不同功能单体合成的谷胱甘肽分子印迹聚合物的研究

采用分子印迹技术, 以谷胱甘肽为模板分子, 以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备分子印迹聚合物; 通过静态吸附试验, 探讨了合成分子印迹聚合物时模板分子与功能单体的物质的量比、上样液pH 值、吸附平衡时间、上样液浓度对聚合物吸附性能的影响; 实验结果表明: 以丙烯酰胺、甲基丙烯酸为功能单体制备谷胱甘肽分子印迹聚合物时,谷胱甘肽与丙烯酰胺、甲基丙烯酸的最适摩尔比分别为1:5 和1:4, 以及最适静态吸附条件为: 上样液pH 值分别为3.0 和5.0 左右; 上样液浓度分别为1.50～2.00 g/L 和1.00～1.50 g/L; 静态吸附平衡时间为18 和20 h 左右. 同时也探讨了分子印迹聚合物对谷胱甘肽结构类似物的吸附性能, 结果表明, 所合成的分子印迹聚合物对谷胱甘肽具有良好的选择性吸附能力. 同时也研究了分子印迹聚合物对酵母抽提物中谷胱甘肽的吸附性能, 以丙烯酰胺和甲基丙烯酸为功能单体制备的分子印迹聚合物对混合体系中谷胱甘肽的一次性提取率分别为41%和77%. 分子印迹聚合物均表现出了较好的吸附特性, 为分离提纯谷胱甘肽提供一种可选择的途径.     

内分泌干扰物雌酮分子印迹新型吸附功能材料的制备及其选择性能研究料

采用分子印迹本体聚合法,制备了对内分泌干扰物雌酮具有高选择识别能力的分子印迹聚合物。吸附动力学和选择性实验结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物具有较高的吸附容量和吸附速率,对模板分子具有较高的选择性。聚合反应条件对印迹聚合物的吸附和识别性能有重要影响,以丙烯酰胺为功能单体,模板分子、功能单体和交联剂摩尔比为1：3：6,制备的印迹聚合物具有较高的选择和吸附性能。     

内分泌干扰物雌酮分子印迹新型吸附功能材料的制备及其选择性能研究

采用分子印迹本体聚合法,制备了对内分泌干扰物雌酮具有高选择识别能力的分子印迹聚合物。吸附动力学和选择性实验结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物具有较高的吸附容量和吸附速率,对模板分子具有较高的选择性。聚合反应条件对印迹聚合物的吸附和识别性能有重要影响,以丙烯酰胺为功能单体,模板分子、功能单体和交联剂摩尔比为1:3:6,制备的印迹聚合物具有较高的选择和吸附性能。     

烯唑醇分子印迹聚合物的合成及其吸附性能研究

以烯唑醇为模板分子,MAA为功能单体,EDMA为交联剂,采用本体聚合法合成分子印迹聚合物。考察了采用不同比例的模板分子与功能单体合成的聚合物对烯唑醇的吸附量,通过静态吸附试验研究了烯唑醇分子印迹聚合物对烯唑醇吸附性能的影响,并进行Scatchard分析。由Scatchard分析可知模板分子烯唑醇与功能单体MAA形成了1类结合位点,结合位点的离解常数KD=0.117mmol/L,最大表观结合量Qmax=38.66μmol/g。     

噻吩分子印迹聚合物的合成及其识别性能研究

采用分子印迹技术合成了噻吩分子印迹聚合物。研究了聚合物的吸附性能和识别性能,并考察了影响聚合物吸附性能的因素(如:功能单体、交联剂、溶剂以及模板分子与功能单体的摩尔比等)。结果表明:以噻吩为模板分子,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,氯仿为溶剂,反应温度60℃,在偶氮二异丁腈引发下合成的噻吩分子印迹聚合物对噻吩具有较好的吸附性能和识别特性,可为石油产品进行深度脱硫提供理论依据。     

环丙沙星分子印迹聚合物的制备及其吸附特性的研究

以环丙沙星(CIP)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TRIM)为交联剂,进行热聚合.通过对于功能单体和交联剂的用量对分子印迹聚合物吸附性能的影响的研究,得到最佳的聚合配比为n(CIP):n(MMA):n(TRJM)=1:6:16,并以此配比制得了对环丙沙星具有特异选择性吸附的分子印迹聚合物.通过静态平衡结合法研究了模板聚合物的结合动力学以及该聚合物的结合能力和选择特性,通过Scatchard分析法研究了印迹聚合物对模板分子的结合特性.结果表明,该印迹聚合物具有良好的吸附能力和吸附选择性,静态吸附分配系数KD为41.64,分离因子α为1.62;该印迹聚合物中形成了2类不同的结合位点,经计算它们的离解常数分别为Kd1=5.249×10-5mol·L-1,Kd2=2.237×10-3mol·L-1.     

反乌头酸分子印迹聚合物微球的制备及其分子识别功能

以乙腈为分散剂,采用沉淀聚合法合成了反乌头酸分子印迹聚合物微球。研究了合成反应条件对聚合物形貌的影响,发现聚合前主客体氢键络合物和功能单体氢键低聚体是控制微球形成及其粒径大小的关键因素。通过振荡吸附法对聚合物的结合特性进行了评价,发现印迹聚合物微球对模板分子的识别选择性优于块状印迹聚合物和非印迹聚合物。     

硅胶表面亮菌甲素分子印迹聚合物的制备及其性能研究

采用光接枝印迹方法,在硅胶微球表面制备了以亮菌甲素为模板分子、2-乙烯基吡啶为功能单体的分子印迹聚合物,采用荧光法优选了功能单体及比例,进一步用荧光法对印迹聚合物的吸附特性和印迹效率进行评价.结果表明.该印迹聚合物对模板分子具有特异吸附性能,印迹效率为48.6%.     

克百威分子印迹聚合物的合成及其性能评价

以克百威为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,采用沉淀聚合的方法制备了克百威分子印迹聚合物。通过红外光谱分析得到模板和功能单体的最佳配比为n(carbofuran)∶n(MAA)=1∶6。印迹聚合物的红外光谱测定结果表明,聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团;从印迹聚合物的扫描电镜图观察到分子印迹聚合物(MIP)与空白聚合物(NIP)的表面形态不同,可推论MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。通过静态平衡结合法研究了模板分子聚合物的吸附能力、结合动力学和选择特性。结果表明,与非印迹聚合物相比,印迹聚合物对克百威具有较强的吸附特性和很好的专一选择性,3h后基本达到最大吸附量。采用固相萃取柱预处理样品,用高效液相色谱法测定自来水中10、50、100mg/L克百威的加标回收率为94%～117%,相对标准偏差(n=3)为2.5%～4.7%。     

非诺贝特印迹聚合物的制备与性能研究

以非诺贝特(FNB)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用本体聚合方法合成了FNB分子印迹聚合物(MIP)。IR和SEM表征的结果显示:FNB分子印迹聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团,与空白聚合物(NIP)的表面形态显著不同,说明MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。采用静态平衡结合方法和Scatchard模型评价了FNB分子印迹聚合物的结合特性和识别机理,并考察了其选择性吸附能力。结果表明,FNB分子印迹聚合物存在能量相异的两类特异性结合位点,对FNB具有高选择吸附特性,饱和吸附量为6.363mg/g。     

核-壳型白藜芦醇分子印迹微球研制及应用

以表面修饰乙烯基团的SiO2微球为基体,白藜芦醇为模板分子,丙烯酰胺(AA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,采用表面印迹技术制备核-壳型白藜芦醇印迹微球。采用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)对该分子印迹微球进行表征,结果表明,SiO2表面成功接枝一层厚度为200nm的印迹聚合物,该印迹微球颗粒分散均匀。采用高效液相色谱技术对印迹微球的吸附性进行研究表明,此印迹微球具有良好的识别性能,利用Scatchard模型分析得出印迹微球的最大吸附量分别为Qmax1=9.087mg/g和Qmax2=13.80mg/g。此印迹微球成功用于分离虎杖提取液中白藜芦醇。     

二西基锡分子印迹聚合物的合成与性能研究

以壳聚糖(CTS)为基体, 二丁基锡(DBT)为模板, 采用分子印迹技术制备了在空间结构和结合位点上与DBT匹配的分子印迹聚合物(DBT-MIPs). 研究了该分子印迹聚合物的合成条件、对DBT的吸附性能和选择识别能力, 并对其结构进行了表征. 结果表明, 所合成的DBT-MIPs对DBT具有良好的吸附和选择识别能力, 最大吸附量为178.6 μg/g.     

利凡诺分子模板聚合物的吸附与识别特性研究

以利凡诺药物为模板分子,α-甲基丙烯酸为功能基单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,选用分子模板技术,合成了一种新的具有类似于酶或药物受体结合部位为结构特征的分子模板聚合物.研究了它对利凡诺和其它底物的吸附特性和选择性识别能力.结果表明,与组成相同的非模板聚合物相比,利凡诺分子模板聚合物有较大的吸附性能和高度的选择性及识别能力.静电作用和氢键在吸附和识别过程中发挥着重要作用.     

Determination of histamine in canned tuna by molecularly imprinted polymers-surface enhanced Raman spectroscopy

We introduce a rapid, cost effective and reliable approach to determine histamine level in canned tuna. Molecularly imprinted polymers (MIPs) were synthesized as artificial antibodies towards histamine by utilizing the interaction between histamine and a functional monomer (methacrylic acid) to impress specific binding sites on polymer particles after polymerization. Polyvinyl chloride (PVC) was used to immobilize the MIPs, yielding a MIPs-PVC film that functioned as a recognition element to specifically separate histamine from tuna extract. A gold colloid solution served both as an eluting solvent to extract histamine from MIPs-PVC film and furnish a substrate for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) detection of histamine signals. Principal component analysis together with a partial least square regression (PLSR) model (R² = 0.947, RMSECV = 3.526) verified the reliability of MIPs-PVC-SERS approach for the detection and spectral analysis of histamine. Linear regression models were also constructed to relate the intensity of different histamine SERS bands with the corresponding spiking levels. One such model (using a band at 1576 cm⁻¹) performed slightly better in predicting histamine content in tuna than the PLSR model. We conclude that our new MIPs-PVC-SERS approach can rapidly and reliably determine histamine at levels from 3 to 90 ppm in canned tuna meat.     

铅分子印迹聚合物合成及在痕量测量中的应用

以对乙烯基苯甲酸钠(VBA-Na)为功能单体,铅离子为模板分子,对乙烯基苯(DVB)为交联剂,采用预组装方法结合表面印迹技术合成得到铅的分子印迹聚合物(Pb-MIPS)。研究了该聚合物对铅的吸附和选择识别能力,并对其进行了结构表征。结果表明,所合成的Pb-MIPS对铅离子具有良好的吸附和选择识别能力,最大吸附量为725μg/g。Pb-MIPS应用于地表水样中痕量铅的测定,显著地提高了石墨炉原子吸收光谱仪对铅的检出能力。     

多壁碳纳米管表面对硝基苯酚印迹复合材料的制备与吸附性能

以多壁碳纳米管表面接枝的L-苯丙氨酸为结合位点, 甲基丙烯酸为功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂, 采用沉淀聚合技术, 在碳纳米管表面制备了对硝基苯酚印迹复合材料. 采用红外光谱和扫描电镜研究了该印迹复合材料的结构和形貌, 结果表明, 在碳纳米管表面接枝了一层稳定的印迹材料. 采用高效液相色谱研究了该印迹材料的等温吸附性能, 结果表明, 该印迹材料对模板分子具有较大的吸附容量(Qmax=80.5 μmol/g)和良好的选择吸附性能(选择因子达2.5). 以该印迹材料作为固相萃取吸附剂, 研究了它对对硝基苯酚和其它结构类似物混合溶液的动态吸附性能, 结果表明, 印迹复合材料对对硝基苯酚的吸附容量不受结构类似物浓度的影响, 能较好地应用于对硝基苯酚的分离富集检测.     

双酚F分子印迹聚合物的制备及其对水相中双酚F吸附性能的研究

以双酚F(4,4′-BPF)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用沉淀聚合法合成4,4′-BPF分子印迹聚合物(MIPs)。运用傅里叶红外(FT-IR)光谱对产物的结构进行表征,并对其吸附等温线、吸附动力学、吸附热力学及选择性识别性能进行研究。结果表明:MIPs对水相中4,4′-BPF具有特异性吸附,最大吸附容量为82.8 mg/g;Freundlich模型拟合吸附等温线的相关系数R2=0.995;热力学参数ΔG、ΔS、ΔH均小于0,表明此吸附过程是自发进行的、熵减的、放热的。     

接枝微粒PMAA/SiO2在水介质中对杀虫剂抗蚜威的吸附机理

以硅胶表面接枝聚甲基丙烯酸(PMAA)的复合型功能微粒PMAA/SiO2为固体吸附剂, 对水介质中的抗蚜威进行了静态吸附实验, 通过考察温度、pH值及盐度(NaCl浓度)对吸附容量的影响, 重点研究了PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附机理. 为确认所提出的机理的正确性, 还采用紫外光谱吸收法, 研究了单体甲基丙烯酸与抗蚜威之间的相互作用, 也考察了在非水介质CCl4中PMAA/SiO2对抗蚜威的吸附作用. 研究结果表明, PMAA/SiO2对抗蚜威具有强的吸附作用, 吸附的驱动力是氢键、静电以及疏水相互作用三种作用的协同, 其中主驱动力是静电相互作用. 温度升高, 吸附容量减小; 盐度增大, 吸附容量降低; 当pH<8时, 吸附容量随pH升高而增大; 当pH>8时, 吸附容量随pH升高而减小; 当pH=8 时,吸附容量最大.     

Combination of computational methods,adsorption isotherms and selectivity tests for the conception of a mixed non-covalent–semi-covalent molecularly imprinted polymer of vanillin

A novel molecularly imprinted polymer (MIP) for vanillin was prepared by photo initiated polymerization in dichloromethane using a mixed semi-covalent and non-covalent imprinting strategy. Taking polymerisable syringaldehyde as “dummy” template, acrylamide was chosen as functional monomer on B3LYP/6-31+G(d,p) density functional theory computational method basis with counterpoise. The binding parameters for the recognition of vanillin on imprinted polymers were studied with three different isotherm models (Langmuir, bi-Langmuir and Langmuir–Freundlich) and compared. The results indicate an heterogeneity of binding sites. It was found and proved by DFT calculations that the specific binding of vanillin in the cavities is due to non-covalent interactions of the template with the hydroxyphenyl- and the amide-moieties. The binding geometry of vanillin in the MIP cavity was also modelled. The obtained MIP is highly specific for vanillin (with an imprinting factor of 7.4) and was successfully applied to the extraction of vanillin from vanilla pods, red wine spike with vanillin, natural and artificial vanilla sugar with a recovery of 80%.     

Synthesis and characterization of bisphenol-A imprinted polymer as a selective recognition receptor

Molecularly imprinted polymers (MIPs) are currently used to provide selectivity in chemical sensors. In this context, a non-covalent bisphenol-A (BPA)-imprinted polymer using 4-vinylpyridine (4-Vpy) as the functional monomer, ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) as crosslinker and a low volatile solvent, triethylene glycol dimethyl ether (TRIGLYME), in combination with a non-reactive linear polymer, poly (vinyl acetate) (PVAc), as porogen, was synthesized with a simple polymerization procedure. Batch rebinding experiments were carried out to evaluate the binding and selectivity properties of the BPA-MIP. The experimental adsorption isotherms were fitted and a heterogeneous distribution of the binding sites was found. The selectivity of MIP demonstrated higher affinity for target BPA and BPA-analogues over other common water pollutants. The adsorption kinetics followed the pseudo-second-order kinetic model so that the specific adsorption in the imprinted cavities by two strong hydrogen bonds could be described as a chemisorption process. The diffusion mechanism was determined by the intra-particle diffusion and Boyd models, both of them revealing that the adsorption was mainly governed by intra-particle diffusion. MIP was shown to be promising for regeneration without significant loss in adsorption capacity.