介孔材料分子印跡聚合物的制備及固相萃取

介孔材料分子印跡聚合物的制備及固相萃取摘要在本文中,我們制備的提取青蒿素的分離和純化(ARS),這是傳統(tǒng)的中國醫(yī)藥青蒿Artemizinin用作模板分子的活性組分分子壓花聚合物(MIP)的基礎(chǔ)上,包裝在固相偶氮二異丁腈(廣告被用于來完??成。用于分子壓花聚合物ARS使用KH550(APTES進(jìn)行表面壓花的制備)改性的中孔材料(AP-MCM41)作為載體作為引發(fā)劑。介孔材料和聚合物,其分子量壓花artemizinini已經(jīng)確定通過紅外光譜與傅里葉變換,物理吸附,和透射電子顯微鏡。結(jié)果表明,該分子印跡聚合物ADR在最佳制備pONDITIONS吸附容量是102.25毫克/克,這比在neimprintiranih聚合物顯著更高。選擇性實驗artemizinina,雙氫和蒿甲醚具有MIP更高的選擇性為artemizinin和其結(jié)構(gòu)類似物如artemizinina印跡聚合物,通過常規(guī)方法制備。性別。定義也確定了選擇性和所提取的提取物青蒿97,98%RSD和小于1.78%的平均產(chǎn)率。并提供青蒿素的分離和提純的新方法。關(guān)鍵詞：青蒿素；分子印跡聚合物；固相萃??；介孔材料AbstractInthispaper,wepreparedtheextractionandpurificationofartemisinin(ARS),whichisbasedonthetraditionalChinesemedicineArtemisininusedasatemplatemoleculefortheactivecomponentofmolecularembossedpolymer(MIP),packagedinSolidphase,azobisisobutyronitrile(advertisingwasusedtocomplete.ThemolecularembossedpolymerARSusesKH550(APTESforsurfaceembossingpreparation)modifiedmesoporousmaterial(AP-MCM41)asacarrierasaninitiator.Mesoporousmaterialsandpolymers,whosemolecularweightembossingartemizininihasbeendeterminedInfraredspectroscopywithFouriertransform,physicaladsorption,andtransmissionelectronmicroscopy.TheresultsshowthatthemolecularlyimprintedpolymerADRintheoptimalpreparationofpONDITIONSadsorptioncapacityartemizininais102.Theselectiveexperimentartemizinina,dihydrogenandartemetherhaveahigherselectivityforMIPforartemizininanditsstructuralanaloguessuchasartemizininaimprintedpolymers,byconventionalmethodsThegenderdefinitionalsodeterminestheselectivityandextractionoftheextractofArtemisiaannua97,98%RSDandanaverageyieldoflessthan1.78%.Molecularlyimprintedpolymershaveexcellentadsorptioncharacteristics,highselectivity,specificrecognitionandStabilityandanewmethodfortheseparationandpurificationofartemisininKeywords:Atemisinin;Molecularlyimprintedpolymers;Spe

目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1分子印跡技術(shù) 11.1.1概述 11.1.2分子印跡技術(shù)的原理 11.1.3分子印跡技術(shù)的分類 21.1.4分子印跡聚合物制備條件的選擇 31.1.5分子印跡聚合物的制備方法 41.1.6分子印跡技術(shù)的應(yīng)用 101.2青蒿素 111.3固相萃取 121.3.1固相萃取步驟 121.4本文工作意義及內(nèi)容 13第2章實驗部分 142.1儀器和藥品 142.1.1儀器 142.1.2藥品 142.2氨基化改性MCM-41載體材料的制備 152.3制備條件的選擇 152.3.1功能單體的選擇 152.3.2功能單體比例的選擇 162.3.3交聯(lián)劑種類的選擇 162.3.4溶劑的選擇 162.4分子印跡聚合物（MIP）的制備 162.5印跡聚合物的性能評價 172.5.1靜態(tài)吸附實驗 172.5.2選擇性吸附實驗 172.5.3重復(fù)性實驗 172.5.4固相萃取 18第3章結(jié)果與討論 193.1載體材料的制備 193.1.1傅立葉紅外光譜（FT-IR）解析 193.1.2比表面積和孔隙度分析 203.2制備條件的選擇 223.2.1功能單體種類的選擇 223.2.2功能單體比例的選擇 223.2.3交聯(lián)劑種類的選擇 233.2.4溶劑種類的選擇 243.3青蒿素分子印跡聚合物的合成機理 253.4靜態(tài)吸附實驗 263.4.1繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 263.4.2吸附等溫線 263.4.3Scatchard分析 273.4.4Langmuir和Freundlich等溫吸附模型 283.4.5選擇性吸附 293.4.6重復(fù)性實驗 303.5實際樣品應(yīng)用 31結(jié)論 33參考文獻(xiàn) 34第1章緒論1.1分子印跡技術(shù)1.1.1概述分子印跡技術(shù)（MIT）是一項近些年來受到越來越多人關(guān)注的熱點內(nèi)容，可以在化學(xué)反應(yīng)結(jié)合時適應(yīng)其結(jié)構(gòu)。通過制備含有分子的分子，可以實現(xiàn)具有分子靶的高物理和化學(xué)穩(wěn)定性的靶材料的快速擴增，分離和擴增。近年來，技術(shù)發(fā)展迅速，已成功應(yīng)用于色譜分離[2]，化學(xué)/生物傳感器[3]，催化收斂[4]，假冒抗生素等領(lǐng)域。雖然這種學(xué)說從嚴(yán)格意義上講存在著一些問題,但是卻為之后分子印跡的發(fā)展提供了很好的思路。接著在1949年Dickey通過研究硅膠對染料的吸附,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展加深了分子印跡技術(shù)相關(guān)內(nèi)容,并突分子印跡技術(shù)是的！相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。1993年，莫斯巴赫團(tuán)隊在《自然》雜志上發(fā)表了刻印的茶堿分子聚合物。迄今為止，分子印跡技術(shù)的研究一直受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，已成為分析化學(xué)等相關(guān)研究的熱點。1.1.2分子印跡技術(shù)的原理 通常在Fe3O4粒子表面修飾特定物（表面活性劑或無機物涂層），形成保護(hù)殼。保護(hù)殼不僅起到穩(wěn)定納米顆粒的作用，而且還能功能化Fe3O4粒子的表面，例如與其他納米顆?；蚋鞣N配體結(jié)合，這取決于功能化基團(tuán)的性質(zhì)。功能化Fe3O4納米顆粒在催化反應(yīng)、生物識別和化合物分離等方形成聚合物，再將模板分子利用索氏提取等方法洗脫下去，最終獲得一種具有與模板分子相匹配的三維立體孔穴的印跡聚合物。1.1.3分子印跡技術(shù)的分類根據(jù)功能單體和來自不同分子的樣品，力可分為幾種不同的組合，包括金屬離子、半金屬離子和金屬離子、配位方法。（1）超低頻首先提出了一種金屬方法，也稱為預(yù)組裝方法。因此，一個特殊基團(tuán)的模型和一個物體的功能特征通過化學(xué)反應(yīng)，漏斗一個國家集團(tuán)通過金屬鍵產(chǎn)生復(fù)合物，然后是，通過化學(xué)反應(yīng)（如水解）去除模板。與其他印刷方法相比，它們具有更高的特異性，它們可以在表面形成聚合物，盡管如此，在一個統(tǒng)一的結(jié)合，金屬。變應(yīng)原定律不適用于在分子水平上制備固相萃取的所有分子樣品，當(dāng)很難達(dá)到平衡時，因此很難應(yīng)用于固相萃取。（2）金屬方法[7]具有金屬鍵（無快速吸附釋放模板等，但為了不非常穩(wěn)定的聚合，導(dǎo)致印刷說明不清楚。因此，在相關(guān)條件下仔細(xì)選擇聚合工藝是必要的，因此具有最大穩(wěn)定性的聚合物。（3）[8]將是一個半金屬非金屬印模和混合金屬結(jié)合系統(tǒng)與組合。不知何故，在任何地方，聚合物后形成的分子基質(zhì)都不會橢圓結(jié)合吸附基質(zhì)分子。但通過金屬鍵，這將是印刷、聚合物和反應(yīng)速度模式的顯著提高。關(guān)系雕刻機和非金屬雕刻機的優(yōu)點，因而被廣泛應(yīng)用。（4），金屬離子，一種與已知的保護(hù)或毒素協(xié)調(diào)和合作的方法，是一種過渡金屬，來自不飽和軌道和各種原子、電子和雜化物中的配體。由于樣品和單體本身不是金屬相互作用，因此在制備mt的過程中，金屬鍵相對較弱，因此在極性或極性較小的溶劑實驗中使用的大多數(shù)聚合物制備中都有很好的結(jié)果。在極性很強的溶劑中，特別是在水中，認(rèn)識到還原能力的意義，協(xié)調(diào)鍵的高強度氫鍵。因此，金屬離子在分子水平上，可能在水中生成mcolor。對極性溶劑的理解。1.1.4分子印跡聚合物制備條件的選擇1.1.4分子印跡聚合物制備條件的選擇模板分子的選擇也被稱為高分子材料的分子、分子或靶分子的印刷品。分子選擇模板幾乎是無限的。它是以小極性分子為模板印刷而成的。近年來，越來越多的分子，如被選作分析用的蛋白質(zhì)、胺、核酸和碳水化合物，已經(jīng)被廣泛使用?？捎米鞣肿幽０錥9]。功能單體非常重要。在提出和單體配合物更穩(wěn)定、選擇性親和力更強之前。在質(zhì)子酸功能能夠電離之前提出分子單體的存在，選擇通?？梢越邮艿馁|(zhì)子單體的基本功能模板；對于通常選擇酸單體的堿模板。研究基團(tuán)[11]是以基拉爾芳香胺為模板分子，丙烯酰胺酰氯，創(chuàng)新制備了一種新功能單體。理論上。。溶劑溶劑也被稱為孔內(nèi)劑。選擇溶劑的三個原則：一般來說，它考慮到建議，可以溶解成一個提案和單體它們；單體的比例幾乎不影響；它們是多孔聚合物。老鼠在表面上的一個孔內(nèi)的藥劑，膨脹和孔體積對鑒別能力和小鼠的實際應(yīng)用有重大影響，MIP、溶劑主要溶解在塑料組分的主要作用中，即單體分子的提出、整合方式、功能和引發(fā)劑的結(jié)構(gòu)中有一個大的孔，這是在使用時利用T的好處?；顒愚D(zhuǎn)移MIP的實際生產(chǎn)過程中，溶劑的主要作用就是溶解參與的主要聚合的組分，即模板分子功能單體、交聯(lián)劑、和引發(fā)劑，使其具有大孔結(jié)構(gòu)方便其應(yīng)用過程中的傳質(zhì)活動。交聯(lián)劑集成方法是一種用于連接預(yù)柱的應(yīng)用，我需要另一個方便的要求，即當(dāng)提案被大規(guī)模移除時，結(jié)構(gòu)中有一個大孔的聚合物，以三維MIP的形式。一種創(chuàng)新的制備方法[12]（2-甲基-2-丙烯酰胺分子）建議，選擇N-（目標(biāo)-丁氧基-羰基-L-色氨酸，按照此方法制備一部分用于液相色譜的高分辨率MIP包裝，N-[N-（目標(biāo)-[羰基-L-色氨酸]經(jīng)手術(shù)分離。引發(fā)劑及引發(fā)方式作為聚合的引發(fā)劑，尤其是通過提供自由基、完全反應(yīng)（mip），通常由光、熱和電的低溫觸發(fā)，觸發(fā)和輻射應(yīng)被觸發(fā)。金的溫度在40-60℃之間，一般控制光照溫度較低，開始時在光照下進(jìn)入冰浴，在光照的影響下引發(fā)反應(yīng)。1.1.5分子印跡聚合物的制備方法1）聚合體：該體在反應(yīng)熱中以少量溶劑中溶液所有組分的百分比依賴certa，從而引發(fā)e，因此該方法在分子水平上更進(jìn)一步。操作方法的主體相對簡單，而且制備條件好，很容易控制，但六也有許多不便，對于摩爾聚合物，篩選，調(diào)節(jié)，這些過程中你消耗了一袋聚合物和顆粒，無定形聚合物，不均勻顆粒的尺寸分布。LES也是最大的缺點[13]到高24935；氨基脲；作為分子制備的模型，氨基脲MIPS的主體，通過干擾吸收實驗研究系統(tǒng)，對其吸收影響的能力。（2）需要懸浮液：在具有水分散性的反應(yīng)體系中，溶劑反應(yīng)和需要強烈攪拌，分散功能的類型和親水性單體接觸會影響反應(yīng)過程。在疏水懸浮液中，每一單體由于水分子A作為水分子的溶劑和分子模型也起到分子模型E的作用，因此，當(dāng)由于單體之間的弱化作用時。而對于分子模型來說，更容易溶于水，在連續(xù)相中，因此選擇性地形成識別位點是非常困難的。（4）單體分子的沉淀作用。此外，粘合劑完全溶解在溶劑中（由大量-21058s引起），形成單一聚合體系。在CERTA條件下，聚合產(chǎn)物。當(dāng)聚甲基丙烯酸甲酯的收入增長復(fù)合物，在某種程度上，不溶于溶劑、分離相，并以聚合物的形式沉淀到聚合物體系中。尤永新[15]等，被用作甲基磺酰脲的分子模型氯化物，作為乙二胺丙烯酸甲酯單體的功能是一類救濟，通過沉淀聚合微球的合成。CI已在學(xué)校和大學(xué)確定了磺酰脲類微球的分離及其結(jié)構(gòu)相似。吸收特性。楊通過沉淀威海（16），制備了一種含有印刷三聚氰胺的聚合物。通過合成方法，聚合物的加入是一種具有三聚氰胺性質(zhì)的分子，可用于三聚氰胺的分離和檢測。（4）表面涂層法[17]通過與納米顆粒的弱相互作用，氨基酸分子氫鍵的擴展振動頻率隨納米顆粒的形成而變化。納米吸附劑制備步驟少，性能高，吸附效果明顯，選擇性吸附能力強。它適用于許多類似的手性氨基酸和其他手性化合物的分離。粒徑不均勻，浮雕分子埋藏深，傳質(zhì)慢，再生效果差，特別適用于蛋白質(zhì)等生物大分子的分離和處理，根據(jù)不同的基質(zhì)材料，有兩種表面浮雕技術(shù)有機分子表面的作用與硅膠、殼聚糖和磁性材料表面上的雜質(zhì)應(yīng)具有良好的機械和熱穩(wěn)定性，分子低聚物的分子變化影響無機材料表面上的品牌。提高聚合物微球的識別速度，即在高效、紫外、紅外、分子制備浸漬（MIP）聚合物上。結(jié)果表明，L-麻黃堿具有高分子、良好的吸附性、HAN[20]涂層的吸附性、選擇性和回收率提高。1.1.6分子印跡技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)階段對于分子印跡聚合物的研究主要集中在色譜、傳感器、抗體模擬、固相萃取等幾個方面。而分子印跡技術(shù)的用處較廣，故在模擬酶，痕量產(chǎn)物的富集、農(nóng)殘分析、藥物的控制釋放中也有較為廣泛的用途。磁測量結(jié)果表明，POSS-PCL-β-CD/Fe3O4混合膠束在外磁場作用下仍表現(xiàn)出磁分離的特性，另外該聚合物制備簡便，成本低，吸附性能優(yōu)異，可重復(fù)利用等優(yōu)點，因此這些磁性混合膠束在污染物檢測領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。在固相萃取中的應(yīng)用印跡聚合物由于其獨特的選擇性和親和力，可以作為SPE的吸附填料[21]，吸附樣品中模板分子或其結(jié)構(gòu)類似物，可克服生物或環(huán)境樣品體系復(fù)雜、預(yù)處理操作繁瑣等不利因素，為樣品的采集、富集和分析提供了極大方便。由于模板分子與印跡聚合物的識別位點進(jìn)行特異性的結(jié)合，在清洗過程中可洗去非特異性結(jié)合的雜質(zhì)和干擾物，然后再通過改變條件洗脫模板分子即可。(2)色譜固定相中的應(yīng)用通過在色譜柱[22]里原位聚合合成連續(xù)的聚合物或向色譜柱中裝填MIP，將MIP作為色譜固定相利用其特異性分離混合物。近年來，許多小分子或大分子都已經(jīng)被用在許多印跡技術(shù)中，黃怡，張青杰[23]等，將分子印跡技術(shù)與固相萃取技術(shù)結(jié)合，成功的測定了了飼料中萊克多巴胺的含量。在明確的主客體相互作用中，通過在磁性Fe3O4納米顆粒表面修飾能化的大環(huán)分子為當(dāng)前的研究熱點。在眾多的修飾材料中，β-CD?為常用的表面修飾材料。β-CD??的內(nèi)腔具有疏水性的，因此它能夠與某些分子相互作用，這些分子的大小和結(jié)構(gòu)與β-CD內(nèi)腔的性質(zhì)相近。相反，由于強極性官能團(tuán)的存在，β-CD的外層具有強親水性。它們可以通過主客體的相互作用，在空腔內(nèi)部可與各種各樣的客體分子形成復(fù)合物，并作為模板客體位。磁性納米材料的物理性質(zhì)與包裹在納米顆粒表面的β-CD????分子的分子識別能力的結(jié)合，使其在反應(yīng)催化、藥物傳遞、污染監(jiān)測、化學(xué)載體等[26]領(lǐng)域有著重要的潛在研究價值。（4）其他分子印跡聚合除了在以上的用途外還在酶模擬、痕量產(chǎn)物的富集、農(nóng)殘分析、模擬生物膜、免疫測定探針、藥物的控制釋放中也有廣泛的應(yīng)用。1.2青蒿素青蒿素是中藥青蒿（又稱青蒿）的主要活性成分之一，早在70年代就被中國研究人員首次分離命名青蒿素對于腦疾有著和極強的治療特異性，是繼磺胺類的特效藥。抗利血平和氯喹抗性瘧疾〔26〕。到目前為止，抗奎寧和葉酸的抗瘧藥物的耐藥性已廣泛存在，這是瘧疾高死亡率的根本原因。青蒿素抗瘧藥物由于其獨特的結(jié)構(gòu)和抗瘧機制，，而且在防治血吸蟲病甚至艾滋病等其他疾病方面具有誘人的應(yīng)用前景。正是由于青蒿素具有重要的藥用價值，青蒿素的理化性質(zhì)、測定方法、合成方法、提取分離方法引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，并取得了一定的效果。但現(xiàn)在青蒿素由于制備困難、成本高、產(chǎn)率低等原因，目前青蒿素的生產(chǎn)仍然依賴于從天然資源的提取目前常用的提取青蒿素的方法包括有機溶劑提取法、微波輔助溶劑提取法、超臨界萃取法等。1.3固相萃取固相萃取(SoidPhaseExtration,SPE)是一種對于樣品處理預(yù)處理的富集凈化技術(shù)，與傳統(tǒng)的萃取(Liquid-liquidextraction,LLE)相比，SPE具有更多的優(yōu)點:(1)更有效地將目標(biāo)物與雜質(zhì)分離;(2)消耗的有機溶劑含量較少;(3)能夠處理小體積的樣品;(4)無需相分離，組分收集比較容易;(5)操作步驟簡單易于自動化生產(chǎn)。1.3.1固相萃取步驟基質(zhì)固相分散體（MSPD）是一種相對較新的方法，可以使樣品完全解聚并分散在固體載體上，從而生成具有足以提取分析物的色譜特征的固體混合物[5]。MSPD的使用提供了簡單的樣品制備方法，減少了萃取溶劑的使用和樣品制備的時間。一些介孔二氧化硅已被用作食品樣品制備中的MSPD吸附劑。例如，Barreto等人。[6]成功地測試了MCM-41作為MSPD吸附劑，并將其用于從芒果果實中提取六種農(nóng)藥。最近，Ga_n等人[7]開發(fā)了一種MSPD方法，將SBA-15功能化，并以C18為吸附劑，同時測定牛奶中的五種類固醇。通常采用傳統(tǒng)的大體積印跡法制備的分子印跡聚合物（MIPs）,用以提高M(jìn)SPD樣品制備的選擇性。盡管如此，由于官能團(tuán)完全嵌入聚合物基質(zhì)中，交聯(lián)密度高，所以導(dǎo)致MIPS對目標(biāo)分子的位置可接近性較差。要克服在這些缺點方面，已經(jīng)努力通過表面分子印跡（SMIP）開發(fā)新的選擇性吸附劑。SMIP方法包括定位載體表面的識別位點，該策略通過減少擴散長度，大大提高了吸附和解吸的效率，同時也減少了殘留模板的泄漏。在SMIP工藝中，中間孔硅酸鹽可以用作支持材料，因為這種材料的通道有助于溶劑和模板分子的擴散。另外，這些分子印跡中孔硅酸鹽具有極高的比表面積，因此，大多數(shù)模板分子位于表面或材料表面附近。這一事實有希望提高識別點的結(jié)合能力、結(jié)合動力學(xué)和可獲得性。由于這些原因，由中孔硅改性后制備的印刷材料在食品樣品制備中具有重要的優(yōu)勢，結(jié)合了中孔硅的選擇性和結(jié)合能力1.3.2環(huán)糊精的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)環(huán)糊精（CD）是一種環(huán)狀聚合物，由一定數(shù)量的D-(+)-葡萄糖單元1-4位連接而成的聚合物[15]。最常見CD有α-CD，β-CD，γ-CD，其中β-CD最為廣泛研究。這些分子的結(jié)構(gòu)是含有極小內(nèi)部空腔和外表極性大的環(huán)形外層，因此，β-CD可為形成宿主-客體包合物或超分子物質(zhì)的分子中心因此對β-CD的研究已經(jīng)集中作為分子識別受體，藥物遞送載體，生物模擬支架或有機金屬配合物和多金屬無機鹽的超分子的宿主[16]。已經(jīng)證明了，直接通過主-客體表面改性或附著半導(dǎo)納米晶體將β-CD應(yīng)用作為支撐分子改進(jìn)金屬納米顆粒的應(yīng)用延伸。在CD分子中的官能團(tuán)只有羥基，臨近的羥基容易通過氫鍵結(jié)合，使CD分子結(jié)構(gòu)具有很強的穩(wěn)定性，基于β-CD有一個特定尺寸的內(nèi)部空腔，β-CD可以與許多有機物和無機鹽、離子等，通過主-客體相互作用形成復(fù)合物。從而使β-CD對客體分子具有穩(wěn)定修飾基團(tuán)、控制負(fù)載物釋放功能，因而β-CD已被廣泛應(yīng)用于藥物載體、固體吸附劑、手性分離等領(lǐng)域。同時，β-CD水溶性小，能溶極少數(shù)的有機溶劑，這就使得β-CD在有機相中的應(yīng)用較小。為了改善β-CD的結(jié)構(gòu)缺陷，拓寬β-CD應(yīng)用范圍，可以選擇性的在β-CD的6位-OH上引入取代基，將β-CD轉(zhuǎn)化成具有特殊理化性質(zhì)功能分子[17]。圖1-2CD結(jié)構(gòu)(1)Fe3O4納米粒子的性質(zhì)目前，F(xiàn)e3O4納米顆粒的應(yīng)用已有廣泛研究，其中研究較為熱門的方向有催化、生命科技、核磁成像、數(shù)據(jù)記錄和污染物吸附等，同時已經(jīng)開發(fā)出許多合適的方法來合成Fe3O4納米顆粒[18]。Fe3O4納米粒子在各個領(lǐng)域的成功應(yīng)用，主要上取決于Fe3O4粒子能在各種環(huán)境中穩(wěn)定存在。在大多數(shù)設(shè)想的應(yīng)用中，當(dāng)Fe3O4納米粒子的尺寸小于10-20納米時，粒子性能表現(xiàn)最佳。當(dāng)溫度(T)高于所謂的臨界T時，每一個粒子都會變成一個單獨的磁性顆粒，并具有超順磁性質(zhì)。這種單個粒子具有大的恒定的磁性，其行為就像一個巨大的順磁性粒子，對外屆磁效應(yīng)能做出快速響應(yīng)。[19]圖1-3超順磁粒子微觀磁響應(yīng)過程然而，F(xiàn)e3O4粒子在一定的顆粒尺寸之內(nèi)，在較長時間范圍具有結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性。這種小顆粒往往形成團(tuán)塊，以增加顆粒的比表面積，減少表面能，進(jìn)而增加粒子穩(wěn)定的穩(wěn)定性。此外，納米粒子具有很高的活化能，容易在自然條件下氧化失活，導(dǎo)致磁性和分散性的損失。因此，對于許多應(yīng)用來說，開發(fā)保護(hù)策略，以化學(xué)方式穩(wěn)定磁性納米顆粒，防止其在合成過程中或合成后發(fā)生降解，這一點至關(guān)重要。通常在Fe3O4粒子表面修飾特定物（表面活性劑或無機物涂層），形成保護(hù)殼。保護(hù)殼不僅起到穩(wěn)定納米顆粒的作用，而且還能功能化Fe3O4粒子的表面，例如與其他納米顆?；蚋鞣N配體結(jié)合，這取決于功能化基團(tuán)的性質(zhì)。功能化Fe3O4納米顆粒在催化反應(yīng)、生物識別和化合物分離等方向有著廣闊的潛在應(yīng)用價值。特別是在液相催化反應(yīng)中，這種小的、磁性可分離的粒子可以作為準(zhǔn)同調(diào)系統(tǒng)，結(jié)合了高分散性、高反應(yīng)性和易于分離的優(yōu)點。（2）磁性Fe3O4納米粒子的制備近幾年，科研人員開發(fā)出多種磁性納米粒子的合成方法，其中應(yīng)用較廣的包括：共沉淀法、溶劑熱法、高溫分解法等[20]。化學(xué)共沉淀法[21]：在FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O的水溶液中加入堿性沉淀劑，析出黑色Fe3O4沉淀，利用磁選分離產(chǎn)品。是Fe3O4一種成熟的制備方法，其操反應(yīng)條件要求低，適合于大量制備。Fe2+和Fe3+的投料比是產(chǎn)率的決定因素。反應(yīng)方程式為盡管此方法儀器要求低，反應(yīng)溫和，產(chǎn)率大，但容易受到同離子效應(yīng)和PH影響，易生成副產(chǎn)物γ-Fe2O3，并且得到的Fe3O4納米粒子在液相中的分散性較差，形狀不規(guī)則、粒徑不均勻，表面修飾性能差。(3)介孔材料在分子印跡聚合物中的應(yīng)用將印跡技術(shù)應(yīng)用于介孔材料是提高分子印跡材料（MIMS）擴散動力學(xué)的一種很有前景的方法。本文報道了一種基于介孔二氧化硅材料與分子印跡技術(shù)相結(jié)合的印跡方法。以2，4-D為模板分子，炔烴改性β-環(huán)糊精和丙炔胺為組合功能單體，SBA-15為載體，制備了2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-D）分子印跡材料（MIM）。通過疊氮化物-炔點擊反應(yīng)將功能單體固定在疊氮化物修飾的SBA-15上。通過質(zhì)子核磁共振和紫外可見光譜研究了模板與功能單體的相互作用。平衡結(jié)合實驗和選擇性試驗結(jié)果表明，所制備的MIM對一組尺寸和形狀與模板相似的分析物具有結(jié)合親和力和特異性。結(jié)合動力學(xué)實驗表明，本方法能有效提高傳質(zhì)速率。以MIM為吸附劑，對2，4-D的固相萃取進(jìn)行了研究。優(yōu)化了加載、洗滌和洗脫過程的提取條件。分子印跡固相萃取柱回收率為76.3-88.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)差為3.48-7.64%。 分子印跡技術(shù)是合成材料選擇性識別位點的一種很有前景的技術(shù)[1，2]。分子印跡材料（MIMS）具有制備簡單、化學(xué)和熱穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點，在分離[3,4]、固相萃取[5,6]、催化[7-9]、結(jié)合分析和傳感器[10-19]等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的分子印跡方法涉及功能單體和靶模板的絡(luò)合，然后是單體的交聯(lián)和隨后模板的去除，從而揭示了在尺寸和形狀上與模板互補的吸附位點。傳統(tǒng)的方法雖然方便，但也存在一些缺點，如模板去除不徹底、綁定容量小、站點可訪問性差、傳質(zhì)速度慢等[20-22]。為了克服這些缺點，已經(jīng)研究出很多解決方法，例如表面壓印[23–26]、制備納米壓印材料[27–30]和薄膜]。這些策略的目的是控制壓印部位位于或靠近壓印材料的表面。介孔二氧化硅是典型的介孔材料之一，是一種價格低廉、性能穩(wěn)定的多孔硅基固體材料。中結(jié)構(gòu)硅由于其獨特的特性，如大表面積、有序的孔系統(tǒng)和明確的孔半徑等，在吸附、分離、色譜、催化、藥物傳遞載體和化學(xué)/生物傳感等許多應(yīng)用中特別適合作為各種來賓分子的宿主。IUS分布[33]。然而，由于介構(gòu)硅的非選擇性吸附行為，其實際應(yīng)用受到很大限制。結(jié)合分子印跡的選擇性和介孔二氧化硅的可及性等優(yōu)點，介孔二氧化硅基MIMS近年來受到越來越多的關(guān)注[34-36]。認(rèn)為分子印跡技術(shù)是提高中結(jié)構(gòu)硅吸收選擇性的有力手段。第2章實驗部分2.1儀器和藥品2.1.1儀器2.2氨基化改性MCM-41載體材料的制備實驗儀器列于表2-1實驗藥品列于表2-2。表2-2原料與化學(xué)試劑2.2改性MCM-41的制備MCM-41的制備:取7.288gCTMABr(十六烷基三甲基溴化銨)、0.76mLHCl、324mLH2O,混合均勻后,在電磁攪拌下分次加入TEOS(正硅酸乙酯)。攪拌至出現(xiàn)凝膠相,微波晶化(250w)10-15min,進(jìn)行微波輻射,所得到產(chǎn)物洗滌干燥,得到MCM-41分子篩,于微波中加熱1.5h進(jìn)行模板劑脫模。反應(yīng)物的化學(xué)組成為n(TEOS):n(CTMABr):n(HCl):n(H2O)=1:0.2:0.65:180MCM-41的氨基化:將MCM-41放于干燥箱中,干燥活化12h。后稱取1g干燥后,分散于100mL甲苯中,加入20mLKH550(γ―氨丙基三乙氧基硅烷)并進(jìn)行N2保護(hù)回流12h。離心后,2.3制備條件的選擇2.3.1功能單體的選擇選取三種功能單體MAA、AM、2-VP,用無水甲醇分別配置。分別取5ml上述功能單體溶液加入15ml甲醇測定其吸光度。接下來取5ml上述功能單體溶液加入5ml青蒿素、10ml甲醇預(yù)聚合12h后,利用紫外光譜分析法在289nm處檢測,。2.3.2功能單體比例的選擇制備了4組濃度為0.2~2.0mg/ml、濃度區(qū)間為0.02mg/ml的青蒿素溶液,、1:4:4。超聲溶解后,取上清液1毫升,加入0.2%的4毫升氫氧化鈉溶液30分鐘。采用紫外分光光度法測定各溶液的濃度。根據(jù)吸附前后青蒿素濃度的變化,計算了印跡聚合物洗脫后的吸附容量。通過比較吸附量,從而選擇出最合適的功能單體。2.3.3交聯(lián)劑種類的選擇稱取0.0282g青蒿素,0.2g,EDGMA0.3960g,10mgAIBN。超聲溶解后N2保護(hù)15min,在60℃下水浴加熱24h。取出聚合物清洗干燥洗脫后測定吸附量。在以MBA為交聯(lián)劑重復(fù)上述實驗比較兩種聚合物對模板分子吸附量的影響。2.3.4溶劑的選擇固定青蒿素在無水甲醇中的濃度為0.1mg/mL,分別配置以甲苯和乙醇為溶劑的不同種類溶劑的青蒿素分子印跡聚合物,超聲溶解后靜置24h,取1mL上清液加入4mL0.2%的NaOH溶液,2.4分子印跡聚合物(MIP)的制備稱取0.0282g(0.1mmol)模板分子青蒿素,0.0284g(0.2mmol)功能單體AM和0.0344ml(0.4mmol)MAA,溶解于25ml甲苯中預(yù)聚合6h。再依次加入載體(AP-MCM41)0.2g,0.3960g交聯(lián)劑(EDGMA)2.5印跡聚合物的性能評價2.5.1靜態(tài)吸附實驗1.母液的制備0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0mg/mL的青蒿素溶液,后取1mL上清液加入4mL0.2%的NaOH溶液水浴反應(yīng)30分鐘。用紫外分光光度計(UV)進(jìn)行檢測,測得青蒿素各濃度的吸光度,3.測定聚合物的吸附能力:制備濃度為0.2~2.0mg/ml的青蒿素溶液,分別向每種溶液中加入10mg印跡聚合物(MIP),混勻,50℃浸泡30分鐘,冷卻至室溫24小時。取上清液1mL,加入0.2%NaOH溶液4采用SCATChard模型分析了聚合物的吸附性能。采用朗繆爾和弗倫德利希吸附模型。2.5.2選擇性吸附實驗在2.5.1實驗繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線基礎(chǔ)上,取10ml0.1mg/ml的青蒿素溶液加入10mg印跡聚合物,靜置24h,重復(fù)該實驗,但換為加入同等條件的非印跡聚合物,測定,計算吸附量。重復(fù)上述實驗測定聚合物對于雙氫青蒿素、蒿甲醚的吸附量。2.5.3重復(fù)性實驗取8份10ml0.1mg/ml的青蒿素溶液母液,取其中一份加入10mg印跡聚合物,靜置24h,除去吸附的青蒿素模板分子后進(jìn)行干燥,干燥后吸附第二份母液,重復(fù)上述實驗操作依次吸附8份母液。2.5.4固相萃取稱取5g青蒿素粉碎,過100目篩。,超聲提取30min再進(jìn)行三次回流,把三次手機得到的樣品進(jìn)行濃縮,將濃縮液離心除去沉淀,上清液定容10mL。,然后用3ml水淋,將洗脫液濃縮至1ml。經(jīng)前處理后濃縮液經(jīng)HPLC檢測。(2)加標(biāo)回收實驗取三組每組三份的黃花蒿提取液,每組分別加入3mg/g、4mg/g、5mg/g的青蒿素標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制溶液,經(jīng)過堿處理酸處理后測定其青蒿素含量,計算回收率,并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

第3章結(jié)果與討論3.1載體材料的制備3.1.1傅立葉紅外光譜(FT-IR)解析對MCM-41、氨基化的MCM-41和印跡聚合物進(jìn)行了紅外光譜的測定,是為了進(jìn)一步表征所制備的分子印跡聚合物(氨基化的MCM-41載體材料)。通過與未氨基化的MCM-41以及印跡聚合物的紅外光譜進(jìn)行比對,來證實MCM-41上分子印跡聚合物的成功合成。如圖3-1所示為MCM-41、氨基化MCM-41、MIP的紅外譜圖。圖3-1MCM-41和氨基化MCM-41及印跡化載體的紅外譜圖傳統(tǒng)MIMS的一個突出缺點是擴散動力學(xué)慢。為了研究本研究中開發(fā)的壓印方法是否能提高擴散速度，測量了不同接觸時間后2,4-d對mim和nim的結(jié)合量（圖9）。圖9表明，，表明MIM具有較高的傳質(zhì)速率和印跡。通過2,4-d快速訪問位點。達(dá)到平衡結(jié)合所需的時間比傳統(tǒng)的大塊分子印跡聚合物（mips）要短[51,52]。MIM的識別位點是在SBA-15的納米孔中產(chǎn)生的，這有助于客人方便地訪問或分離識別位點。在較高的接觸時間，吸附吸收不再增加。因此，結(jié)合時間設(shè)定為25分鐘，用于以下平衡結(jié)合實驗。圖9還表明，壓印材料2，4-d的結(jié)合能力遠(yuǎn)高于非壓印材料，這意味著在MIM中2，4-d有特定的結(jié)合位點。。3.1.2比表面積和孔隙度分析FT-IR光譜（圖6）用于表征有機改性硅膠。與SBA-15相比，疊氮化物改性硅石的FT-IR光譜顯示其在2104cm?1的特征疊氮化物基團(tuán)帶和在2852cm?1的CeH拉伸帶，證實疊氮化物基團(tuán)已通過硅烷化反應(yīng)和親核取代反應(yīng)成功引入SBA-15。如我們所知，疊氮化物-SBA-15的CeH單元來自于試劑（3-氯丙基三甲氧基硅烷）。點擊反應(yīng)后，MIM中疊氮化物基團(tuán)（2104cm-1）的紅外吸收帶強度明顯下降，表明SBA-15上的疊氮化物基團(tuán)大部分被用于點擊反應(yīng)，與疊氮化物-SBA-15相比，MIM中CEH拉伸帶在2852和2932cm-1處的強度明顯增加。這一結(jié)果可以解釋為β-CD的CeH單元含量較高。此外，MIM還顯示了一些新的峰值，如1210和947cm?1。紅外光譜結(jié)果表明，功能單體通過點擊反應(yīng)成功地與介孔二氧化硅偶聯(lián)。NIM的紅外光譜與MIM的紅外光譜非常相似（圖中未給出）。圖3-3氮氣吸附-脫附等溫線圖3-3為載體材料和印跡聚合物的孔徑分布圖,左圖為MCM-41和印跡聚合物的孔徑分布圖,由圖可知制備的MCM-41屬于介孔材料,而且在對載體表面進(jìn)行印跡化后,其孔徑幾乎沒有發(fā)生過多的變化。,說明了制備的MCM-41和MIP屬于介孔材料。MCM-41TEM聚合物TEM圖3-4MCM-41和印跡聚合物的TEM表征在圖3-43.2制備條件的選擇3.2.1功能單體種類的選擇提高聚合物的吸附性能,說明功能單體的選擇具有重要意義。采用紫外分光光度法測定了模板與功能單體混合物在同一波長下的吸光度值。如果模板與功能單體不相互作用,則混合物的吸光度值為兩種物質(zhì)吸光度值的理論和。如果起作用,混合物的吸收值將不同于理論吸收值。圖3-5是模板分子和2-VP、AM和MAA功能單體的紫外光譜掃描。從圖中可以看出,模板和三種單體配合物的實際吸光度值與理論值不同。其中,AM和MAA的差異最大,差異也很接近。結(jié)果表明,AM和MAA對模板分子有較強的作用力,而2-VP對模板分子幾乎沒有影響。因此,本實驗采用雙功能單體法制備青蒿素分子印跡聚合物。MAAAM2-VP3.2.2功能單體比例的選擇。不同功能比的青蒿素單體混合溶液的吸附容量不同。這是因為分子分子和官能單體之間的關(guān)系影響聚合物聚合。如果單體含量太高,則通過非選擇性吸附收集和增加官能單體。如果該比例太小,則聚合物中的鏈被還原,這會影響制備的聚合物的吸附效率。因此,相應(yīng)的單體官能比對浸漬聚合物的制備和效率具有顯著影響。在圖3-6中,當(dāng)雙官能單體的比例為1:2:4時,吸附容量最高,表明雙官能單體在該比例下具有最強的結(jié)合模板分子的能力。以這種方式合成的分子浸漬聚合物具有最強的識別能力并且對青蒿素具有最佳效果。因此,分子分子與功能單體的比例為1:2:4。圖3-6青蒿素與不同比例的雙功能單體的紫外光譜圖

3.2.3交聯(lián)劑種類的選擇圖3-7不同交聯(lián)劑印跡聚合物的吸附量3.2.4溶劑種類的選擇溶劑能夠溶解模板分子和功能單體,溶劑可以使印跡聚合物中的通透性增加,加強印跡聚合物的吸附能力。,從而影響MIP的結(jié)合能力和識別能力,因此,選擇合適的溶劑種類也至關(guān)重要。圖3-8致孔劑對結(jié)合量的影響如圖3-8所示,以甲苯為溶劑制備的聚合物結(jié)合量較高,這可能是因為在適當(dāng)極性的溶劑中,有利于模板分子青蒿素與功能單體形成穩(wěn)定的復(fù)合體。這一實驗結(jié)果說明甲苯是制備青蒿素分子印跡聚合物的合適溶劑。3.3青蒿素分子印跡聚合物的作用機理3.4靜態(tài)吸附實驗,采用紫外分光光度法分別制備了0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2-2.0mg/ml濃度下有良好的性關(guān)系。3.4.2吸附等溫線IF=Q(MIP)/Q(NIP)其中Q(MIP),Q(NIP)分別為MIP,NIP的最大吸附量。圖3-10青蒿素溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖3-11等溫吸附曲線如從3-11的照片可知,在比NIP-顯著數(shù)字越高表面吸附的MIP-標(biāo)記方法已經(jīng)被吸收到壁和在管線相應(yīng)的MRS結(jié)構(gòu)與MIP-組織的墻壁上定期交換?？梢园l(fā)生化學(xué)吸附,并且所得聚合物具有與青蒿素完全相容的立體腔,其可以提高吸收性聚合物的吸附能力,使得MIP吸附尺寸高。但是,NIP內(nèi)部沒有這樣的門廊,并且連接器是隨機生成的卷軸,因此主要的非彩色吸附,并且吸附能力低。MIP具有IF=QmaxMIP/QmaxNIP=3.82鉆孔系數(shù)。這表明MIP吸附強于NIP吸附。3.4.3Scatchard分析價的,只是單純的范德華作用力,因此只存在一類結(jié)合位點,表3-2MIP吸附等溫線模型參數(shù)結(jié)合位點線性方程R2Kd(mg/mL)MIP高結(jié)合位點Y=-4166.667X+1087.77780.991540.0784低結(jié)合位點Y=-2296.111X+996.191290.964790.0686NIP低結(jié)合位點Y=-376.4461X+177.475190.98643-0.00393.4.4Langmuir和Freundlich等溫吸附模型Langmuir模型是以Ce/Q對Q作圖,見圖3-13。其線性方程為:Ce/Qe=Ce/Qmax+1/KLQmax式中:Qmax—MIP的最大吸附量(mg/mL)Ce—平衡時ARS的濃度(mg/mL)Qe—吸附平衡時MIP的吸附量(mg/mL);Langmuir模型Y=0.00477X+8.603750.93432Freundich模型Y=0.82085X+6.228140.998823.4.5選擇性吸附如圖3-15所示,青蒿素、蒿甲醚和蒿甲醚的結(jié)構(gòu)相似。如果將這三種化合物同時加入到吸附體系中,蒿甲醚和蒿甲醚可能與青蒿素結(jié)合分子印跡聚合物的識別位點競爭。本章通過靜態(tài)選擇性吸附實驗,研究了制備的分子印跡聚合物在初始濃度為2.00mg/ml時對青蒿素的選擇性吸附能力,并作為對照,測定了非印跡聚合物的選擇性吸附能力。最后,利用印跡因子IF評價了青蒿素、青蒿醚和青蒿醚對聚合物的選擇性吸附能力。青蒿素雙氫青蒿素蒿甲醚圖3-15青蒿素、雙氫青蒿素、蒿甲醚結(jié)構(gòu)式表3-4選擇吸附量MIP98.37mg/g42.14mg/g31.55mg/gNIP25.75mg/g23.96mg/g24.38mg/gIF3.821.761.29利用一些結(jié)構(gòu)相關(guān)的底物研究了MIM的選擇性（圖1）。用平衡結(jié)合法測定了它們與mim和nim的結(jié)合量。得到的cp（μmol/g）、Δcp（μmol/g）、kd（ml/g）和基質(zhì)的if值如表2所示。如表2所示，與所有其他測試基板相比，MIM顯示出2,4-d的最高cp、kd和if值。結(jié)果表明，MIM選擇性地吸附模板，證實MIM中形成了印跡空腔。以2，4-D為模板分子，炔改性β-CD和丙炔胺為組合功能單體，通過疊氮-炔點擊反應(yīng)在SBA-15的介孔中構(gòu)建了MIM的印跡位點。β-cd與2,4-d形成主客體相互作用，丙炔胺是與2,4-d相互作用的功能性單體，產(chǎn)生更具選擇性的裝訂袋。在識別過程中，2，4-d的親油芳香環(huán)通過疏水作用插入到改性β-cd的空腔中，2，4-d的羧基可以與丙炔胺殘基的基本官能團(tuán)形成強烈的離子相互作用。除2，4-D外，MIM對布洛芬也有一定的識別能力。這可以解釋，因為布洛芬基團(tuán)的大小和空間排列與2，4-D有一些相似之處，布洛芬的親油芳香環(huán)可以插入β-CD的空腔中，布洛芬的羧基可以在特定的結(jié)合位點與胺基同時形成離子相互作用。其他底物的結(jié)合量在mim和nim之間沒有很明顯的差異。選擇性測試結(jié)果表明，該印跡材料能夠選擇性地結(jié)合尺寸和形狀與模板相似的化合物。3.4.6重復(fù)性實驗如圖3-16所示,隨著多次進(jìn)行實驗，青蒿素分子印跡聚合物的吸附量沒有發(fā)生顯著變化，仍然保持了較好的特異吸附性，且8次以后,MIP的吸附量下降了1.78%。這表明了制備的印跡聚合物具有較好的穩(wěn)定性，說明MIP在多次使用后對青蒿素仍保持良好的吸附性能。圖3-16重復(fù)性實驗3.5實際樣品應(yīng)用(1)采用建立的MISPE-HPLC方法,通過參考保留時間進(jìn)行定性分析,樣品萃取過后有效的去處了基質(zhì)的干擾。圖3-17SPE-MIP固相萃取圖從圖中可以看出MIP-SPE無論富集效果還是對基質(zhì)的去除均明顯優(yōu)于C18柱。這是由于聚合物填料具有與青蒿素空間結(jié)構(gòu)相匹配的三維空穴,以及特異性結(jié)合位點,可快速準(zhǔn)確地識別青蒿素。而C18是物理吸附,對青蒿素沒有特異性吸附,不能從復(fù)雜樣品中提取出純凈的青蒿素。(2)加標(biāo)回收試驗、圖3-18青蒿素的標(biāo)準(zhǔn)曲線為了考察該分子印跡聚合物對于固相萃取中實際樣品吸附的可行性,在優(yōu)化的條件下,對黃花蒿中的青蒿素含量進(jìn)行了檢測,黃花蒿購買于當(dāng)?shù)厮幍?。每個樣品均采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行檢測,同時為了提高檢測的準(zhǔn)確性,在相同的條件下進(jìn)行三次實驗條件相同的實驗,用啦檢測其特異性吸附能力,結(jié)果表明青蒿素的回收效果是良好的。能夠用于實際樣品中青蒿素的分離提純。結(jié)論實驗結(jié)果如下：1、制備條件的選擇：得到其模板分析與功能單體最佳比例為1：2：4，選擇溶劑為甲苯，EDGMA為本實驗的交聯(lián)劑。2、靜態(tài)吸附實驗：表面印跡聚合物和非表面印跡聚合物的印跡因子為IF=QmaxR-MIP/QmaxR-NIP=3.82。這表明MIP的吸附性好于NIP。通過Scatchard分析表明MIP對ARS有兩類結(jié)合位點，高親和力結(jié)合位點的解離常數(shù)（98.37mg/L）小于低親和力結(jié)合位點（25.75mg/L）離常數(shù)，印跡聚合物可以很好的吸收高親和力結(jié)合位點。且MIP對青蒿素的吸附符合Freundlich等溫吸附模型，屬于多分子層吸附，結(jié)合位點具有非均一性。3、選擇性吸附實驗：對印跡聚合物的選擇吸附性實驗表明，制備的分子印跡聚合物對于青蒿素有著較好的他特異性吸附，其印跡因子IF可達(dá)3.82，而對于青蒿素的結(jié)構(gòu)類似物蒿甲醚和雙氫青蒿素?fù)駴]有較好的吸附性。實驗結(jié)果表明合成的聚合物吸附效果好對青蒿素的選擇性高。4、重復(fù)性實驗：對青蒿素印跡聚合物的重復(fù)性實驗表明，使用8次以后，ARS-MIP的吸附量下降了1.78%。說明MIP在重復(fù)使用后仍保持著良好的吸附性能。5、實際應(yīng)用：樣品經(jīng)過萃取后，其純度大大提高，并且其伏擊效果良好，可以用于實際樣品中青蒿素濃度的檢測。

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