分子印迹聚合物电化学传感器的制备及其在药物分析中的应用

论文摘要

分子印迹技术是采用人工方法制备对印迹分子具有专一性结合作用的聚合物的技术。分子印迹聚合物因制备简单、稳定性好,且具有分子识别功能使其在色谱分离、固相萃取、化学传感、模拟酶催化等方面有了广泛的应用。采用电聚合方式制备电化学传感器,方法简单、条件可控、检测快速,已用于多种物质的测定中。本文结合分子印迹和电化学传感技术,制备了不同类型的印迹聚合物电化学传感器,研究其对模板分子的特异性吸附和选择性识别能力。主要内容如下:1.以茶碱为模板分子,邻苯二胺为功能单体,采用电聚合法在玻碳电极表面制备了分子印迹聚合膜,再通过恒电位的方法将金纳米粒子沉积到修饰电极表面,并利用扫描电镜对电极表面形貌进行了表征。在优化的实验条件下,采用差示脉冲法对传感器进行了研究。结果表明,该印迹聚合物电化学传感器对茶碱分子具有良好的特异性吸附和识别性能,可用于对茶碱的含量测定,线性范围为4.0×10?71.5×10?5 mol/L和2.4×10?43.4×10?3 mol/L,检测限为1.0×10?7 mol/L （S/N=3）。将该印迹聚合物电化学传感器用于实际样品的测定,取得良好的效果。2.通过电沉积的方法将多壁碳纳米管和纳米金分步沉积到玻碳电极表面,制得碳纳米管/金纳米粒子复合材料修饰电极。在该修饰电极表面,以邻氨基硫酚为单体,通过自组装和电聚合相结合的方法,制得咖啡因分子印迹聚合物电化学传感器,并对电极表面形貌进行了表征。采用差示脉冲法研究了该印迹聚合物传感器对模板分子的吸附和识别性能。结果表明,在结构类似干扰物质的溶液中,该传感器对模板分子咖啡因具有良好的识别性能,并实现了对咖啡因的检测,线性范围和检测限分别为5.0×10-101.6×10-7 mol/L,9.0×10-11 mol/L（S/N=3）。3.以N-异丙基丙烯酰胺为单体,茶碱为模板分子,采用电聚合的方法设计、制备和表征了一种新颖的温敏型分子印迹聚合物电化学传感器。考察了扫描圈数、交联剂和洗脱液对修饰电极性能的影响。实验结果表明,该印迹聚合物修饰电极具有典型的温度开关效应。在室温（20℃）时,该印迹聚合物修饰电极对模板分子表现出良好的吸附和识别能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1. 分子印迹的原理
• 2. 分子印迹技术的分类
• 2.1 共价法
• 2.2 非共价法
• 2.3 共价与非共价相结合
• 3. 分子印迹聚合物制备方法
• 3.1 本体聚合
• 3.2 原位聚合
• 3.3 悬浮聚合
• 3.4 沉淀聚合
• 3.5 表面聚合
• 3.6 电聚合
• 4. 分子印迹技术和分子印迹聚合物的应用
• 4.1 色谱分离
• 4.2 固相萃取
• 4.3 膜分离
• 4.4 抗体受体
• 4.5 模拟酶催化
• 4.6 仿生传感器
• 5. 分子印迹技术现存问题及发展趋势
• 6. 论文设想和研究内容
• 参考文献
• 第二章 分子印迹聚合物电化学传感器用于茶碱的识别与检测
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器和试剂
• 2.2 纳米金分子印迹聚合物的制备
• 2.3 电化学性能研究
• 3. 结果与讨论
• 3.1 修饰电极的电化学行为
• 3.2 不同修饰电极的 SEM 表征
• 3.3 修饰电极的阻抗图
• 3.4 实验条件的优化
• 3.4.1 聚合底液pH 值的影响
• 3.4.2 扫描圈数和扫速的影响
• 3.4.3 聚合液配比的影响
• 3.4.4 洗脱液的影响
• 3.5 茶碱的测定
• 3.6 修饰电极的选择性
• 3.7 再生性和稳定性
• 3.8 实际样品的检测
• 4. 本章小结
• 参考文献
• 第三章 基于多壁碳纳米管和纳米金印迹自组装膜对咖啡因的识别与检测
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器和试剂
• 2.2 碳纳米管的羧基化处理
• 2.3 纳米金-多壁碳纳米管修饰电极的制备
• 2.4 邻氨基硫酚自组装印迹膜修饰电极的制备
• 2.5 电化学性能研究
• 3. 结果与讨论
• 3.1 修饰电极的SEM 表征
• 3.2 实验条件优化
• 3.2.1 底液pH 值的影响
• 3.2.2 响应时间的影响
• 3.2.3 其他实验条件的优化
• 3.3 咖啡因印迹复合材料修饰电极的电化学检测
• 3.4 修饰电极的选择性
• 3.5 再生性和稳定性
• 3.6 茶叶中咖啡因的检测
• 4. 结论
• 参考文献
• 第四章 基于 N-异丙基丙烯酰胺的温敏性分子印迹聚合物对茶碱识别性能的研究
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 温敏型印迹聚合物修饰电极的制备
• 2.3 电化学性能研究
• 3. 结果与讨论
• 3.1 修饰电极的温敏响应
• 3.2 实验条件优化
• 3.3 MIPs/PNIPAm/ITO 的对茶碱的识别与检测
• 3.4 修饰电极对茶碱吸附的温敏响应
• 4. 本章小结
• 参考文献
• 致谢
• 附录：研究生期间发表论文及获奖情况