香兰素分子印迹聚合物的制备与应用

论文摘要

香兰素是一种重要的香味物质,广泛用于食品、饮料、香料和医药等领域。在天然香兰素供不应求、合成香兰素的安全性受到全球关注并在使用受到限制的背景下,生物法生产天然香兰素即成为香兰素生产的研究热点。采用分子印迹技术提取香兰素,将有效地降低香兰素对微生物的毒性和反馈抑制作用,提高香兰素产率、转化率和纯度,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文主要对香兰素分子印迹聚合物的合成与应用进行了较为深入的研究。根据香兰素分子的结构特征合成出12种功能单体,再分别合成对应的分子印迹聚合物,并测定其吸附性能,从中筛选出最佳功能单体N-（4-氧-2-硫代噻唑啉酮-3-基）丙烯酰胺。将香兰素与N-（4-氧-2-硫代噻唑啉酮-3-基）丙烯酰胺分别与乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二甲基丙烯酸酯、丙三醇二甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯、3,5-二（丙烯酰胺）苯甲酸合成分子印迹聚合物,分别测定其吸附性能,筛选出最佳交联剂EDMA;香兰素、N-（4-氧-2-硫代噻唑啉酮-3-基）丙烯酰胺与EDMA按不同比例反应合成分子印迹聚合物,测定其吸附性能,得到其最佳配比为1:5:25;以偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过硫酸氨为引发剂合成分子印迹聚合物,测定其吸附性能,筛选出最佳引发剂过氧化苯甲酰;以甲苯、乙腈、氯仿为溶剂合成分子印迹聚合物,测定其吸附性能,筛选出最佳溶剂氯仿。在以上条件下制备的香兰素分子印迹聚合物（MIPs-d）对浓度为10-4 mol/L香兰素标准溶液的吸附率达到96.86%;将MIPs-d应用到模拟发酵液中,溶液pH为7.0、MIPs-d添加量为1.0g、吸附温度为50℃、吸附时间为1 h时MIPs-d对模拟发酵液中香兰素的的吸附率达到93.73%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 引言
• 1.2 分子印迹技术概述
• 1.2.1 分子印迹技术作用的基本原理
• 1.2.2 分子印迹技术的分类
• 1.2.3 分子印迹聚合物的合成及优化
• 1.2.4 分子印迹聚合物的形态
• 1.2.5 分子印迹聚合物的应用
• 1.2.6 分子印迹技术存在的问题及发展趋势
• 1.3 香兰素概述
• 1.3.1 香兰素的结构和性质
• 1.3.2 香兰素的传统生产方法
• 1.3.3 香兰素的生物合成
• 1.3.4 香兰素的提取与精制
• 1.3.5 香兰素的检测
• 1.3.6 香兰素的应用
• 1.4 本课题的研究目的和意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究目的及意义
• 1.4.3 主要研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 主要试剂
• 2.2 功能单体的合成
• 2.2.1 功能单体（a）的合成
• 2.2.2 功能单体（b）的合成
• 2.2.3 功能单体（c）的合成
• 2.2.4 功能单体（d）的合成
• 2.2.5 功能单体（e）的合成
• 2.2.6 功能单体（f）的合成
• 2.2.7 功能单体（g）的合成
• 2.2.8 功能单体（h）的合成
• 2.2.9 功能单体（i）的合成
• 2.2.10 功能单体（j）的合成
• 2.2.11 功能单体（k）的合成
• 2.2.12 功能单体（l）的合成
• 2.3 印迹聚合物的评价
• 2.3.1 香兰素标准曲线的绘制
• 2.3.2 阿魏酸标准曲线的绘制
• 2.3.3 发酵液中香兰素浓度的测定
• 2.3.4 目标分子的洗脱
• 2.3.5 聚合物的吸附效果
• 2.4 香兰素分子印迹聚合物的制备
• 2.4.1 功能单体的选择
• 2.4.2 交联剂的选择
• 2.4.3 功能单体比例的选择
• 2.4.4 交联剂比例的选择
• 2.4.5 引发剂的选择
• 2.4.6 溶剂的选择
• 2.5 印迹聚合物的静态吸附实验
• 2.5.1 pH对印迹聚合物吸附容量的影响
• 2.5.2 吸附时间对印迹聚合物吸附容量的影响
• 2.5.3 印迹聚合物加入量对印迹聚合物吸附容量的影响
• 2.5.4 温度对印迹聚合物吸附容量的影响
• 3 结果与讨论
• 3.1 标准曲线的绘制
• 3.1.1 香兰素标准曲线的绘制
• 3.1.2 阿魏酸标准曲线的绘制
• 3.1.3 发酵液中香兰素标准曲线的绘制
• 3.2 香兰素分子印迹聚合物的制备
• 3.2.1 功能单体的选择
• 3.2.2 交联剂的选择
• 3.2.3 功能单体比例的选择
• 3.2.4 交联剂比例的选择
• 3.2.5 引发剂的选择
• 3.2.6 溶剂的选择
• 3.3 香兰素分子印迹聚合物（MIPs-d）静态吸附效果
• 3.3.1 pH对香兰素分子印迹聚合物吸附量的影响
• 3.3.2 吸附时间对印迹聚合物吸附容量的影响
• 3.3.3 印迹聚合物加入量对印迹聚合物吸附容量的影响
• 3.3.4 温度对印迹聚合物吸附容量的影响
• 4 结论
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士期间发表论文情况
• 8 致谢