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(yīng)用.pdf

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

2、效的關(guān)鍵是對(duì)藥材進(jìn)行“去粗取精”。因此,擇性地分離提取中草藥中功能因子對(duì)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(yùn)用傅立葉-紅外光譜儀(FT-IR)、紫外可見(jiàn)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(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。通過(guò)光譜法考察了模板分子和功能單體之間的非共價(jià)作用。用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)及和選擇性實(shí)驗(yàn),考察了TAX—SMIP的選擇性吸附性能、吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)及分子識(shí)別性能力,揭示了TAX-SMIP的印跡、識(shí)別、傳質(zhì)和吸附機(jī)理,并將TAX—SMIP作為固定相,開(kāi)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(shí),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(shí)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(jié)構(gòu)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(jié)合實(shí)驗(yàn)表明,相比非印跡聚合物,TAX-SMIP對(duì)TAX顯示出良好的親和性和選擇性吸附能力,TAX—SMIP對(duì)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(jié)合位點(diǎn),25℃條件下,高親和力結(jié)合

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

7、表明,吸附過(guò)程為放熱反應(yīng),并且為自發(fā)進(jìn)行。吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,TAX-SMIP在前5 min內(nèi)對(duì)TAX的吸附速率很快,且在約20 min內(nèi)達(dá)到飽和吸附,TAX-SMIP對(duì)TAX的吸附基本符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型,并得出平衡吸附量為4.76μ mol／g,與實(shí)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(dá)79.61％。
　　 5.通過(guò)對(duì)TAX