分子印迹聚合物的合成及其应用研究

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分子印迹技术(molecular imprinted technique,MIT)是制备对目标分子具有特异选择性高分子聚合物的技术。分子印迹聚合物的制备一般包括三个过程:1,模板分子和功能单体之间通过共价键或非共价键作用结合,形成主-客体预组装配合物:2,加入交联剂,引发聚合得到高度交联的聚合物;3,将聚合物中的模板分子抽提出来,在聚合物中就形成了对模板分子在功能基团、分子尺寸、空间结构具有记忆功能的结合位点。这种聚合物与模板分子的待测液接触时,对模板分子显示高选择性的结合能力。分子印迹聚合物在液相色谱固定相、选择性催化、固相萃取剂等方面引起国内外研究者的关注,在临床药物分析,环境样品分析等方面获得广泛的应用。论文的主要内容如下:(1)对分子印迹技术的基本原理、制备和应用做了比较全面的综述,对分子印迹技术未来的发展趋势进行了分析和展望。(2)选用丙烯酰胺为功能单体,本体聚合法合成了染料木素MIP。在氯仿和四氢呋喃溶液中,紫外光谱发现模板分子和功能单体通过氢键形成了配合物。考察了聚合物的吸附性质:等温吸附过程,吸附选择性,吸附动力学,吸附热力学。用合成的聚合物作为固相萃取材料,分别用20%甲醇水溶液,NaOH(0.005mmol/L)溶液作为淋洗液,40%THF的甲醇溶液作为洗脱液,对提取物浸膏中的染料木素进行富集,使染料木素的相对含量从33%提高到70%。(3)采用本体聚合,悬浮聚合,纳米偏钛酸为载体悬浮聚合三种不同方法合成染料木素分子印迹聚合物。扫描电镜结果发现悬浮聚合及纳米偏钛酸为载体悬浮聚合法得到的聚合物是球状而且粒径分布均匀;以合成的聚合物作为液相色谱固定相,在流速为0.8ml/min的条件下,本体聚合与悬浮聚合得到的聚合物由于溶胀效应,柱压较高,不适合作为色谱填料,纳米偏钛酸为载体聚合物可以正常使用并对染料木素显示出较高的识别能力,印迹常数为1.85。(4)以杀虫剂吡虫啉为模板分子,丙烯酸为功能单体,本体聚合法得到了分子印迹聚合物。紫外光谱显示在氯仿溶液中吡虫啉和丙烯酸形成了超分子配合物;Scatchard分析结果显示,模板分子和功能单体通过氢键和离子键形成了两类结合位点;聚合物的吸附选择性研究表明聚合物对吡虫啉有很好的选择性识别能力,印迹常数为4.34。用这种合成的聚合物作为固相萃取材料,用20%甲醇水溶液淋洗,10%乙酸甲醇溶液洗脱,对大蒜中残留的吡虫啉到达富集效果。
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