大分子拥挤环境下左旋氧氟沙星分子印迹聚合物的制备及性能评价

论文摘要

目的 加入分子拥挤（molecular crowding）这种新的获得拥有更佳保留能力和选择性的分子印迹聚合物（molecularly imprinted polymers,MIPs）的理念,发挥大分子拥挤环境的效应,以期制备新型的性能更好的MIP。方法 本实验中,首次发展了一种新的分子拥挤环绕体系,在模板（S）-氧氟沙星的存在下,由聚苯乙烯和四氢呋喃构成。通过拆分氧氟沙星手性对映体,部分填充毛细管电色谱（capillaryelectrochromatography,CEC）被用于评价所制备印迹微粒的效果。聚合过程中,一些重要的参数如模板和单体比例、交联剂种类和功能单体的组成,在CEC分离上对MIP微粒的影响被研究讨论。本实验中分子拥挤效应同样应用到制备MIP整体柱,以验证分子印迹聚合物在功能和形态上存在多样性,利用沉淀聚合法,以（S）-氧氟沙星为模板分子,甲基丙烯酸为组合功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,甲苯、二甲基亚砜和四氢呋喃为致孔剂,合成了不同条件模板和功能单体比率和不同致孔剂比例S-氧氟沙星分子印迹聚合物和相应的空白聚合物。采用液氮吸附法考察整体柱形态学对保留的影响,采用HPLC法考察溶剂极性对单体二聚化的影响。结果 模板和功能单体的比率在1/4时,可以在毛细管电色谱中达到最好的手性分离效果。用弱功能单体,BMA,部分取代MAA提高了分离效率并且实现了外消旋氧氟沙星的基线分离（Rs=1.53）。此外,EDMA和TRIM制备的MIP微粒显示了不同的分离能力。通过对印迹微粒形体学的考察,实验发现,聚苯乙烯四氢呋喃体系制备的MIP微粒有着独特的吸附解吸附过程,不同于以往的传统致孔剂,其最小的孔径达到4.69 nm,孔各向异性曲线说明其吸附以小孔为主,b值越大,微粒保留能力越好,最大b值为2.86。聚苯乙烯-四氢呋喃制备的整体柱的孔穴有很高的比表面积,最大BET比表面积为371.9（m2/g）,孔体积为0.28（cm3/g）。孔径也主要集中在5nm以内,最小的平均孔径为3.6nm。孔各向异性分布集中,0.71<b<0.81。随着极性溶剂含量的上升,印迹整体柱的保留能力越来越低,但是缺少极性溶剂的整体柱会降低通透性。结论 本实验利用聚苯乙烯作为分子拥挤剂,以聚苯乙烯-四氢呋喃作为有分子拥挤存在致孔剂体系,我们成功发展了沉淀聚合法制备MIP微粒的技术。相比于传统的,乙腈制备的印迹聚合物,本实验中制备的MIP显示了更高的选择性和效率。在整体柱中通过对孔各向异性的推导,发现不同模板和功能单体比率印迹整体柱的孔各向异性分布相似并且都很集中,形成的孔穴也都是孔径大于孔长的扁孔状。同时证明了单体二聚化作用在极性溶剂中作用明显。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 一、应用在分子拥挤剂条件下制备的印迹微粒在毛细管电色谱中分离氧氟沙星对映异构体
• 1.1 引言
• 1.2 实验部分
• 1.2.1 试剂和仪器
• 1.2.2 分子印迹微粒的制备
• 1.2.3 CEC
• 1.2.4 MIP微粒的表征
• 1.2.5 氮吸附实验
• 1.3 结果与讨论
• 1.3.1 S-氧氟沙星印迹颗粒的合成与讨论
• 1.3.2 CEC
• 1.4 小结
• 二、大分子拥挤环境下的S-氧氟沙星印迹整体柱的制备及形态学研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 S-氧氟沙星印迹整体柱的制备
• 2.2.4 氮吸附实验
• 2.2.5 S-氧氟沙星印迹整体柱的色谱评价条件
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 S-氟沙星印迹整体柱中模板浓度和致孔剂对聚合物形态学的影响
• 2.3.2 致孔剂的极性改变对印迹整体住的影响
• 2.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 参加科研情况说明
• 发表论文
• 综述 用于毛细管电色谱的印迹聚合物制备方法研究
• 综述参考文献
• 致谢