具有重要藥用價值化合物的分子印跡聚合物制備及其吸附選擇性規(guī)律研究.pdf

1、分子印跡法是制備對特定分子(印跡分子)具有識別選擇性的聚合物的技術，它是高分子科學、材料科學、生物學、化學工程等學科的有機結合。目前，分子印跡技術在手性分離、生物傳感器、生化試劑的分離及膜分離技術等許多領域都有廣泛的應用。隨著分子印跡聚合物(MIP)在分離和純化中的廣泛應用，從復雜樣品中分離具有高附加值的成分已經引起了研究者的廣泛關注。
　　 本文分別以兩種具有高附加值的藥物槲皮素和谷胱甘肽為模板分子，采用溶液聚合方法，制備了上

2、述兩種藥物的MIP。之后，以槲皮素MIP為載體，選取與槲皮素分子結構具有部分相似性的四種黃酮類化合物，分別運用Gaussian03軟件和Chemoffiee2006軟件計算模板分子和靶標分子的分子尺寸、分子體積和分子極性，初步探討了分子結構與MIP吸附選擇性規(guī)律之間的關系。具體研究內容及結果如下：
　　 1.本文采用溶液聚合方法，以槲皮素作為模板分子，N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸為功能單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，以乙

3、醇和水作為溶劑，制備了槲皮素MIP。以MIP在槲皮素和染料木素的混合溶液中對槲皮素的吸附量與分離度為考察對象，系統(tǒng)研究了兩種單體用量、交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量、反應時間及溫度對吸附選擇性的影響，對工藝條件進行了優(yōu)化。最佳工藝條件為：槲皮素、丙烯酸、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、雙氧水與Ⅳ_乙烯基吡咯烷酮的摩爾比分別為：0.0714，3，2.5，0.00881，最佳的反應溫度和時間分別為：35℃和20h。在最佳條件下制備的MIP在槲皮素和染料

4、木素的混合液中顯示出良好的分離選擇性，分離度為6.58。另外，Scatehard.模型揭示出在MIP中存在兩種類型的結合位點。
　　 2.本文選用谷胱甘肽作為模板分子，N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺作為功能單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，H2O2-Vc為引發(fā)劑，以甲醇和水作為溶劑，制備了谷胱甘肽MIP。以MIP在谷胱甘肽和L-半胱氨酸的混合溶液中對谷胱甘肽的吸附量與分離度為考察對象，系統(tǒng)研究了兩種單體用量、交聯(lián)劑用量、引

5、發(fā)劑用量、引發(fā)劑配比、反應時間及溫度對吸附選擇性的影響，對工藝條件進行了優(yōu)化。最佳工藝條件為：谷胱甘肽、丙烯酰胺、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、雙氧水與N-乙烯基吡咯烷酮的摩爾比分別為：0.5，2.25，2.5，0.01765，Vc與雙氧水的摩爾濃度比為：2:1，最佳的反應溫度和時間分別為：35℃和30h。在最佳條件下制備的MIP在谷胱甘肽和L-半胱氨酸的混合液中顯示出良好的分離選擇性，分離度為2.84。Scatchard模型揭示出在MI

6、P中存在兩種類型的結合位點。
　　 3.選取與槲皮素分子結構部分類似的水飛薊素、柚皮苷、葛根素和沒食子酸為靶標分子。運用Gaussian03和Chemoffiee2006軟件計算上述五種物質的分子尺寸、分子體積和分子極性參數。之后，以槲皮素MIP分別在相同質量濃度比、不同質量濃度比和不同溫度下對槲皮素與上述四種物質的乙醇混合溶液進行吸附實驗。以分離度為考察指標，考察了MIP在槲皮素和水飛薊素、柚皮苷、葛根素、沒食子酸混合液中對槲

7、皮素的吸附選擇性，并初步考察了槲皮素MIP吸附選擇性與分子結構的關系。結果表明，對不同的黃酮類化合物，分子尺寸是影響槲皮素MIP吸附性能的關鍵性因素之一。當靶標分子的分子尺寸大于模板分子時，槲皮素MIP對模板分子的分離度隨著靶標分子與模板分子之間分子尺寸差異的增大而增大；當靶標分子的分子尺寸小于模板分子時，槲皮素MIP對模板分子的特異性吸附表現(xiàn)相對不突出。分子極性參數的匹配程度亦是影響槲皮素MIP吸附選擇性的關鍵因素之一。當靶標分子的分

8、子極性參數大于(或小于)模板分子時，槲皮素MIP對模板分子的分離度隨著靶標分子與模板分子之間分子極性差異的增大而增大；當靶標分子的分子極性與模板分子相近時，槲皮素MIP對模板分子分離度較低。分子體積對槲皮素MIP的吸附性能也存在影響。當靶標分子的分子體積大于模板分子時，槲皮素MIP對模板分子的分離度隨著靶標分子與模板分子之間分子體積差異的增大而增大；當靶標分子的分子體積小于模板分子時，槲皮素MIP對模板分子的特異性吸附表現(xiàn)相對不突出。同