磁性分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

【摘要】分子印迹技术是一种制备对印迹分子具有识别选择性聚合物的技术。通过该技术制备的分子印迹聚合物具有吸附选择性好、色谱效率高、便于功能设计等优点,而传统分子印迹聚合物存在印迹分子去除难、有效印迹位点少以及传质速率慢等缺点,从而在许多方面的应用受到了限制。为了解决这些问题,研究者采用表面分子印迹技术制备基于载体表面的印迹聚合物,该聚合物的印迹位点位于基质的表层,可加快对印迹分子的吸附速率,降低非特异性吸附,进而提高印迹聚合物对目标分子的吸附量和选择性。磁性纳米颗粒以其优异的磁学性能,在分析化学、生物科学以及医学等领域逐渐发挥出越来越大的作用。因此,在磁性纳米颗粒表面进行分子印迹制备的磁性分子印迹聚合物核壳微球,兼有良好的超顺磁性和高选择吸附性两大优点,具有广阔的应用前景。本文的工作主要是通过表面分子印迹技术,分别以两种具有高附加值的药物谷胱甘肽和槲皮素为模板分子,Fe304磁性纳米颗粒为载体,制备了对谷胱甘肽和槲皮素有特异识别性的磁性分子印迹聚合物。利用X射线衍射仪(XRD)、红外光谱分析仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等测试方法对所制备的印迹聚合物的结构和性能进行了表征,并对其吸附性能进行了研究。具体研究内容如下：(1)以谷胱甘肽(GSH)为模板分子,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酰胺(AM)为功能单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,H202一Vc为引发剂,Fe304纳米颗粒为磁性载体,利用一步合成法制备了对谷胱甘肽有特异识别性的磁性分子印迹聚合物(GSH-MMIPs)。通过L18(37)的正交试验研究了Fe304的物质的量、功能单体分别与模板分子和交联剂的摩尔比、引发剂的用量、聚合时间以及聚合温度对GSH-MMIPs吸附量的影响。得出的最佳制备工艺条件为：n(Fe304)=1mmol；n(GSH):n(AM+NVP)=1:4；n(AM+NVP):n(MBA)=1:4；引发剂占单体总量的w(％)=2％；t=28h;T=50℃.该条件下合成的GSH-MMIPs,其吸附量高达9.9416mg/g。并用XRD、TEM、DLS、FT-IR和VSM等对GSH-MMIPs的结构、形貌、分散性及饱和磁化强度进行了表征。用HPLC考察了GSH-MMIPs对印迹分子的吸附效果,结果表明磁性分子印迹聚合物对目标分子有较高的选择识别性能。(2)以槲皮素(Qu)为模板分子,N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酸(AA)为功能单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,H202-Vc为引发剂,Fe304纳米颗粒为磁性载体,利用一步合成法制备了对槲皮素有特异识别性的磁性分子印迹聚合物(Qu-MMIPs)。利用XRD、TEM、FT-IR、VSM及HPLC等对聚合物的结构和性能进行了表征,结果表明制备的Qu-MMIPs的粒径分布较窄,具有良好的磁响应性,能够满足磁性分离的需要,而且对目标分子有较高的选择识别性能。
【作者】王茹娟；
【导师】杜雪岩；
【作者基本信息】兰州理工大学，材料学，2014，硕士
【关键词】磁性纳米颗粒；分子印迹聚合物；谷胱甘肽；槲皮素；吸附；

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