功能单体9-乙烯基腺嘌呤的合成及其在分子印迹中的应用

论文摘要

MIT发展至今已有30多年的历史,它是一种制备对模板分子（又称为印迹分子）具有特异识别MIPs的技术。在TM存在下通过功能单体和交联剂在引发剂的作用下发生自由基聚合制得MIPs母体。当除掉MIPs母体内的TM后就留有与TM在功能基位置、孔穴大小及形状均互补的三维孔穴,即特异识别位点。利用MIPs内所形成孔穴对模板分子的“识别效应”来实现对TM的选择性识别。与抗体和酶等天然的生物识别系统相比,MIPs具有预定的识别性和强的实用性特点。因此,MIPs已经广泛应用于高效液相色谱分离、固相萃取、生物传感器、药物传输系统和仿生膜等领域。虽然MIT近年来发展很快,但是还具有很多的局限性。目前功能单体和交联剂的种类选择范围还比较窄,尤其是功能单体的种类太少以至不能满足某些TM的需求。新型功能单体和交联剂的合成和使用有待于进一步研究开发,以提高MIPs的识别能力、增加结合量和使结合位点更均匀;天然的识别系统大都在水溶液中进行,而现阶段制备的大多数MIPs却只能用于有机溶剂,怎样在极性溶剂或水中较好地制备和应用MIPs还是一个急待解决的问题;目前可被印迹的化合物大部分是小分子化合物,而酶、蛋白质和DNA/RNA等生物大分子化合物的印迹仍然很少。基于此,本文做了如下研究内容:（1）合成了新功能单体9-VA,通过熔点测定、元素分析、FT-IR和1H NMR等分析方法确定了其分子结构;（2）利用分光光度法研究了弱极性溶剂乙腈中功能单体9-VA和植物激素IAA的结合机理。基于此,用IAA作为模板分子,制备了以9-VA为功能单体的MIM。用扫描电镜观测了所制得MIM和NMIM的表面形态;通过单分子渗透实验和多分子竞争扩散实验检验了MIM对IAA、IBA和KT的选择渗透性。测试结果表明:以9-VA为功能单体制备的分子印迹聚合物膜对模板分子IAA的渗透选择性要比对IBA或KT的高。与以MAA为功能单体制备的对照MIM相比,以9-VA为单体制备的MIM对IAA所具有的选择渗透性也比较高。（3）使用光度分析法探讨了功能单体9-VA和模板分子T在甲醇中的结合作用。在此基础上,以DEGDMA为交联剂,纤维素膜为支撑体,制备了MIM。通过扫描电镜观察并比较了MIM、NMIM和纤维素载体膜表面形态的差异,以T、U、C、G和A为底物,评价了MIM的渗透选择性。结果表明MIM对模板分子T及结构最佳类似物U呈现高的选择性。与用EGDMA为交联剂制备的对照分子印迹膜比较,也呈现较高的扩散速率和选择性。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 分子印迹技术研究进展
• 1.1 引言
• 1.2. MIPS 的发展历史
• 1.3. MIPS 的识别机理
• 1.3.1 共价键结合作用
• 1.3.2 非共价键结合作用
• 1.3.3 共价键和非共价键共同作用
• 1.4.M IPS 的制备
• 1.4.1 反应条件的选择
• 1.4.1.1 模板分子的选择
• 1.4.1.2 功能单体的选择
• 1.4.1.3 交联剂的选择
• 1.4.1.4 反应试剂用量的选择
• 1.4.1.5 溶剂的选择及作用机理
• 1.4.1.6 引发方式的选择
• 1.4.2 聚合技术的选择
• 1.4.2.1 本体聚合
• 1.4.2.2 原位聚合
• 1.4.2.3 悬浮聚合
• 1.4.2.4 溶胀聚合
• 1.4.2.5 聚合膜
• 1.4.2.6 表面聚合
• 1.5 本研究的意义
• 第2章 功能单体9-VA的合成及其IAA分子印迹膜的识别特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 试剂和仪器
• 2.2.2 功能单体9-VA 的合成
• 2.2.2.1 9-（2'-羟乙基） 腺嘌呤的合成
• 2.2.2.2 9-（2'-氯乙基） 腺嘌呤的合成
• 2.2.2.3 9-乙烯基腺嘌呤的合成
• 2.2.3 紫外光谱
• 2.2.4 印迹聚合物膜的制备
• 2.2.5.5 EM 实验
• 2.2.6.M IM 的单分子渗透实验
• 9-VA-IAA膜中IAA 的渗漏检验'>2.2.7.P_9-VA-IAA膜中IAA 的渗漏检验
• 9-VA-IAA膜和P_MAA-IAA膜分离性能的评价'>2.2.8.P_9-VA-IAA膜和P_MAA-IAA膜分离性能的评价
• 2.3 结果和讨论
• 2.3.1.9 -VA 的合成
• 2.3.2 分光光度分析
• 9-VA-IAA膜和P_9-VA-NON膜的扫描电子显微镜表征'>2.3.3.P_9-VA-IAA膜和P_9-VA-NON膜的扫描电子显微镜表征
• 9-VA-IAA膜的渗透选择性'>2.3.4.P_9-VA-IAA膜的渗透选择性
• 9-VA-IAA膜和P_MAA-IAA膜分离能力的评价'>2.3.5.P_9-VA-IAA膜和P_MAA-IAA膜分离能力的评价
• 2.4 结论
• 第3 章 以纤维素膜为载体的长链交联剂DEGDMA基体的T分子印迹聚合膜的制备与识别特性研究
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 试剂和仪器
• 3.2.2 测定方法
• 3.2.2.1 分光光度法
• 3.2.2.2 印迹聚合物膜的制备
• 3.2.2.3.5 EM 实验
• 9-VA-DEGDMA-T膜和P_{9-VA-DEGDMA-NON}膜的单分子渗透实验'>3.2.2.4.P_{9-VA-DEGDMA-T}膜和P_{9-VA-DEGDMA-NON}膜的单分子渗透实验
• 9-VA-DEGDMA-T膜和P_9-VA-EGDMA-T膜分离性能的评价'>3.2.2.5.P_{9-VA-DEGDMA-T}膜和P_9-VA-EGDMA-T膜分离性能的评价
• 3.3 结果和讨论
• 3.3.1 分光光度分析
• 3.3.2 膜的SEM 表征
• 9-VA-DEGDMA-T膜的渗透选择性'>3.3.3.P_{9-VA-DEGDMA-T}膜的渗透选择性
• 9-VA-DEGDMA-T和P_9-VA-EGDMA-T膜分离特性的应用'>3.3.4.P_{9-VA-DEGDMA-T}和P_9-VA-EGDMA-T膜分离特性的应用
• 3.4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间完成论文情况