具有親水性殼層的分子印跡聚合物微球的可控制備與性能研究.pdf

1、分子印跡聚合物(MIPs)由于具備制備方法簡(jiǎn)單且分子識(shí)別性能優(yōu)異的特點(diǎn)在分離提純、免疫分析、有機(jī)合成、藥物釋放、酶模擬以及生物模擬傳感器等方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。本文將可控/“活性”自由基聚合和分子印跡技術(shù)結(jié)合起來，制備出表面具有親水性聚合物殼層的MIP微球。通過親水性聚合物殼層的引入在MIP微球表面形成一個(gè)有效的親水保護(hù)層，從而達(dá)到提高其表面親水性、降低其在水溶液中對(duì)模板分子的非專一性吸附、并最終得到適于水溶液體系的分子印跡聚合物的

2、目的。此外，本文還通過使用具有溫度響應(yīng)性的聚合單體，以制備模板吸附性能具有溫度響應(yīng)性的分子印跡聚合物。具體內(nèi)容如下：
　　 1．將可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合和沉淀聚合相結(jié)合，即采用可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移自由基沉淀聚合法(RAFTVP法)成功制備出粒徑分布較窄、具有優(yōu)異分子識(shí)別性能的MIP微球。與傳統(tǒng)的自由基沉淀聚合法制備出的MIP相比，RAFTPP法所得的分子印跡微球粒徑明顯增大、專一性吸附性能增強(qiáng)，并具有更高的高吸附位點(diǎn)密度

3、。更重要的是，此法制備的MIP微球表面具有固載化的RAFT鏈轉(zhuǎn)移基團(tuán)，可以進(jìn)行微球的表面修飾改性。
　　 2．利用RAFTPP法制備的MIP微球表面固載的RAFT鏈轉(zhuǎn)移基團(tuán)，進(jìn)行表面引發(fā)RAFT聚合，在MIP微球表面接枝了親水性聚合物，如PHEMA分子刷或PHEMA-co-PMBA水凝膠殼層，并通過粒徑變化、元素分析、FT-IR、增重實(shí)驗(yàn)熒光標(biāo)記、水中分散以及接觸接實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PHEMA分子刷和PHEMA-co-PMBA水凝膠殼層

4、被成功接枝到微球表面，并賦予MIP微球優(yōu)良的親水性。純水溶液中的模板吸附實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，在分子印跡聚合物微球的表面引入親水性高分子刷或水凝膠層，可以達(dá)到提高其表面親水性、降低其在水溶液中對(duì)所需識(shí)別分子的非專一性吸附、并最終得到適于水溶液體系的印跡聚合物的目的。此外，我們還對(duì)PHEMA聚合物刷的長(zhǎng)度對(duì)水相識(shí)別性能的影響也做了詳細(xì)的研究。
　　 3．通過表面引發(fā)的RAFT聚合法，在RAFTPP法制備的分子印跡聚合物微球表面接枝了具有溫度

5、響應(yīng)性的親水性聚合物PNIPAAm，并對(duì)接枝前后的MIP微球進(jìn)行了詳細(xì)的表征。結(jié)果顯示接枝PNIPAAm分子刷后的MIP微球具有改進(jìn)的親水性，并在純水溶液中實(shí)現(xiàn)了專一性模板吸附。由于PNIPAAm具有溫度響應(yīng)的親水疏水轉(zhuǎn)變，分子印跡聚合物微球在純水中對(duì)模板分子表現(xiàn)出溫度響應(yīng)性的吸附性能。這一結(jié)果為人們?cè)O(shè)計(jì)具有響應(yīng)性的分子印跡聚合物另辟蹊徑，提供了非常好的思路，并為分子印跡聚合物在藥物控制釋放以及生物分析領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，我們通

6、過同樣的方法在分子印跡微球表面接枝了低交聯(lián)的PNIPAAm-co-PMBA水凝膠殼層，詳細(xì)考察了分子印跡聚合物表面親水性凝膠層的接枝量對(duì)于其在水溶液中吸附性能的影響。這一理論研究為設(shè)計(jì)具有親水性凝膠殼層的分子印跡聚合物提供了非常有意義的指導(dǎo)作用。
　　 4．將RAFTPP制備分子印跡聚合物的方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，即在RAFTPP過程中，加入預(yù)制的親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑。FT-IR和聚合物薄膜的靜態(tài)接觸角實(shí)驗(yàn)證實(shí)，此法將PHEMA大分