牛血清白蛋白磁性核壳结构分子印迹聚合物的制备与性能

论文摘要

分子印迹技术（MIT）是一种通过在模板分子周围空间内制备三维网状高分子印迹聚合物的方法。当通过物理或化学方法去除模板分子后,在聚合物中留下预期的具有特定形状和特定官能团的印迹孔穴。近年来,分子印迹聚合物已经在体内诊断、治疗和分离等领域获得广泛的应用。尤其是对大分子的分子印迹技术成为近年来研究的热点,如蛋白质分子。蛋白质分子因其分子量以及空间体积大,因而在分子印迹聚合物中传质速度相对较慢。因此,蛋白质的分子印迹技术目前仍是一个挑战。首先通过溶胶凝胶法成功制备了以Fe3O4为内核,SiO2为外壳的Fe3O4@SiO2微球。Fe3O4@SiO2微球同时具备了室温下的超顺磁性和良好的生物相容性。并通过正交试验设计L16（45）,详细研究了氨水用量、TEOS用量、醇的类型选择、醇水比的选择和磁流体浓度等因素对核-壳式Fe3O4@SiO2微球的尺寸及形态影响。所选择的醇的类型对核-壳式Fe3O4@SiO2微球的尺寸及形态影响最大。在室温下, Fe3O4纳米粒子磁饱和强度73.839 emu/g ,Fe3O4@SiO2微球的磁饱和强度为33.162 emu/g。以牛血清白蛋白（BSA）为模板分子,选择Fe3O4@SiO2微球为印迹载体材料,通过表面印迹方法,在Fe3O4@SiO2微球表面合成分子印迹聚合物。并使用多种测试方法对其结构及性能进行表征。所合成的复合材料为双外壳结构,内层是Fe3O4内核,外层依次包覆SiO2层和印迹聚合物层。通过热力学吸附试验,证明了所制备的印迹聚合物对BSA具有较强的亲和力和选择吸附性。吸附规律符合Langmuir吸附等温式。在此基础上进一步研究了使用不同尺寸Fe3O4@SiO2微球制得的分子印迹聚合物的吸附性能差异。试验结果表明Fe3O4@SiO2微球直径在390 nm时,所制备的分子印迹聚合物吸附量最大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 分子印迹技术
• 1.1.1 分子印迹技术概述
• 1.1.2 分子印迹技术国内外发展现状
• 1.1.3 分子印迹技术中试剂的选择
• 1.1.4 分子印迹聚合物的合成方法
• 1.1.5 分子印迹技术的应用
• 1.1.6 分子印迹技术的挑战
• 1.2 磁性聚合物微球的研究进展
• 3O₄ 纳米粒子的制备方法'>1.2.1 Fe₃O₄纳米粒子的制备方法
• 2纳米粒子包覆Fe₃O₄ 的方法'>1.2.2 SiO₂纳米粒子包覆Fe₃O₄的方法
• 1.2.3 磁性聚合物的分类
• 1.2.4 磁性聚合物的应用
• 1.3 课题的目的和意义
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第2章 实验材料及表征方法
• 2.1 实验主要原料及设备
• 2.1.1 实验设备和仪器
• 2.1.2 实验所用药品
• 2.2 实验材料分析表征手段
• 2.2.1 透射电子显微镜电镜
• 2.2.2 扫描电子显微镜电镜
• 2.2.3 傅立叶红外光谱分析
• 2.2.4 X 射线衍射分析
• 2.2.5 紫外-可见吸收光谱分析
• 2.2.6 热重分析
• 2.2.7 振动样品磁强计测试
• 3O₄@SiO₂微球的制备及结构表征'>第3章 Fe₃O₄@SiO₂微球的制备及结构表征
• 3.1 引言
• 3O₄@ SiO₂ 磁性核壳式微球的制备'>3.2 Fe₃O₄@ SiO₂磁性核壳式微球的制备
• 3.2.1 磁流体的制备
• 3O₄@ SiO₂ 磁性核壳式微球的合成'>3.2.2 Fe₃O₄@ SiO₂磁性核壳式微球的合成
• 3O₄@ SiO₂ 磁性核壳式微球的分析与表征'>3.3 Fe₃O₄@ SiO₂磁性核壳式微球的分析与表征
• 3.3.1 SEM/TEM 表征
• 3.3.2 EDS 表征
• 3.3.3 FT-IR 表征
• 3.3.4 XRD 表征
• 3.3.5 热重分析
• 3.3.6 磁性能
• 3O₄@ SiO₂ 微球的可控制备'>3.4 Fe₃O₄@ SiO₂微球的可控制备
• 3.4.1 正交试验设计
• 3.4.2 正交试验结果及讨论
• 3.5 本章小结
• 第4章 牛血清白蛋白分子磁性分子印迹聚合物制备与性能
• 4.1 引言
• 3O₄@ SiO₂-MIP 的制备'>4.2 核壳式Fe₃O₄@ SiO₂-MIP 的制备
• 3O₄@ SiO₂ 微球的制备'>4.2.1 核壳式Fe₃O₄@ SiO₂微球的制备
• 3O₄@ SiO₂ 微球表面功能化'>4.2.2 核壳式Fe₃O₄@ SiO₂微球表面功能化
• 4.2.3 表面聚合牛血清白蛋白（BSA）分子印迹膜
• 3O₄@ SiO₂-MIP 微球的分析与表征'>4.3 Fe₃O₄@ SiO₂-MIP 微球的分析与表征
• 4.3.1 TEM 表征
• 4.3.2 FT-IR 表征
• 4.3.3 XRD 表征
• 4.3.4 热重分析
• 4.3.5 磁性能
• 4.4 吸附性能
• 3O₄@ SiO₂-MIP 微球的吸附性能'>4.4.1 Fe₃O₄@ SiO₂-MIP 微球的吸附性能
• 4.4.2 Langmiur 吸附模型分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢