分子印迹技术中交联剂和模板方法的选择研究

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本文研究了分子印迹聚合物(MIP)的制备方法,提出了选择最佳交联剂的有效方法,将所制备的齐多夫定(AZT)替代模板分子印迹聚合物作为固相萃取吸附(SPE)剂,对固相萃取条件进行优化,用于血清样品的前处理。通过替代模板法和牺牲模板法制备分子印迹聚合物,进行了比较研究。采用固定化模板制备分子印迹聚合物,评价了交联剂的用量对印迹效果的影响。主要内容包括:1.借助计算机模拟选择出制备齐多夫定(AZT)分子印迹聚合物的最佳交联剂和功能单体,通过实验方法验证计算机模拟结果。选择了三甲氧基丙基三甲基丙烯酸酯(TRIM),乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA),二乙烯基苯(DVB)为交联剂,甲基丙烯酸(MAA)为单体,采用替代模板法制备齐多夫定分子印迹聚合物,同样选择TRIM,EGDMA,DVB为交联剂,4-乙烯基吡啶(4VP)为功能单体,采用传统方法分别制备了对硝基苯酚(4-NP)分子印迹聚合物,同样实验条件下,制备出各交联剂的空白聚合物(只有交联剂组成)。通过静态吸附和动态吸附实验,计算出各聚合物的吸附量、结合常数、和印迹指数。相互比较印迹指数,以及空白聚合物对模板分子的吸附情况,研究交联剂对印迹效果的影响,对MIP的制备提出有效选择最佳交联剂的方法。实验结果表明,选择DVB为交联剂时AZT分子印迹聚合物的印迹指数最高,选择TRIM为交联剂时4-NP分子印迹聚合物的印迹指数最高,各空白聚合物的实验结果表明,DVB空白聚合物对齐多夫定最具有惰性,吸附量最小,TRIM空白聚合物对4-NP最具有惰性,吸附量最小,总结实验结果,我们提出选择最佳交联剂的方法,即制备分子印迹聚合物时,选择对模板分子最具有惰性的交联剂为最佳交联剂。通过计算机模拟,选择对模板分子结合能量最低的功能单体和对模板分子结合能量最高的交联剂,能够设计高特异性吸附的分子印迹聚合物,合理设计印迹聚合物能够缩短制备时间,提高印迹聚合物的效率。2.以AZT替代模板分子印迹聚合物作为固相萃取吸附剂,优化萃取条件,用于血清样品的前处理。确定pH=7磷酸二氢钾缓冲溶液为上样溶剂,2%(V/V)乙腈/pH=7磷酸二氢钾缓冲溶液为淋洗剂,甲醇/乙酸(9:1,V/V)作为洗脱剂。渗漏实验验结果显示齐多夫定MIP的吸附容量为9.10mg/g,而非分子印迹聚合物(NIP)的吸附容量仅为1.77mg/g。以AZT酯化物和拉米夫定为结构类似物,进行吸附实验发现MIP具有高选择性。本文所制备的替代模板分子印迹聚合物在水性体系中表现出了很好的识别能力。血清样品经印迹聚合物固相萃取后,用高效液相色谱法测定,发现MIP萃取柱回收率为99.3%,NIP萃取柱仅为13.2%,说明替代模板MIP可用于血清样品中AZT的选择性分离富集,并可避免模板渗漏。3.分别合成了AZT和4-NP的替代模板分子和复合模板单体,采用替代模板法和牺牲模板法分别制备了AZT和4-NP分子印迹聚合物,通过静态吸附实验,各聚合物对分析物的吸附量进行了比较研究。实验结果表明牺牲模板法制备的AZT以及4-NP分子印迹聚合物的印迹指数和吸附量大于替代模板法制备的分子印迹聚合物,据此可知,MIP的制备中采用牺牲模板法能够得到印迹效果更好的MIP。4.采用固定模板法,不同比例的交联剂制备了AZT分子印迹聚合物。通过静态吸附实验,计算出各聚合物的结合常数,印迹指数和吸附量,相互比较印迹指数,交联剂的用量对印迹效果的影响进行了评价,发现采用固定模板法制备分子印迹聚合物,明显降低交联剂的用量,仍能获得印迹效果比较好的分子印迹聚合物。
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