．1 吸附介质的探讨

2．5．2 吸附动力学研究

2．5．3 吸附热力学研究

2．5．4 底物选择性研究

2．5．5 固相萃取研究

2．6 结果与讨论

2．6．1 聚合物的合成

2．6．2 吸附介质的优化

2．6．3 吸附动力学研究

2．6．4 吸附热力学研究

2．6．5 Scatchard方程分析

2．6．6 底物选择性

2．6．7 交叉选择性吸附研究

2．6．8 固相吸附研究

2．7 结论

参考文献

第三章 冬凌草甲素可逆共价分子印迹聚合物的制备、表征及其固相萃取性能研究

3．1 试剂及仪器

3．2 实验部分

3．2．1 冬凌草甲素共价印迹聚合物的的制备

3．2．2 分子印迹聚合物的性能研究

3．3 结果与讨论

3．3．1 MIP的制备过程

3．3．2 MIP制备条件探讨

3．3．3 MIP和预聚体的结构表征

3．3．4 MIP吸附性能评价

3．3．5 MIP固相萃取性能评价

3．4 结论

参考文献

第四章 柚皮苷可逆共价分子印迹微球的制备其性能研究

4．1 试剂及仪器

4．2 聚合物的制备

4．2．1 柚皮苷-4-乙烯基苯硼酸预聚体的制备

4．2．2 传统沉淀聚合法制备球形分子印迹聚合物

4．2．3 活性／可控聚合法制备球形分子印迹聚合物

4．3 平衡吸附法测定聚合物吸附性能

4．3．1 聚合物吸附性能及识别性能

4．3．2 在甲醇-磷酸缓冲液(pH=8．0)[v／v，7：3]中的饱和吸附等温线

4．4 结果与讨论

4．4．1 聚合物的制备

4．4．2 印迹聚合物对底物的结合选择性

4．4．3 活性／可控印迹聚合物的结合性质

4．5 结论

参考文献

附录

附录1 实验图片

附录2 缩写词表

在校期间发表论文情况

致谢