鹅去氧胆酸分子印迹聚合物复合微球的制备及性能研究

论文摘要

分子印迹聚合物是对特定目标分子（也称模板分子）具有特异预期选择性结合的高分子材料。分子印迹聚合物的制备一般包括三个过程:1、模板分子与功能单体通过共价或非共价作用结合,形成主-客体预组装配合物;2、主-客体预组装配合物经聚合、交联后得到高度交联的聚合物;3、将聚合物中的模板分子抽提出来,在聚合物中就形成了对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点。用这种聚合物再与含有模板分子的待测溶液接触时,就对模板分子具有选择性的结合能力。分子印迹聚合物作为色谱的固定相、选择性催化剂、化学传感器、固相萃取剂等引起越来越多学者的关注,在药物分离、临床药物分析、环境分析等方面也将获得广泛应用。以鹅去氧胆酸（CDCA）为印迹分子,甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,丙烯酸乙二醇二甲基酯（EDGMA）和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TRIM）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,采用沉淀聚合法制备得到了平均粒径在200-300 nm之间的分子印迹聚合物微球（MIPMS）。用红外光谱研究了印迹分子与功能单体之间的作用类型,用透射电镜对MIPMS的形貌进行了表征。研究了MIPMS对鹅去氧胆酸的吸附行为,MIPMS在合成过程中形成了两类结合位点,该MIPMS对CDCA具有良好的特异吸附性能,可用于胆汁酸的分离、纯化,交联剂的种类可以影响分子印迹聚合物的形貌和吸附性能。采用反相悬浮技术和冷冻干燥方法制备了部分水解的多孔聚丙烯酰胺微球（p-PAMMS）。利用扫描电子显微镜和红外光谱研究了p-PAMMS的形貌和组成。研究结果表明,所合成的p-PAMMS具有规则排列的多孔道结构,并且p-PAMMS上存在有酰胺基和羧基两种功能基团。所合成的p-PAMMS可以作为分子印迹复合微球的载体。聚丙烯酰胺微球（p-PAMMS）为载体,鹅去氧胆酸（CDCA）为印迹分子,甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TRIM）为交联剂,采用沉淀聚合法制备得到了基于部分水解的多孔聚丙烯酰胺微球上的分子印迹聚合物复合微球（p-PAMMS/MIPMS）。用紫外光谱研究了印迹分子与功能单体之间的作用类型,用环境扫描电镜对p-PAMMS/MIPMS的形貌进行了表征,研究了p-PAMMS/MIPMS对不同底物的吸附行为。结果表明,该p-PAMMS/MIPMS对CDCA具有良好的特异吸附性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 分子印迹技术的发展概况
• 1.2 分子印迹技术理论
• 1.2.1 分子印迹技术的原理
• 1.2.2 分子印迹技术的结合方式
• 1.3 影响分子印迹识别性能的因素
• 1.3.1 功能单体的选择
• 1.3.2 交联剂的选择
• 1.3.3 溶剂和引发剂的选择
• 1.4 分子印迹聚合物微球的制备方法
• 1.4.1 乳液聚合法
• 1.4.2 分散聚合法
• 1.4.3 悬浮聚合法
• 1.4.3 多步溶胀聚合法
• 1.4.4 表面印迹法
• 1.4.5 沉淀聚合法
• 1.5 分子印迹技术和分子印迹聚合物的应用与展望
• 1.6 本课题的研究背景,研究思路
• 1.6.1 课题的研究背景
• 1.6.2 研究思路
• 第2章 鹅去氧胆酸分子印迹聚合物微球制备及分子识别
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 聚合物的合成
• 2.2.3 分子印迹聚合物微球的红外测定
• 2.2.4 分子印迹聚合物微球的粒径、形貌测定
• 2.2.5 分子印迹聚合物微球吸附动力学的测定
• 2.2.6 分子印迹聚合物微球平衡结合量的测定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 微球形分子模板聚合物的制备
• 2.3.2 CDCA和MAA之间的相互作用
• 2.3.3 交联剂对聚合物的形貌及粒径大小的影响
• 2.3.4 CDCA-MIPMS的吸附动力学研究
• 2.3.5 CDCA-MIPMS吸附等温线
• 2.3.6 Scatchard分析
• 2.3.7 CDCA-MIPMS的选择性吸附
• 2.4 本章小结
• 第3章 部分水解多孔聚丙烯酰胺聚合物（p-PAMMS）的制备
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 PAMMS的合成
• 3.2.3 PAMMS的修饰
• 3.2.4 p-PAMMS的制备
• 3.2.5 p-PAMMS的红外测定
• 3.2.6 p-PAMMS的粒径、形貌测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 聚丙烯酰胺水解的原理
• 3.3.2 两种多孔聚丙烯酰胺的表面形貌比较
• 3.3.3 两种聚丙烯酰胺的组成
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于多孔聚丙烯酰胺模板上分子印迹复合微球聚合物的制备及分子选择性识别
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂和仪器
• 4.2.2 PAMMS/MIPMS的合成
• 4.2.3 p-PAMMS/MIPMS的合成
• 4.2.4 复合微球的结构表征
• 4.2.5 复合微球动力学的测定
• 4.2.6 复合微球平衡结合量的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 PAMMS/MIPMS的制备
• 4.3.2 印迹微球的组分对复合微球聚合物的形貌及粒径大小的影响
• 4.3.3 CDCA和MAA之间的相互作用
• 4.3.4 复合微球的吸附动力学研究
• 4.3.5 复合微球的吸附等温线研究
• 4.4 本章小结
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果