基于球形二氧化硅表面黃杉素分子印跡聚合物的合成、表征及應用.pdf

1、分子印跡技術(Molecular Imprinting Technology,MIT)是制備在空間結構和結合位點上與特定目標分子完全匹配的分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIP)的新技術。MIP對所選目標分子具有很強的親和性及選擇性。目前已在異構體及手性分離、化學仿生傳感器、模擬酶催化、膜分離及固相萃取等領域日益顯示出其巨大的應用前景。
　　 中藥體系的組成十分復雜,提高中藥質(zhì)量和療

2、效的關鍵是對藥材進行“去粗取精”。因此,擇性地分離提取中草藥中功能因子對提高中藥制劑質(zhì)量和藥效具有十分重要的意義。本文以黃杉素(Taxifolin,TAX)為模板分子,利用在球形二氧化硅表面接枝聚合的方法制備了基于球形二氧化硅表面的黃杉素分子印跡聚合物(TAX—SMIP),優(yōu)化了TAX-SMIP的合成條件,并運用傅立葉-紅外光譜儀(FT-IR)、紫外可見光譜儀(UV-vis)、熱重分析儀(TG-DSC)、掃描電鏡(SEM)、元素分析儀等

3、對其進行了結構表征。通過光譜法考察了模板分子和功能單體之間的非共價作用。用靜態(tài)和動態(tài)吸附實驗及和選擇性實驗,考察了TAX—SMIP的選擇性吸附性能、吸附熱力學、吸附動力學及分子識別性能力,揭示了TAX-SMIP的印跡、識別、傳質(zhì)和吸附機理,并將TAX—SMIP作為固定相,開展了分子印跡.固相萃取從水紅花子中快速高效分離／富集黃杉素的研究。同時,利用本體聚合法制備了黃杉素分子印跡聚合物(TAX-MIP),比較了由表面接枝聚合法與本體聚合法

4、制備的印跡聚合物在吸附能力、印跡效率、吸附速率及分子識別特性上的差異。
　　 主要研究成果:
　　 1.TAX-SMIP的最佳制備條件為:以四氫呋喃為溶劑,2-乙烯基吡啶(2-Vpy)為功能單體,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)為交聯(lián)劑,n(TAX):n(2-Vpy):n(EDMA)=1:6:30,硅烷化硅膠用量為功能單體和交聯(lián)劑質(zhì)量的800％,在60℃下聚合24 h。
　　 2.熱重(TG—DSC)、掃描電鏡(

5、SEM)、比表面分析儀與元素分析等表征表明,TAX-SMIP是在硅膠微球表面包覆了一層結構疏松多孔狀的聚合物薄層,且具有良好的熱穩(wěn)定性。
　　 3.靜態(tài)平衡結合實驗表明,相比非印跡聚合物,TAX-SMIP對TAX顯示出良好的親和性和選擇性吸附能力,TAX—SMIP對TAX的平衡吸附數(shù)據(jù)符合Langmuir等溫吸附方程,且為優(yōu)惠吸附。Scatchard分析表明,TAX—SMIP中形成了兩類不同的結合位點,25℃條件下,高親和力結合

6、位點的離解常數(shù)Kd1=0.335μmol／mL,最大表觀結合量Qmax1=3.51μmol／g；低親和力結合位點的離解常數(shù)Kd2=0.996μmol／mL,最大表觀結合量Qmax2=7.93μmol／g,其表觀印跡效率可達43.19％。選擇性吸附實驗表明,TAX-SMIP對TAX的分配系數(shù)KD均大于對其他對照物(蘆丁、芹菜素),且分離因子α均大于2,說明TAX-SMIP對模板分子具有良好的分子識別能力。
　　 4.吸附熱力學實驗

7、表明,吸附過程為放熱反應,并且為自發(fā)進行。吸附動力學實驗表明,TAX-SMIP在前5 min內(nèi)對TAX的吸附速率很快,且在約20 min內(nèi)達到飽和吸附,TAX-SMIP對TAX的吸附基本符合準二級動力學模型,并得出平衡吸附量為4.76μ mol／g,與實際值4.64μ mol／g相差不大；分子印跡-固相萃取研究表明,TAX-SMIP能夠很好地從水紅花子中快速高效分離／富集黃杉素,其回收率可達79.61％。
　　 5.通過對TAX