新型分子印跡材料的合成及其在環(huán)境和生物樣品前處理中的應(yīng)用.pdf

1、分子印跡是從仿生角度,采用人工方法制備對特定分子(模板)具有專一性結(jié)合能力的高分子材料的過程。分子印跡聚合物(MIP)既具有生物活性物質(zhì)的高親合性和高專一性識別能力,又能長期穩(wěn)定的仿生分子識別材料。但是,目前分子印跡聚合物任然存在的諸多的問題。MIP的識別位點位于高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,模板分子洗脫和識別效率低,影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度;目標(biāo)分子的結(jié)合受擴(kuò)散作用的限制,導(dǎo)致結(jié)合能力低,平衡時間長,都限制了MIP進(jìn)一步推廣應(yīng)用。近幾年,

2、為了突破MIP技術(shù)發(fā)展的瓶頸,很多學(xué)者都把精力致力于開發(fā)新的合成方法與工藝,以期進(jìn)一步的擴(kuò)大它的適用范圍。表面分子印跡技術(shù)就是人們研究的重要內(nèi)容之一,表面分子印跡就是通過把結(jié)合位點統(tǒng)一建立在載體的表面或是良好可接近的表面,來解決傳統(tǒng)印跡方法缺陷。本論文工作合成了六種新型的分子印跡材料并將它們應(yīng)用在環(huán)境和生物樣品前處理中,其中包括大分子量蛋白質(zhì)表面分子印跡納米線合成,磁小體雜化表面分子印跡納米線合成,ATRP引發(fā)制備分子印跡納米管膜,表面

3、引發(fā)ATRP制備分子印跡磁性納米顆粒,表面分子印跡高分子膜修飾硅膠用于血清中茶堿的固相萃取和聚多巴胺用于蛋白質(zhì)分子印跡的研究。
　　 第二章介紹了大分子量蛋白質(zhì)表面分子印跡納米線的合成。提出了以陽極氧化鋁膜(AAO)為載體,以蛋白質(zhì)為印跡分子,合成表面印跡納米線的方法。該方法合成的聚合物識別位點位于聚合物表面或是十分接近于表面,印跡位點容易接近,解決了印跡蛋白質(zhì)難以洗脫的問題,同時所合成的表面印跡納米線表現(xiàn)出對多種蛋白質(zhì)具有特異

4、性吸附能力,比如血紅蛋白、白蛋白、細(xì)胞色素c等。另外,由于合成的表面分子印跡納米線有較高的比表面積,印跡納米線具有較高的吸附容量。
　　 第三章介紹了在多孔氧化鋁膜的孔洞內(nèi)合成磁性分子印跡聚合物納米線的方法,并考察了對茶堿識別的選擇性。將模板分子茶堿固定在多孔氧化鋁膜的納米孔洞表面,加入超順磁性MnFe2O4納米晶體進(jìn)行聚合,得到了對茶堿有特異性吸附的表面分子印跡磁性納米線。磁性納米線的飽和磁矩為1.97 emu/g,并且在納米

5、線表面具有茶堿識別空腔,對于茶堿分子有選擇識別能力。
　　 第四章介紹了通過ATRP引發(fā),在氧化鋁模板(AAO)孔洞表面合成了MIP納米管膜。ATRP是活性可控自由基聚合的一種方式,本章工作證明ATRP聚合是制備分子印跡聚合物的有效方法;另外,ATRP的可控性使得合成的MIP納米管有均勻的孔徑大小和可調(diào)節(jié)的納米管膜厚度。制備的這種MIP納米管膜可廣泛的應(yīng)用在化學(xué)分離和傳感器方面。
　　 第五章介紹了通過ATRP引發(fā),在磁

6、性納米顆粒MnFe2O4表面印跡Boc-Tyr-OH的方法,這種帶有仿生識別能力的磁性納米顆粒在生物醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)方面具有潛在的應(yīng)用價值。
　　 第六章介紹了通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合(RAFT)在硅膠顆?？锥幢砻婧铣煞肿佑≯E薄膜,RAFT是活性可控自由基聚合的一種方式。通過氮吸附實驗,測得分子印跡薄膜的厚度為1.98 nm。與傳統(tǒng)的本體聚合法所合成的分子印跡聚合物相比,無論是吸附容量還是識別性能方面,采用RAFT合成的

7、分子印跡修飾硅膠MIP-Silica均具有一定優(yōu)勢。最后,將MIP-Silica作為SPE材料,檢測了血清基質(zhì)中茶堿的濃度,回收率達(dá)到90％。
　　 第七章介紹了一種新的蛋白質(zhì)印跡方法。多巴胺在Fe3O4納米顆粒表面自聚合形成一層薄膜,同時將蛋白質(zhì)分子包埋其中。洗脫蛋白質(zhì)分子,即可在聚多巴胺薄膜中形成蛋白質(zhì)的識別位點。多巴胺能夠在多種材料表面聚合,生物相容性好,能保持印跡過程中蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性,是蛋白質(zhì)分子印跡的良好材料。這種聚合