接枝型氨基酸分子印跡膜的制備及其手性拆分性能研究.pdf

1、氨基酸是構成有機體蛋白質的基本組成單元，且在食品、農藥、藥物合成及日用化工品等領域都有著十分重要的作用。氨基酸是一類手性化合物，其不同對映體物理化學性質完全相同，但卻有著迥然不同的生理活性，故氨基酸對映體的手性分離備受關注，并得到了廣泛的研究。膜拆分法是一種比較經濟且易于規(guī)?；姆蛛x方法，但一般的分離膜缺乏對映體分離的選擇性。本課題結合了將分子印跡技術與膜技術，制備了新型的接枝型氨基酸單一對映體分子印跡膜，可有效地進行氨基酸外消旋體的拆

2、分。通過分子設計的構思，以氯甲基化聚砜作為基膜，采用“接枝/交聯聚合與分子印跡同步進行”的新型表面印跡技術，分別實施了L-天冬氨酸與L-谷氨酸在其表面的接枝交聯聚合與分子印跡，制備了接枝型L-天冬氨酸分子印跡膜與L-谷氨酸分子印跡膜，考察了兩種印跡膜對氨基酸對映體的識別選擇性能和滲透分離性能。研究表明，兩種接枝型印跡膜對兩種氨基酸的對映體有著優(yōu)良的識別選擇性，能夠成功地將氨基酸對映體拆分開。本研究設計與制備接枝型氨基酸單一對映體分子印跡

3、膜的方法，具有明顯的創(chuàng)新性，在生物與醫(yī)藥學等領域具有重要的科學價值與廣泛的應用前景。
　　首先，以氯甲基化聚砜(CMPSF)溶解在N，N-二甲基乙酰胺中，添加致孔劑聚乙二醇-400，采用浸沒沉淀相轉化法制得了CMPSF不對稱多孔微濾膜，然后用乙二胺對其進行化學改性，制備了氨化改性膜AMPSF。以過硫酸銨為引發(fā)劑，使之與膜表面的氨基構成-NH2/S2O82-表面引發(fā)體系，實施二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯(DMAEMA)的在膜表面的接枝聚

4、合，得到功能接枝膜PSF-g-PDMAEMA?？疾炝朔磻獥l件改變對反應的影響，得到了最佳條件。采用紅外光譜(FT-IR)、光學顯微鏡(OM)及掃描電鏡(SEM)對PSF-g-PDMAEMA進行了表征。采用紫外吸收光譜法考察研究了單體DMAEMA與天冬氨酸及谷氨酸的兩種酸性氨基酸相互作用，也通過研究PSF-g-PDMAEMA對兩種酸性氨基酸的吸附特性，進一步考察了單體DMAEMA與兩種氨基酸分子之間的相互作用。研究結果表明，-NH2/S2

5、O82-表面引發(fā)體系中，DMAEMA在膜表面的接枝聚合能順利進行，隨著AMPSF表面氨基鍵合量的增大，接枝度也增大。最佳的反應溫度為50℃，最佳的過硫酸鹽濃度是單體質量的1.0 wt％，制得的接枝膜中PDMAEMA接枝度最高為0.64mg/cm2。酸性氨基酸與DMAEMA間存在強靜電相互作用和氫鍵作用，PSF-g-PDMAEMA對其可產生強烈的吸附效應，在pH=4時，吸附量最大，分別可達1.43 mg/cm2、1.47 mg/cm2。紫

6、外吸收光譜和等溫吸附實驗的結果的結果均表明，功能單體DMAEMA與兩種氨基酸之間具有強烈的分子間作用，故本部分的研究結果為后續(xù)實施L-天冬氨酸和L-谷氨酸的分子印跡奠定了充分的理論基礎。
　　在上述實驗基礎上，分別以L-天冬氨酸(L-Asp)與L-谷氨酸(L-Glu)為模板對映體，采用N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)作為交聯劑，在表面引發(fā)體系-NH2/S2O82-的作用下，分別實施了L-Asp和L-Glu在膜表面的分子印跡，然

7、后將模板分子洗去，成功制得了接枝型L-天冬氨酸分子印跡膜L-Asp-MIM與L-谷氨酸分子印跡膜L-Glu-MIM。印跡膜的化學結構用FT-IR表征，表面形貌變化用OM進行觀察，斷面的孔結構變化由SEM觀察。在對印跡膜充分表征的基礎上，深入考察了反應條件對選擇性系數的影響，確定了最佳印跡條件。最后采用靜態(tài)法與動態(tài)滲透法研究了印跡膜對模板分子的結合與識別特性，探索了印跡膜對模板分子的滲透分離性能及其對氨基酸外消旋體的手性拆分性能。研究結果