牺牲硅胶法制备烟酸分子印迹聚合物及其性能研究

论文摘要

分子印迹技术（MIT）是一种新型分离技术,可作为一种快速、简便和有效的分离预处理方法,是促进现代仪器分析效能增益的热点研究技术。论文通过牺牲硅胶聚合方式,以烟酸为模板分子、丙烯酰胺为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,并以薄层硅胶为骨架基质,考察了模板分子加入量、模板-单体比例、交联剂加入量、硅胶加入量、聚合时间及聚合温度对制备得到的分子印迹聚合物（MIPs）的吸附容量的影响。通过正交实验确定了最佳制备工艺条件。应用扫描电镜、红外光谱及热重分析技术对MIPs进行表征,并通过静态吸附实验及Scatchard分析法对MIPs的选择吸附及结合性能进行研究;通过制备MIPs固相萃取柱,考察并确定最佳流动相条件;最后与超临界CO2萃取及超声辅助浸提技术相结合,将MIPs固相萃取柱应用于从紫菜中提取烟酸成分的研究中。牺牲硅胶法最优制备条件为:模板分子初始加入量为1.5mmol,模板-功能单体比例为2:3,交联剂加入量为50mmol,硅胶加入量为40g,制备得到的MIPs吸附容量达到78.5μmol/g。以烟酰胺作为竞争物,并与空白聚合物（NMIPs）进行对比,MIPs分离因子α达到2.76,分离因子比β达到2.14。Scatchard分析表明MIPs对印迹分子具有良好的结合性能,平衡解离常数Kd =4.08 mmol/L,最大表观结合量Qmax=97.1μmol/g。热重分析表明,烟酸印迹分子的加入,导致聚合物的热稳定性发生一定变化。耐用性能测试证明MIPs具有较好的重复耐用性能。通过考察MIPs固相萃取实验中流动相中水分含量、流动相的pH值及流动相的流速对MIPs固相萃取柱识别吸附能力的影响,确定了较优的流动相条件为:含水量为10.0%,pH=5.0,流速为1.0ml/min。将MIPs固相萃取技术与超临界CO2萃取技术及超声辅助浸提技术相结合应用于从紫菜中提取分离烟酸成分,产率达68.6%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 分子印迹技术的原理
• 1.3 分子印迹聚合物的制备条件
• 1.3.1 印迹（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
• 1.4 MIPs 识别键合客体印迹分子的机理模式
• 1.4.1 共价印迹法
• 1.4.2 非共价印迹法
• 1.4.3 共价与非共价杂化体系法
• 1.4.4 金属配位键结合法
• 1.5 分子印迹聚合物的制备
• 1.5.1 本体聚合法
• 1.5.2 悬浮聚合法
• 1.5.3 乳液聚合法
• 1.5.4 沉淀聚合法
• 1.5.5 分散聚合法
• 1.5.6 原位聚合法
• 1.5.7 表面印迹法
• 1.5.8 牺牲硅胶法
• 1.5.9 溶胶-凝胶法
• 1.5.10 分子印迹膜技术
• 1.6 MIPs 的表征方法
• 1.7 MIPs 亲和性的评价方法
• 1.7.1 离散模型—Langmuir 和bi-Langmuir 等温线
• 1.7.2 连续模型—Freundich 和Langmuir-Freundlich 等温线
• 1.8 分子印迹技术的应用
• 1.8.1 在分离萃取技术中的应用
• 1.8.2 在电化学传感器技术中的应用
• 1.8.3 在催化技术中的应用
• 1.8.4 在免疫及食品安全检测中的应用
• 1.8.5 在临床药物领域的应用
• 1.9 分子印迹技术存在的挑战及展望
• 1.10 烟酸研究现状
• 1.10.1 烟酸的结构及物化性能
• 1.10.2 烟酸药理作用及应用现状
• 1.10.3 烟酸分析测试技术
• 1.11 本课题研究目的、主要研究内容及意义
• 1.11.1 研究目的
• 1.11.2 研究内容
• 1.11.3 研究意义
• 第二章 烟酸分子印迹聚合物牺牲硅胶法制备工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验内容
• 2.2.1 实验试剂与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果分析与讨论
• 2.3.1 烟酸及烟酰胺浓度标准曲线的绘制
• 2.3.2 正交实验数据分析
• 2.3.3 单因素实验考察
• 2.4 本章小结
• 第三章 烟酸分子印迹聚合物识别吸附性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验内容
• 3.2.1 实验试剂与仪器
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果分析与讨论
• 3.3.1 烟酸MIPs 结构表征
• 3.3.2 烟酸MIPs 识别性能研究
• 3.3.3 烟酸MIPs 热稳定性研究
• 3.3.4 烟酸MIPs 重复耐用性能研究
• 3.3.5 烟酸MIPs 吸附动力学研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 牺牲硅胶法制备MIPs 在固相萃取中的应用研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验内容
• 4.2.1 实验试剂与仪器
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果分析与讨论
• 4.3.1 MIPs 固相萃取因素考察
• 4.3.2 MIPs 固相萃取动态吸附动力学研究
• 4.3.3 MIPs 固相萃取柱在提取紫菜中的烟酸成分实验中的应用
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 问题与改进
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的学术论文