分子印迹—流动注射化学发光法测定利福平和盐酸强力霉素

摘要

分子印迹技术(molecular imprinting technique，MIT)是制备对模板分子具有专一识别能力的分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers，MIP)的技术。分子印迹聚合物中存在在空间结构上与模板分子大小和形状相匹配的立体空穴，且同时含有与模板分子相匹配的结合位点。MIP具有选择性高、机械强度高、稳定性好、再生性能好等优点，对模板分子显示出较强的分离和富集能力，在环境领域、药物分析、食品分析、生化分离、生物传感器技术等领域有了快速发展，展现出良好的应用前景。 化学发光(chemiluminescence，CL)分析法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作方便、分析速度快等优点，因而被广泛地应用于环境监测、临床检验、药物分析和工业分析等领域，但是其选择性差，使该方法在复杂样品中的分析与应用受到了限制。本论文将分子印迹技术应用于流动注射化学发光分析中，利用分子印迹聚合物对模板分子的专一识别性能和捕获能力，使模板分子与样品中的共存物分离，然后进行化学发光检测，弥补了化学发光法选择性不理想的缺点。全文共分六章。 第一章：简要介绍了分子印迹技术的原理及分子印迹聚合物的制备方法，综述了分子印迹聚合物在模拟生物传感器、模拟酶催化、作为辅料用于控释给药系统等中的应用，讨论了分子印迹技术应用中现存的问题，并对后续的研究进行了展望。 第二章：以利福平(rifampicin，RFP)为模板分子、α-甲基丙烯酸(methacrylic acid，MAA)为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene dimethacrylate，EGDMA)为交联剂，采用本体聚合法制备对利福平有高选择性的利福平分子印迹聚合物。通过紫外-可见光谱探讨了聚合前利福平与功能单体的结合方式和结合位点，推测了MIP合成过程和识别机理。在水溶液中，采用静态结合方法和Scatchard模型评价了利福平分子印迹聚合物的结合特性，并考察了该MIP对利福平的选择性吸附能力。 第三章：以聚乙烯醇1735为分散剂、利福平为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，用水溶液微悬浮聚合法制备了利福平分子印迹聚合物微球。在水溶液中，利用静态平衡结合法和Scatchard模型分析法研究了印迹聚合物的结合能力和选择性。结合底物的实验结果表明，MIP对利福平呈现出了较高的吸附性能和选择识别特性，能较简便的用于利福平的分离和富集。 第四章：以利福平印迹聚合物为分子识别物质，利用利福平-鲁米诺-铁氰化钾化学发光体系，结合流动注射化学发光分析技术，建立了测定利福平高选择性的分子印迹-流动注射化学发光分析方法。方法的线性范围为1×10-8～6×10-6g/mL，方法的检出限为9.1×10-9g/mL，对4.0×10-8g/mL的利福平溶液进行分析，9次平行测定的相对标准偏差为3.1％。利用此法测定尿样、利福平胶囊以及利福平滴眼液中利福平的含量，结果令人满意。 第五章：以盐酸强力霉素(doxycycline hydrochloride，DC)为模板分子、MAA为功能单体、EGDMA为交联剂、偶氮二异丁腈(2,2'-Azobisisobutyronitrile,AIBN)为引发剂制备了盐酸强力霉素的分子印迹聚合物，讨论了合成条件对印迹效果的影响。采用傅里叶变换红外光谱对印迹聚合物进行了表征。在水溶液中，利用静态平衡结合法和Scatchard模型分析法研究了印迹聚合物的结合能力和选择性。对不同底物的结合实验结果表明，印迹聚合物对盐酸强力霉素具有高的选择性吸附能力。 第六章：在碱性条件下，盐酸强力霉素对鲁米诺-铁氰化钾体系化学发光反应具有明显的增敏作用，以盐酸强力霉素分子印迹聚合物为分子识别物质，利用盐酸强力霉素-鲁米诺-铁氰化钾化学发光体系，结合流动注射化学发光分析技术，建立了测定盐酸强力霉素高选择性的分子印迹-流动注射化学发光分析方法。方法的线性范围为9.0×10-7～6.0×10-5g/mL，检出限为3.2×10-8g/mL。对6.0×10-6g/mL的盐酸强力霉素水溶液进行分析，9次平行测定的相对标准偏差为3.5％。利用此法测定尿样和盐酸强力霉素药片中盐酸强力霉素的含量，结果令人满意。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章分子印迹技术的发展及其应用

1.1分子印迹技术的发展

1.2分子印迹技术基本原理及分类

1.2.1分子印迹技术的基本原理

1.2.2分子印迹技术的分类

1.3分子印迹聚合物的制备

1.3.1功能单体的选择

1.3.2交联剂的选择

1.3.3引发剂的选择

1.3.4分子印迹聚合物的制备方法

1.4分子印迹技术的应用

1.4.1 MIP在对映异构体分离中的应用

1.4.2 MIP作为固相萃剂的应用

1.4.3 MIP在膜分离技术中的应用

1.4.4 MIP在模拟生物传感器中的应用

1.4.5 MIP在模拟酶催化中的应用

1.4.6 MIP作为辅料用于控释给药系统

1.5分子印迹技术的现存问题及新进展

1.6本论文研究工作的目的及内容

参考文献

第2章利福平分子印迹聚合物的制备及其吸附行为

2.1前言

2.2实验

2.2.1药品与试剂

2.2.2实验装置及分析仪器

2.2.3分子印迹聚合物的制备

2.2.4紫外-可见光谱实验

2.2.5结合实验

2.3结果与讨论

2.3.1 RFP与MAA的相互作用

2.3.2 MIP对RFP的结合动力学

2.3.3 MIP吸附等温线分析

2.3.4 MIP的Scatchard分析

2.3.5 MIP对利福平的选择性吸附

2.4结论

参考文献

第3章球状利福平分子印迹聚合物的制备及其性能研究

3.1前言

3.2实验部分

3.2.1仪器及试剂

3.2.2印迹聚合物的制备

3.2.3分子印迹聚合物微球的粒径大小及形状的测定

3.2.4结合实验

3.3结果与讨论

3.3.1水溶液悬浮聚合法及MIPMs合成机理

3.3.2分散剂的选择及其浓度大小对聚合物形貌的影响

3.3.3 MIPMs对RFP的结合动力学研究

3.3.4 MIPMs的吸附等温线分析

3.3.5 MIPMs的Scatchard分析

3.3.6 MIPMs对底物的选择性

3.4结论

参考文献

第4章分子印迹-流动注射化学发光分析法测定利福平

4.1前言

4.2实验部分

4.2.1仪器与试剂

4.2.2 MIPMs柱的制备

4.2.3化学发光分析步骤

4.3结果与讨论

4.3.1化学发光分析条件的优化

4.3.2标准曲线、精密度和检测限

4.3.3干扰实验

4.3.4样品分析

4.4结论

参考文献

第5章盐酸强力霉素分子印迹聚合物的合成及其吸附行为

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1仪器与试剂

5.2.2聚合物的合成

5.2.3红外光谱实验

5.2.4 MIP的静态结合实验

5.3结果与讨论

5.3.1功能单体、交联剂用量对聚合物吸附效果的影响

5.3.2傅里叶变换红外光谱的研究

5.3.3聚合物用量对吸附效果的影响

5.3.4 MIP对DC的吸附动力学

5.3.5 MIP对DC的吸附等温线

5.3.6 MIP的Scatchard模型分析

5.3.7 MIP的底物选择性

5.4结论

参考文献

第6章分子印迹-流动注射化学发光法测定盐酸强力霉素

6.1前言

6.2实验部分

6.2.1仪器与试剂

6.2.2 MIP柱的制备

6.2.3化学发光分析步骤

6.3结果与讨论

6.3.1化学发光分析条件的优化

6.3.2标准曲线、精密度和检测限

6.3.3干扰实验

6.3.4样品分析

6.4结论

参考文献

读研期间发表的论文

致 谢