基于磺酸根型接枝微粒制备生物碱表面印迹材料及其分子识别特性研究

【摘要】生物碱是中草药中重要的有效成分,不同生物碱具有不同的药理活性。但从生物碱粗提取液中有效地提取纯化生物碱,是一项十分复杂的提取工程,通常所用的液-液萃取分离法,效率低成本又高。本研究采用本课题组建立的新型表面印迹技术,分别制得了苦参碱表面印迹材料与金雀花碱表面印迹材料,并探讨了它们对模板分子的结合特性与机理。本研究将分子表面印迹材料应用于生物碱的分离提纯进行了探讨性研究,本文的研究结果对生物碱分离纯化技术水平的提升具有重要的科学意义与价值。本文首先以γ-巯丙基三甲氧基硅烷(MPMS)作为偶联剂,用偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂,实现了油溶性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)在硅胶表面的接枝聚合,制得了接枝度为23g/100g的接枝微粒PGMA/SiO2,重点研究了主要因素对巯基-AIBN体系对引发GMA接枝聚合的影响。接着使用对氨基苯磺酸钠(SAS)对接枝大分子GMA的环氧基团进行开环反应,将磺酸根键合在接枝大分子侧链,制得了功能接枝微粒SAS-PGMA/SiO2。重点研究了主要因素对开环反应的影响规律。在此基础上较深入的探讨了功能微粒SAS-PGMA/SiO2对苦参碱和金雀花碱的吸附性能和机理。实验研究表明,功能微粒SAS-PGMA/SiO2对苦参碱分子和金雀花碱分子均具有较强的吸附作用,吸附的驱动力是氢键和静电作用相互作用的协同。在pH=6时,功能微粒对苦参碱具有最大吸附量；温度对吸附性能也有很大的影响,升高温度吸附量降低。采用与制备功能微粒SAS-PGMA/SiO2类似的方法,以间二氨基苯磺酸钠(DSAS)为试剂,制备了功能微粒DSAS-PGMA/SiO2。以苦参碱为模板分子,戊二醛为交联剂,通过希夫碱反应对接枝在硅胶表面的DSAS-PGMA/SiO2大分子链进行了分子交联,实现了苦参碱分子的表面印迹,制备了苦参碱表面印迹材料MIP-DSAS-PGMA/SiO2(缩写为MIP-DSASP/SiO2)。利用静态动态两种方法研究了MIP-DSASP/SiO2对苦参碱的结合性能和分子识别性能。实验结果表明,印迹材料MIP-DSASP/SiO2对苦参碱具有优异的识别选择性和优良的结合亲和性,相对于氧化苦参碱和金雀花碱,印迹之前DSAS-PGMA/SiO2对两者的吸附选择性系数仅为0.9和1.9,而印迹之后分子印迹材料MIP-DSASP/SiO2对两者的吸附选择性则提高至5.6和10.7。此外,苦参碱印迹材料具有良好的洗脱性能。以金雀花碱为模板分子,戊二醛为交联剂,通过希夫碱反应对接枝在硅胶表面的DSAS-PGMA/SiO2大分子链进行了分子交联,实现了金雀花碱分子的表面印迹,制备了金雀花碱表面印迹材料MIP-DSAS-PGMA/SiO2(缩写为MIP-DSASP/SiO2)。利用静态动态两种方法研究了MIP-DSASP/SiO2对金雀花碱的结合性能和分子识别性能。实验结果表明,印迹材料MIP-DSASP/SiO2对金雀花碱具有优异的识别选择性和优良的结合亲和性,相对于苦参碱和氧化苦参碱,印迹之前DSAS-PGMA/SiO2对两者的吸附选择性系数仅为0.86和0.88,而印迹之后分子印迹材料MIP-DSASP/SiO2对两者的吸附选择性则提高至6.5和9.5。此外,金雀花碱印迹材料具有良好的洗脱性能。
【作者】曹林交；
【导师】高保娇；
【作者基本信息】中北大学，高分子化学与物理，2014，硕士
【关键词】分子印迹；生物碱；甲基丙烯酸缩水甘油酯；接枝聚合；磺酸根；分子识别；

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