分子印迹磁性壳聚糖微球分离茶多酚单体EGCG的研究

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EGCG是茶多酚中活性最高的儿茶素类物质,有抗氧化性,有预防肿瘤、延缓衰老等功效,但由于其和其他儿茶素类物质的结构相似,故很难从茶多酚中分离出来。本文研究目的是用表面印迹技术在磁性壳聚糖表面印迹模板分子EGCG,制备出既有选择性又可快速分离EGCG的印迹聚合物,为分离茶多酚中EGCG提供一种新思路。研究分为三个方面:首先,制备既具有磁性又对EGCG有选择性的E-MIMCMs。以Fe3O4、2%的壳聚糖乙酸溶液为材料,在乳化剂及交联剂共同作用下,壳聚糖包裹于Fe3O4外表,形成MCNs;再以MCMs为载体,悬浮聚合制备了E-MIMCMs;同时也合成N-IMCMs,作E-MIMCMs的对照。其次,E-MIMCMs的表征。利用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪对Fe3O4、MCMs、E-MIMCMs等表征,扫描电镜结果表明磁性印迹材料成球型较好,粒径分布在50μm300μm内,印迹材料表面有褶皱,有益于对EGCG的选择;傅里叶红外光谱结果表明壳聚糖和Fe3O4进行了结合,而且印迹材料中有乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)的特征吸收峰,说明其已成功接枝到磁性壳聚糖表面,其光谱曲线与磁性壳聚糖微球的基本相同,表明经超声洗脱E-MIMCMs后,几乎没有EGCG残留在其表面。最后,检验E-MIMCMs的吸附性能。先用单因素试验和响应面试验优化其吸附条件,再通过静态吸附试验、动力学试验、选择性试验和重复利用性试验考察其吸附性能。结果表明最佳吸附条件为E-MIMCMs添加量为19.11 mg、转速130 rpm、吸附温度30℃、EGCG的初始浓度为300 mg/L、吸附时间为4 h,此时E-MIMCMs的吸附量为69.44 mg/g;静态平衡吸附试验得到E-MIMCMs的最大平衡吸附量为69.14 mg/g,是同条件下N-IMCMs吸附量的1.27倍,符合Langmuir等温吸附吸附模型;动力学试验结果表明印迹和非印迹材料在3 h内达到吸附平衡,符合准一级动力学模型;以ECG和槲皮素作为EGCG的竞争物,E-MIMCMs对EGCG具有更高选择性;经过5次重复使用的印迹和非印迹材料,对EGCG的吸附分别为最大吸附量的80.45%和92.38%,表现了其良好重复使用性。
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