蛋白质溶胶-凝胶包埋法分子印迹复合膜的制备及渗透机理研究

分别以牛血红蛋白、牛血清白蛋白和溶菌酶3种蛋白质为模板分子, 采用表面涂布的方法制备了在Nylon微孔滤膜表面覆盖有聚丙烯酰胺凝胶层的分子印迹复合膜, 并用扫描电镜对制备的分子印迹膜的表面形态和孔结构进行了表征, 发现支撑膜的表面及内部微孔表面均被一层丙烯酰胺凝胶所覆盖. 对用不同蛋白为模板制备的分子印迹膜进行了这3种蛋白的单一组分和双组分混合溶液渗透实验. 结果表明, 各蛋白底物在印迹膜上的渗透规律是特异性的识别位点和尺寸效应共同作用的结果. 特异性识别位点会选择性地识别模板分子, 从而使其渗透速度减慢; 尺寸效应主要体现在底物蛋白的体积越小其渗透越快.     

香豆素-3-羧酸分子印迹聚合物复合膜对底物的结合及渗透选择性质的研究

在光照和引发剂的作用下, 模板分子香豆素-3-羧酸、 功能单体丙烯酰胺和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)或三甲氧基丙烷三甲基丙烯酸(TRIM)在聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面聚合形成分子印迹聚合物复合膜. 用高效液相色谱仪测定了分别以TRIM和EDMA为交联剂制备的分子印迹聚合物膜在不同溶剂中对混合底物的结合和渗透选择性. 结果表明, 以TRIM为交联剂的印迹膜对模板分子具有更高的结合和渗透选择性. 另外, 以乙腈或乙腈/水作为溶剂对分子印迹膜所作的实验和讨论有助于为从复杂样品中分离模板分子奠定理论和实验基础.     

香草醛系列化合物分子印迹聚合物膜的渗透特性

以香草醛(Van)或邻香草醛(o-Van)为模板分子, 用紫外光引发原位聚合, 分别制备了以尼龙和聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑材料的分子印迹复合膜, 并用紫外分光光度法研究了模板分子与功能单体之间的相互作用. 模板分子及竞争物的混合溶液渗透实验结果表明, 支撑材料对膜选择性传输趋势基本没有影响, 但选用合适的支撑材料会得到更理想的分离效果; 当竞争物尺寸小于模板分子时, 尺寸效应起主要作用, 竞争物优先传输; 当模板分子与竞争物尺寸相近时, 尺寸效应不起作用, 模板分子的选择性识别位点及与其相匹配的孔穴起主要作用, 模板分子优先传输; 当竞争物尺寸大于模板分子时, 则尺寸效应和模板分子的选择性识别位点及与其相匹配的孔穴同时起作用, 故模板分子优先传输.     

咖啡因印迹复合膜的制备及性能研究

以孔径0.45 μm的尼龙微孔滤膜为支撑膜, 咖啡因为模板分子, 丙烯酰胺为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂, 采用表面热聚合技术制备对咖啡因具有优良选择透过性的分子印迹复合膜. 采用高效液相色谱技术探讨了不同功能单体印迹聚合膜选择渗透性能的影响, 采用红外光谱分析、X射线衍射分析、热重分析和液相色谱分析等技术对分子印迹膜的化学结构、晶体结构、孔隙率、溶胀性、热稳定性以及选择性等性能进行详细的研究. 结果表明以丙烯酰胺为功能单体的印迹复合膜对咖啡因具有优异的选择透过性, 其分离选择性因子为2.3. 该印迹膜呈现出较好的结合能力, 对印迹分子存在两个结合位点, 最大表观结合量分别为0.146和0.330 μmol/g, 能够较好地应用于山茶叶粗提液中咖啡因的分离和富集, 富集因子为10.52.     

绿原酸分子印迹体系的计算模拟及复合膜的制备

以绿原酸为模板分子, 以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、4-乙烯基吡啶(4-VP)、2-乙烯基吡啶(2-VP)四种物质分别作为功能单体, 使用密度泛函理论(DFT)方法和PM3半经验法, 运用Gaussian 03软件模拟模板分子与不同功能单体的分子印迹聚合物预组装体系的构型、能量及复合反应的结合能(ΔE), 以讨论不同功能单体对分子印迹聚合物识别性能的影响, 结果丙烯酰胺的印迹效应最好. 以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜, 绿原酸为模板分子, AM, AA, 4-VP, 2-VP四种物质分别作为功能单体, 用紫外光引发表面修饰聚合制备了绿原酸分子印迹复合膜, 测量底物绿原酸在几种印迹膜上吸附量的大小, 得出的实验结论和理论计算的结果相一致. Scatchard 分析表明, 在所研究的浓度范围内分子印迹复合膜中存在两类不同性能的吸附位点, 结合位点的平衡离解常数K_d1和K_d2分别为0.151和0.480 mmol/L. 底物(绿原酸)的结合和渗透选择性实验表明, 分子印迹复合膜对绿原酸有较好的结合性能, 结合量分别是14.934和28.123 μmol/g.     

阿魏酸分子印迹复合膜的制备及性能

以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜、阿魏酸为模板分子、α-甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用紫外光引发原位聚合法制备阿魏酸分子印迹复合膜,并将其用于阿魏酸的分离提取.使用扫描电镜和红外光谱分析对印迹复合膜的形态和结构进行了表征;通过X射线衍射分析和拉伸测试等技术研究了印迹复合膜的晶体结构和力学性能;采用静态吸附法和平板超滤膜分离器考察了印迹复合膜的结合性能与渗透选择性能.结果表明:印迹复合膜对阿魏酸的结合容量高于对结构类似的肉桂酸,当吸附浓度为0.1 mmol/L时结合选择因子达到1.9.在渗透40 min时,印迹复合膜对阿魏酸渗透量为5.16 μmol/cm2,与肉桂酸相比,渗透选择性因子为1.74,渗透性能优于非印迹复合膜.     

磁性胰蛋白酶分子印迹聚合物的制备及性能评价

以壳聚糖修饰的四氧化三铁为载体,利用壳聚糖表面的氨基与戊二醛结合,丙烯酰胺为功能单体和交联剂,胰蛋白酶为模板蛋白,制备了磁性胰蛋白酶分子印迹聚合物。通过静态平衡结合法研究了磁性分子印迹聚合物的吸附能力、选择性。结果表明,与磁性分子非印迹聚合物相比,磁性分子印迹聚合物对模板蛋白具有高选择性和高特异性吸附,最大吸附量为162.2mg·g-1;Scatchard分析表明,存在两类不同的吸附结合位点,其离解常数分别为96.5μg·mL-1(高结合位点)和2.41mg.mL-1(低结合位点)。     

白藜芦醇分子印迹复合膜的制备及其选择性能

以反式白藜芦醇为模板分子,聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸脂(EDMA)为交联剂,采用热引发原位聚合方法制备了白藜芦醇分子印迹聚合物膜。研究了分子印迹膜对白藜芦醇及其结构类似物(2-萘酚、白藜芦醇甙和双酚A)的结合和透过性,并用扫描电镜对膜形貌进行了表征。结果表明,印迹复合膜对模板分子白藜芦醇具有良好的吸附选择性,印迹膜对白藜芦醇的吸附量远远大于其它结构类似物,其饱和吸附量达1.72μmol/g,为非印迹膜的3倍;尺寸效应和印迹效应是影响物质在印迹膜上的透过量的两个重要因素,尺寸比模板分子小的2-萘酚最先透过,而相对于尺寸接近或大于模板分子的双酚A或白藜芦醇甙,模板分子优先透过。而且,模板分子在印迹膜上的透过量大于非印迹膜。     

锌-槲皮素配位分子印迹聚合物膜渗透特性的研究

采用紫外光引发原位聚合的方法制备了以聚偏氟乙烯管状微孔滤膜为支撑膜的锌离子配位分子印迹聚合物膜. 通过膜渗透实验表明, 在一定浓度锌离子存在下, 印迹膜对模板分子槲皮素表现出良好的渗透选择性. 分别考察了阳离子和阴离子对印迹膜渗透模板分子的影响. 本工作对分子印迹技术应用于实际样品中槲皮素的分离与富集具有重要意义.     

药物氟哌酸分子印迹聚合物膜的制备及其渗透性质研究

以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜,氟哌酸为模板分子,用紫外光引发原位聚合方法制备了分子印迹聚合物膜.研究了模板分子与功能单体之间的相互作用,用扫描电镜表征了膜的表面形貌.混合底物渗透实验结果表明,分子印迹聚合物膜中存在着由形状和功能基团均与模板分子氟哌酸相互补的孔穴组成的通道,该通道可选择性地富集底物分子.     

Electrochemical sensing with electrodes modified with molecularly imprinted polymer films

This article summarises our work on the development of voltammetric sensors based on molecularly imprinted polymers. Several recognition elements and integration strategies were used:1.membranes electropolymerised at the electrode surface; 2.casting of polymeric membranes by drop-coating a solution of pre-formed polymer (polyphosphazene) and template in a low-boiling-point solvent on to the electrode surface; 3.preparation of composite membranes containing conductive material (graphite or carbon black), acrylic-type molecularly imprinted polymers (small particle size), and PVC as binder; and 4.in-situ polymerisation of a thin layer of acrylic imprinted polymer deposited on the electrode surface by spin coating.All the options evaluated offer the possibility of controlling electrode characteristics such as hydrophobic/hydrophilic character, permeability, or film thickness, which are essential for obtaining good sensor performance.     

二苯并噻吩分子印迹复合膜的制备及脱硫性能的研究

聚丙烯中空纤维膜经多巴胺氧化、硅烷化两步表面改性处理后,以甲基丙烯酸为功能单体进行表面分子印迹聚合,制备了中空纤维膜支撑-二苯并噻吩分子印迹复合膜(MIP-PP膜)。利用红外光谱、扫描电镜对印迹复合膜形态结构进行表征,测定了MIP-PP膜的脱硫性能。结果表明,在298 K时,MIP-PP膜对DBT的吸附在180 min达到平衡,最大吸附容量为133.32 mg/g;MIP-PP膜对DBT的吸附符合Lagergren准一级动力学模型及Langmuir吸附等温线,是可自发进行的放热过程。     

钴离子配位分子印迹聚合物膜渗透特性的研究

采用分子印迹技术紫外光引发原位聚合的方法制备了带支撑膜的钴离子配位分子印迹聚合物膜. 用扫描电镜测定了膜的表面形貌. 通过膜渗透实验表明, 在一定浓度钴离子存在下, 印迹膜对模板分子表现出良好的渗透选择性. 分别考察了阳离子和阴离子对印迹膜渗透模板分子的影响. 本工作有助于分子印迹技术应用于传感器技术和连续分离技术的研究.     

Colorimetric test-systems for creatinine detection based on composite molecularly imprinted polymer membranes

An easy-to-use colorimetric test-system for the efficient detection of creatinine in aqueous samples was developed. The test-system is based on composite molecularly imprinted polymer (MIP) membranes with artificial receptor sites capable of creatinine recognition. A thin MIP layer was created on the surface of microfiltration polyvinylidene fluoride (PVDF) membranes using method of photo-initiated grafting polymerization. The MIP layer was obtained by co-polymerization of a functional monomer (e.g. 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, itaconic acid or methacrylic acid) with N, N′-methylenebisacrylamide as a cross-linker. The choice of the functional monomer was based on the results of computational modeling. The creatinine-selective composite MIP membranes were used for measuring creatinine in aqueous samples. Creatinine molecules were selectively adsorbed by the MIP membranes and quantified using color reaction with picrates. The intensity of MIP membranes staining was proportional to creatinine concentration in an analyzed sample. The colorimetric test-system based on the composite MIP membranes was characterized with 0.25 mM detection limit and 0.25–2.5 mM linear dynamic range. Storage stability of the MIP membranes was estimated as at least 1 year at room temperature. As compared to the traditional methods of creatinine detection the developed test-system is characterized by simplicity of operation, small size and low cost.     

孔雀石绿分子印迹膜的制备和渗透性

以0.45 μm混合纤维素酯微孔膜为支载膜,丙烯酰胺为功能单体,N, N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过原位聚合法制备得到孔雀石绿分子印迹膜,并研究了其对模板分子和类似物的渗透性能。以分子印迹膜作为渗透膜,单一渗透实验中,13 h后MG的渗透量达到0.118×10^-3 g/cm²,而相同时间内甲基紫、甲酚红和溴百里酚蓝的渗透量分别为0.064×10^-3、0.057×10^-3和0.044×10^-3 g/cm²,且在竞争渗透中孔雀石绿的渗透速率没有发生明显变化,而甲基紫的渗透速率却显著下降。实验表明,分子印迹膜对模板分子孔雀石绿表现出良好的渗透选择性,且在与类似物甲基紫的竞争渗透中具有优先渗透能力。     

Fabrication and evaluation of molecularly imprinted regenerated cellulose composite membranes via atom transfer radical polymerization

A simple and effective method for surface molecularly imprinted composite membranes （MICMs） for artemisinin （Ars） based on regenerated cellulose membranes was first prepared through surface- initiated atom transfer radical polymerization （ATRP）, and the as-prepared MICMs were then evaluated as adsorbents for selective recognition and separation of Ars molecules. Batch rebinding studies were conducted to determine the specific adsorption equilibrium, kinetics and selective permeation performance. The adsorption capacity of MICMs toward Ars by the Langmuir isotherm model was 2.008 mgg-1, which was nearly 5.0 times higher than non-molecularly imprinted composite membranes （NICMs）. The kinetic property of MICMs was well-fitted by the pseudo-second-order rate equation. The selective permeation experiments were successfully investigated to prove the excellent selective permeation performance for Ars than the competitive analog （artemether）.