磁性聚多巴胺分子印迹聚合物的制备及其吸附喹诺酮药物研究

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固相萃取前处理是HPLC分析方法的重要环节,表面分子印迹技术在HPLC前处理中有着广泛的应用。聚多巴胺(PDA)制备方法简单、活性基团多,是分子印迹聚合物的理想载体。本文基于聚多巴胺聚合制备了Fe3O4@PDA@MIPs和Fe3O4@PDA@Ti O2@MIPs两种磁性表面分子印迹聚合物,分别考察了其萃取水体中残留喹诺酮类药物(FQs)的性能。主要研究结果如下:(1)以磁性Fe3O4为磁性内核、聚多巴胺(PDA)为外壳、加替沙星为模板分子,研究制备了一种具有核壳式结构的磁性表面分子印迹聚合物Fe3O4@PDA@MIPs,分别采用傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)等对材料进行了表征。实验考察了溶液p H值、Fe3O4@PDA@MIPs用量等对吸附容量的影响,结果显示Fe3O4@PDA@MIP吸附加替沙星的吸附容量为51.9 mg/g,吸附过程可在30min达到平衡,Fe3O4@PDA@MIPs的选择性印迹因子为2.24。循环利用评价结果表明6次循环使用后,Fe3O4@PDA@MIPs的吸附容量下降小于9.4%。研究进一步建立了Fe3O4@PDA@MIPs固相萃取/HPLC分析水样中残留FQs的方法,方法验证表明各浓度添加水平的加标回收率为84.1%-91.9%。(2)为提高Fe3O4@PDA@MIPs的吸附性能,研究采用纳米二氧化钛对Fe3O4@PDA进行修饰,得到具有核壳结构的Fe3O4@PDA@Ti O2,并以Fe3O4@PDA@Ti O2为载体、恩诺沙星为模板分子,制备得到一种Fe3O4@PDA@Ti O2@MIPs表面分子印迹聚合物。SEM、BET及磁学测试等表征结果表明Fe3O4@PDA@Ti O2@MIPs具有良好的磁学性能和较高的比表面积。实验结果显示Fe3O4@PDA@Ti O2@MIPs吸附恩诺沙星在10min内可达到吸附平衡,吸附容量达118.6 mg/g,选择性印迹因子为2.66,吸附过程符合Freundlich吸附等温模型与准二级动力学模型,循环利用评估结果显示,Fe3O4@PDA@Ti O2@MIPs重复利用5次后的吸附容量降低小于20%。基于Fe3O4@PDA@Ti O2@MIP固相萃取前处理,研究建立了分析喹诺酮药物残留的HPLC法,方法验证结果表明,各浓度水平的添加回收率为79.6-98.8%。
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