酮洛芬分子印迹聚合物的合成及性能研究

摘要

分子印迹技术是近年来发展起来的一种合成具有特异性识别位点和预定选择性聚合物的技术。分子印迹技术的基本原理是将需要印迹的模板分子与功能单体、交联剂溶于溶剂中，通过聚合反应形成复合物，除去模板分子后，得到记录模板分子构型空穴的刚性聚合物，且功能基团在空穴中的排列能与模板分子互补，因而对模板分子表现出特异的选择性和吸附能力被广泛应用于分离过程(包括色谱分离、毛细管电色谱分离、膜分析与固相萃取，以及色谱分离)、生物传感器、人工模拟抗体、模拟酶催化等领域。非共价法制备分子印迹聚合物成为目前分子印迹技术研究的焦点，该技术已经成功印迹了众多物质：包括有机物和无机物。同时，人们也发现以非共价印迹法得到的聚合物有其固有的缺点，即结合位点的非均一性。这种非均一性影响了印迹聚合物的选择性和专一性，使得对于其结合特性的评价(结合位点及亲和常数的计算)变得更加复杂。因此，正确评价聚合物的非均一性，准确的描述其结合性质成为越来越被重视的工作。 传统的分子印迹聚合物采用本体聚合法制备，虽然装置简单易于控制，但制备的块状聚合物在使用前需研磨、过筛选取大小合适的颗粒，不仅费时费力，而且还有一定的损失，一部分识别位点还会遭到破坏。因此人们采用分散聚合、沉淀聚合、悬浮聚合等方法制备的纳米级分子印迹聚合物。而以沉淀聚合法最为方便、快捷，且聚合物产率高，是当今制备分子印迹聚合物方法的研究热点。本论文以药物酮洛芬为研究对象，以沉淀聚合法合成了不同条件下的酮洛芬分子印迹聚合物，进行了多个方面的考察研究，成果如下： 1、合成了一系列不同条件下的酮洛芬分子印迹聚合物和相应的空白聚合物，并利用平衡结合实验研究了聚合物对印迹分子的吸附性能，结果表明对于相同浓度的酮洛芬溶液印迹聚合物的吸附量均明显大于相应空白聚合物的吸附量，表明它们的空间结构存在明显差异，空白聚合物对酮洛芬的吸附主要是非特异性吸附，没有选择性，吸附能力弱；而MIPs包含有固定排列的功能基的空穴，其大小和固定排列的功能基与酮洛芬互补，这种空穴对酮洛芬分子具有“记忆”功能，因而选择性高，吸附能力强。两种聚合物的吸附量的差值主要源于这种空穴的特异性吸附，这是MIPs突出的结构特征。 2、系统考察了分子印迹聚合物的制备条件如功能单体的选择，混合功能单体的比例，功能单体与模板分子的比例，功能单体与交联剂的比例等制备条件即：在酮洛芬(模板分子)/AA(功能单体)/EDMA(交联剂)的摩尔比为1:4:20，致孔剂乙腈4575μL的情况下，使用0.0144gAIBN(引发剂)的共聚混合物在60℃反应48小时可达到最佳吸附能力。 3、模板分子的洗脱对于后面测量分子印迹聚合物的吸附能力至关重要。比较了已有文献研究中的两种洗脱模板分子的方式：索氏提取法和离心机+超声仪方法，我们发现两种方法各有其适应性和利弊，因此本论文综合应用以上两种方法洗脱模板分子，达到节省试剂，减低聚合物损失、保证彻底洗脱干净。 4、系统考察了沉淀聚合制备分子印迹聚合物的亲和特性评价方法，使用吸附等温线可以准确表征聚合物的吸附性能；用Scatehard分析则可得到印迹分子的结合类型、结合位点分布的信息；将制备的分子印迹聚合物Freundlich模型来拟合，这是因为本实验是以非共价印迹法制备的聚合物，其结合位点本身就是非均一的，而Freundlieh模型则能准确描述印迹分子的吸附行为和非均一性。使用表观印迹效率Eia和有效印迹效率Ei来评价聚合物印迹效率，结果表明有效印迹效率更能准确表征聚合物对印迹分子的特异性吸附，即有效印迹效率的针对性。 总之，本论文以药物酮洛芬为研究对象，用沉淀聚合方法合成了不同条件下的分子印迹聚合物，进行了多个方面的考察研究，为认识印迹聚合物的结合性能奠定了基础。该方法条件简单方便，对分子印迹技术用于环境、血液等复杂样品中酮洛芬的分离和富集具有重要意义。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、沉淀聚合法合成酮洛芬分子印迹聚合物制备参数的研究

1.1引言

1.2方法

1.3结果

1.4讨论

二、分子印迹聚合物吸附性能测定方法

2.1引言

2.2方法

2.3结果

2.4讨论

三、用吸附等温线评价分子印迹聚合物吸附性能

3.1引言

3.2方法

3.3结果

3.4讨论

四、用Scatchard分析测定MIPs的结合参数

4.1引言

4.2方法

4.3结果

4.4讨论

五、用Freundlich模型拟合MIPs的吸附等温线

5.1引言

5.2方法

5.3结果

5.4讨论

六、用表观印迹效率评价MIPs的结合特性

6.1引言

6.2方法

6.3结果

6.4讨论

七、用有效印迹效率评价MIPs的结合特性

7.1引言

7.2方法

7.3结果

7.4讨论

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 沉淀聚合法制备分子印迹聚合物的研究

致谢