论文题目: 手性对映体及类似物的色谱和分子印迹膜分离
论文类型: 博士论文
论文专业: 化学工程
作者: 李爽
导师: 张凤宝
关键词: 手性固定相,牛血清白蛋白,色氨酸,壳聚糖,数学模型,分子印迹
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 以牛血清白蛋白(BSA)作为手性拆分剂,外消旋的D,L-色氨酸为待分离对映体,通过对多种活化方法的比较,发现利用羰基二咪唑活化法制备出的BSA手性固定相对D,L-色氨酸对映体具有最好的拆分能力。采用前沿色谱法研究了该手性柱在不同色谱流动相条件下,结合力和结合位点数量(饱和容量)的变化趋势及对D,L-色氨酸保留作用的影响。同时还研究了D,L-色氨酸在BSA手性固定相上的拆分行为随温度的变化,进一步认识了其分离机理。对羰基二咪唑活化法制备BSA手性固定相的方法进行改进,在用羰基二咪唑活化之前先偶联一层壳聚糖亲水层,有效减小了D,L-色氨酸与BSA手性固定相的疏水作用。在保证对映体完全拆分的前提下,显著地缩短了L-色氨酸的保留时间,减少了流动相的用量,实现了对映体的经济、快速、有效拆分。同时还考察了各种流动相和进样条件对D,L-色氨酸保留因子k’和分离因子α的影响。采用平衡扩散模型及竞争性双朗格谬尔吸附等温线模拟了D,L-色氨酸对映体在BSA手性固定相上的拆分过程。讨论了模型参数对色谱图形的影响,且通过逆向法(Inverse Method)辨识不同色谱条件下D,L-色氨酸与BSA固定相之间的结合常数和结合位点数量的变化。以丙烯酰胺功能单体代替常用的甲基丙烯酸单体,在极性有机溶剂乙腈中,制备出各种印迹氨基酸衍生物的分子印迹聚合物。该聚合物对模板分子的识别作用明显大于以甲基丙烯酸为功能单体制备出的分子印迹聚合物。研究了此印迹聚合物在线性梯度洗脱和以水溶液为流动相时的拆分行为。以非共价键中作用力最强的离子键作为模板分子与功能单体的主要作用力、腺嘌呤为模板分子、聚偏氟乙烯膜为基质膜,利用光接枝共聚原理,制备出新型的分子印迹聚合物膜,该膜不但具有很高的选择性,且具有微滤膜高通量(模板分子为0.26 mol·m-2·h-1,二次蒸馏水为3.6 ml·mim-1cm-2)的优点。
论文目录:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 外消旋体的拆分方法
1.3 手性固定相拆分法
1.3.1 对映体拆分的基本原理
1.3.2 手性固定相的种类和应用
1.4 蛋白手性固定相的基质和制备方法
1.4.1 基质及其活化方法
1.4.2 蛋白质的固载方法
1.5 色谱动力学模型简介
1.5.1 平衡理论
1.5.2 塔板理论
1.5.3 速率模型
1.6 分子印迹技术
1.6.1 分子印迹技术的基本原理和理论
1.6.2 分子印迹技术和分子印迹聚合物的应用
1.6.3 分子印迹技术存在的问题及展望
1.7 本文工作
第二章 牛血清白蛋白手性固定相制备方法的研究
2.1 前言
2.2 实验材料及仪器
2.3 BSA-CSP 的制备
2.3.1 硅胶的酸化
2.3.2 溶剂的干燥
2.3.3 氨丙基硅胶的制备
2.3.4 环氧基硅胶的制备
2.3.5 BSA 的固载方法
2.3.6 流动相的配制及色谱操作条件
2.4 结果与讨论
2.4.1 手性拆分剂的选择
2.4.2 pH 值对硅胶基质上物理吸附BSA 量的影响
2.4.3 缓冲溶液浓度对环氧法键合BSA 量的影响
2.4.4 各种键合方法的比较
2.5 小结
第三章 色氨酸对映体在 BSA-CSP 上结合机理的研究
3.1 前言
3.2 原理
3.3 实验材料及仪器
3.4 BSA-CSP 的制备
3.4.1 硅胶的酸化
3.4.2 氨丙基硅胶的制备
3.4.3 CDI 活化法制备BSA-CSP
3.5 实验方法
3.6 结果与讨论
3.6.1 前沿色谱分析
3.6.2 流动相pH 值对色氨酸在BSA-CSP 上保留作用的影响
3.6.3 流动相离子强度对色氨酸在BSA-CSP 上保留作用的影响
3.6.4 正丙醇对色氨酸在BSA-CSP 上保留作用的影响
3.7 小结
本章符号表
第四章 BSA-CSP 拆分色氨酸对映体过程的热力学研究
4.1 前言
4.2 实验材料及仪器
4.3 BSA-CSP 的制备
4.4 色谱条件
4.5 结果与讨论
4.6 小结
本章符号表
第五章 偶联亲水层的 BSA-CSP 的制备
5.1 前言
5.2 实验材料及仪器
5.3 BSA-CSP 的制备
5.3.1 含有亲水层的BSA-CSP 的制备（柱Ⅰ）
5.3.2 不含亲水层的BSA-CSP 的制备（柱Ⅱ）
5.4 流动相的配制及色谱使用条件
5.5 结果与讨论
5.5.1 两种制备方法的比较
5.5.2 流动相和进样条件对柱Ⅰ的影响
5.6 小结
本章符号表
第六章 氨基酸对映体在 BSA-CSP 上拆分过程的数学模拟及在机理研究方面的应用
6.1 前言
6.2 BSA-CSP 的制备
6.2.1 含有亲水层的BSA-CSP 的制备（柱Ⅰ）
6.2.2 不含亲水层的BSA-CSP 的制备（柱Ⅱ）
6.3 吸附等温线的确定
6.3.1 吸附等温线的类型
6.3.2 吸附等温线的确定
6.3.3 吸附等温线参数的确定
6.4 色谱模型的建立及求解
6.4.1 色谱模型的建立
6.4.2 色谱方程组和定解条件
6.4.3 方程组的求解
6.5 色谱模型有效性的验证
6.6 模型方程中各参数值的变化对色谱过程的影响
6.6.1 流动相流速的影响
6.6.2 进样浓度的影响
6.6.3 结合常数的影响
6.6.4 结合位点数量的影响
6.7 逆向分析法研究偶联亲水层的BSA-CSP 的结合机理
6.7.1 不同制备方法对拆分效果的影响
6.7.2 流动相pH 值对柱Ⅰ的影响
6.7.3 离子强度对柱Ⅰ的影响
6.8 小结
本章符号表
第七章 分子印迹手性固定相的制备和对映体分离性能的研究
7.1 前言
7.2 实验材料
7.3 分子印迹聚合物（MIP）的制备
7.4 色谱分析
7.5 结果与讨论
7.5.1 两种不同功能单体制备的MIP 的比较
7.5.2 以AA 为功能单体的MIP 的选择性研究
7.5.3 线性梯度洗脱
7.5.4 流动相中水含量的影响
7.6 小结
本章符号表
第八章 光接枝共聚合法制备高通量分子印迹膜
8.1 前言
8.2 实验部分
8.2.1 实验材料
8.2.2 功能单体的确定
8.2.3 光接枝MIM 的制备
8.2.4 光接枝MIM 的表征
8.2.5 光接枝MIM 吸附性能的测定
8.2.6 MIM 的再生
8.3 结果与讨论
8.3.1 功能单体的选择
8.3.2 光接枝MIM 的制备和表征
8.3.3 功能单体浓度对MIM 吸附性能的影响
8.3.4 交联剂浓度对MIM 吸附性能的影响
8.3.5 MIM 对模板分子的选择性吸附性能
8.3.6 再生性
8.4 结论
本章符号表
第九章 结论和展望
9.1 全文结论
9.2 创新点
9.3 对今后工作的建议和展望
参考文献
发表论文
致谢
发布时间: 2007-07-10
参考文献
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