白坚木皮醇表面印迹材料的制备及其识别特性研究

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白雀木醇是一种具有左旋光学活性的天然化合物,以它作前体可合成多种旋光性肌醇衍生物,具有重要的药理价值。近年来,随着对白雀木醇研究的深入,人们逐渐认识到白雀木醇的药用价值,白雀木醇的市场需求量日益增大,具有良好的市场前景。研究发现,橡胶乳清中含有丰富的白雀木醇资源(约为乳清的0.2%~1.2%)。我国拥有丰富、廉价易得的橡胶乳清,若能将其中的白雀木醇分离、提取出来,并加以利用,则具有巨大的经济价值和社会效益。本课题采用表面分子印迹技术,以白雀木醇(Quebrachitol)为范本分子,4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体,制备了白雀木醇分子表面印迹材料,所制备的表面印迹材料能够高效的选择性吸附白雀木醇。本课题首先以γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-540)作为改性剂,将氨基基团键合到硅胶微粒表面,制得了改性微粒AMPS-SiO2;再以过硫酸铵为引发,过硫酸根离子与AMPS-SiO2硅胶微粒表面的氨基基团构成氧化-还原引发体系,从而引发4-乙烯基吡啶(4VP)接枝到硅胶微粒表面(“graft from”法),制得了接枝微粒P4VP/SiO2;采用多种检测手段(红外光谱、热失重、扫描电子显微镜法)考察接枝微粒P4VP/SiO2的化学结构、表面聚4-VP接枝度及微粒形态,探究了反应条件对接枝微粒P4VP/SiO2表面聚4-VP接枝度的影响。实验结果表明,功能单体4-VP成功地接枝到SiO2表面,制备出具有较高接枝度的接枝微粒P4VP/SiO2。制备接枝微粒的最适宜条件为:反应温度为50℃、4-乙烯基吡啶浓度ω=20%、过硫酸铵用量ω=1.4%、反应时间7h。其次考察了接枝微粒P4VP/SiO2对白雀木醇的吸附性能:通过改变介质的pH值、温度,考察接枝微粒P4VP/SiO2对白雀木醇吸附量的变化规律,并对吸附机理进行分析。实验结果表明:接枝微粒P4VP/SiO2对白雀木醇的吸附容量随着介质pH值的增大,表现出先增强后减弱的规律,并且在介质pH=7处,接枝微粒P4VP/SiO2对白雀木醇有最大吸附容量;温度升高,吸附容量减小。白雀木醇没有紫外特征吸收峰,用一般的紫外检测器无法对其进行定量检测。本课题以亲水色谱(Hydrophilic Interaction Chromatography, HILIC)为固定相,以蒸发光散射仪(Evaporative Light Scattering Detector, ELSD)为检测器,建立了白雀木醇检测方法。色谱条件为:色谱柱(Merck ZIC-HILIC,150×4.6mm,5μm);流动相:V(乙腈):V(水)=70:30,等度洗脱;柱温:室温;流速:1.0mL/min。ELSD检测条件为:蒸发温度(Evaporation Temperature)为65℃,雾化温度(Atomization Temperature)为50℃,高纯氮压力9.9Mpa。结果表明白雀木醇的浓度与回应峰峰面积的积分值成很好的线性关系:相关系数为0.9997;相对标准偏差为0.48%;检测限为0.08mg/mL;加样回收率为100.3%。该方法快速、简便、准确,适合从复杂体系中快速检测白雀木醇的含量。最后,对饱和吸附白雀木醇的接枝微粒P4VP/SiO2实施表面印迹,制备对白雀木醇具有特异吸附性能的印迹材料MIP-P4VP/SiO2。采用静态法(Batch method),详细考察了印迹材料MIP-P4VP/SiO2对白雀木醇结合性能;以结构类似物莽草酸为参比物,考察印迹材料MIP-P4VP/SiO2对白雀木醇的识别选择能力。实验结果表明,印迹材料MIP-P4VP/SiO2对白雀木醇具有良好的结合能力与专一的识别特性。相较于莽草酸,印迹前,材料P4VP/SiO2对白雀木醇的选择系数为1.28,印迹后提高到了4.84。显然,MIP-P4VP/SiO2对白雀木醇具有较高的识别选择性能。此外,以盐酸为洗脱液,重复使用8次后,印迹材料MIP-P4VP/SiO2对白雀木醇的结合容量基本不发生变化。
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