甲磺隆、大黄素分子印迹聚合物的合成及性能表征

论文摘要

分子印迹技术是一种制备具有特定选择性和亲合能力的分子识别材料的新兴技术,在模板分子存在的情况下功能单体与交联剂共聚制得高交联的聚合物网络移去模板分子后就得到了对其具有特定“记忆”效应的印迹聚合物。分子印迹技术近年来获得了蓬勃发展,已被广泛用于环境分析、药物的分离分析、模拟酶催化、仿生传感器等诸多领域。本论文利用非共价型印迹技术,分别用本体聚合法和原位聚合法合成了甲磺隆和大黄素两种分子印迹聚合物,并用不同的方法考察了两种分子印迹聚合物的键合性能及识别机理,具体体现在以下三个方面:一、综述了分子印迹聚合物的基本理论、制备技术和影响聚合物识别性能的因素及应用研究进展,着重介绍了合成MIPs的合成方法及影响其识别性能的多种因素。二、以α?甲基丙烯酸和4-乙烯基吡啶为二元功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,用氯仿为致孔剂用本体聚合法合成了甲磺隆分子印迹三元共聚物,并用固相萃取方法对该聚合物在有机相及水相中的键合容量和选择性进行了评价,与同一条件用单一单体合成的聚合物的键合容量进行了比较,发现该三元共聚物具有很高的键合容量,这种高容量的分子印迹聚合物对于甲磺隆生产厂家的工业废水中甲磺隆的回收利用具有重要的意义。其次我们还利用核磁滴定首次对三元共聚体系的预聚溶液中分子作用力进行了研究,发现三元体系的预聚溶液中分子间作用力引起的位移变化幅度比二元体系的预聚溶液的变化大很多,这说明形成了更强的作用位点。三、以α?甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,用甲苯和十二醇为混合致孔剂用原位聚合法合成了一系列大黄素分子印迹整体柱,发现不同单体模板比例,不同混合致孔剂组成比例等条件下合成的印迹聚合物及非印迹聚合物对大黄素分子的容量因子的变化符合以下规律:凡是对模板分子保留能力强的非印迹聚合物,其相应的印迹聚合物对模板分子的保留能力就更强。由此我们通过改变交联剂用量,聚合温度,聚合时间等合成了一系列的非印迹聚合物,并研究了它们对大黄素分子的识别性能,从而得到了大黄素分子整体柱的最佳合成条件,在此条件下合成的整体柱能有效的分离大黄素及其类似物。对分子印迹聚合物及参比聚合物的孔度分析数据表明:分子印迹聚合物中具有两种不同的孔度分布,而参比聚合物中只有一种。最后还考察了流动相中醋酸含量及进样浓度对大黄素保留性能的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 分子印迹的基本概念
• 1.1.2 分子印迹技术产生的背景及研究状况
• 1.1.3 分子印迹技术的特点
• 1.2 分子印迹技术的基本理论
• 1.2.1 分子印迹技术的基本原理
• 1.2.2 分子印迹技术的分类
• 1.2.3 分子印迹过程的理论探讨
• 1.2.4 分子印迹聚合物的表征方法及性能测试
• 1.3 分子印迹聚合物的制备
• 1.3.1 模板分子的选择
• 1.3.2 功能单体的选择
• 1.3.3 交联剂的选择
• 1.3.4 引发剂及引发方式的选择
• 1.3.5 溶剂（致孔剂）的选择
• 1.3.6 聚合方式的选择
• 1.3.7 影响分子印迹聚合物分子识别能力的因素
• 1.3.8 分子印迹聚合物的应用
• 1.4 分子印迹技术的研究展望及课题的提出
• 1.4.1 研究展望
• 1.4.2 发展趋势
• 1.4.3 本论文的选题及意义
• 第二章 高容量甲磺隆分子印迹聚合物的制备及性能表征
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.2.3 乙二醇二甲基丙烯酸酯的合成
• 2.2.4 本体聚合法合成MSM 分子印迹三元共聚物
• 2.2.5 固相萃取法
• 2.2.6 聚合物溶胀性质分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 有机相中分子印迹固相萃取实验
• 2.3.2 有机相中分子印迹聚合物的键合容量
• 2.3.3 有机相中分子印迹聚合物选择性实验
• 2.3.4 含水体系中不同聚合物的键合性能
• 2.3.5 含水体系中聚合物的键合容量
• 2.3.6 聚合物溶胀性能
• 2.4 甲磺隆分子印迹三元共聚体系的机理研究
• 2.4.1 引言
• 2.4.2 实验部分
• 2.4.3 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 第三章 大黄素分子印迹整体柱的合成及性能表征
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 分子印迹整体柱的制备
• 3.2.4 色谱实验
• 3.2.5 大黄素分子印迹整体柱的选择性实验
• 3.2.6 大黄素分子印迹整体柱分离中药大黄中的有效成分大黄素
• 3.2.7 聚合物的形态分析
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 单体/模板分子比例对选择性的影响
• 3.3.2 致孔剂中溶剂比例的影响
• 3.3.3 交联剂用量的影响
• 3.3.4 聚合时间对聚合物性能的影响
• 3.3.5 聚合温度对聚合物性能的影响
• 3.3.6 分子印迹整体柱的选择性
• 3.3.7 中药大黄片中大黄素的分离提纯
• 3.3.8 聚合物的孔度分析
• 3.3.9 流动相中醋酸含量对色谱分离的影响
• 3.4 本章小结
• 总结与展望
• 1 论文总结
• 2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间已完成的论文