分子印迹聚合物膜对氨基酸海因手性化合物的选择性结合和透过性质研究

合成了可对氨基酸海因对映异构体选择性分离的分子印迹聚合物膜。利用紫外光谱法比较不同功能单体与模板分子的作用能力。以丙烯酰胺为功能单体,在极性溶剂中制备了5R-5氨-基酸海因的分子印迹聚合物膜,通过Scatchard分析法研究膜中结合位点情况。通过膜透过实验研究印迹膜对外消旋体的分离特性。Scatchard分析显示聚合物膜中形成了两类结合位点,其解离常数分别为1.88mmol/L和5.14mmol/L;选择性透过实验表明膜中形成了与5R-5氨-基酸海因分子形状和功能基因位置匹配的孔穴。与非印迹聚合物膜相比,印迹聚合物膜对对映体具有良好的选择性。     

邻甲氧基羰基苄氧基取代杯[4]芳烃衍生物的合成及其性能研究

杯芳烃是继冠醚、环糊精之后的第三代主体分子[1].据文献[2,3]报道,在杯[4]芳烃下沿酚氧原子上连接乙酸酯得到的四取代衍生物对Na+有很高的选择性,核磁与晶体结构研究均证实这是由于羧酸酯的羰基和酚氧基参与了对Na+的配位,而且配位基团所形成的包络空间大小与钠离子相匹配.一般认为,随着包络空间改变,对金属离子的识别作用会有所变化[4].但目前对这方面的工作并没有给予更多的重视.我们发现,用2-溴甲基苯甲酸甲酯与杯[4]芳烃反应,得到了一种新的四取代杯[4]芳烃衍生物[2]萃取研究结果表明,该化合物对钾离子有较好的选择性.此外,在合成该衍生物的过程中,还得到了另一新的二取代衍生物(3).     

杯芳烃的分子设计(Ⅵ)--一种新的杯[4]磺胺衍生物的合成及晶体结构

杯芳烃是由酚单体通过亚甲基在羟基邻位桥连而成的环状低聚物, 它具有可调的杯状疏水空腔, 结构柔性较大, 构象可变, 并对中性分子和有机、无机离子具有选择性配位能力. 因此, 在其上下缘进行化学修饰所得到的杯芳烃衍生物可广泛应用于萃取分离、离子选择性电极、色谱分析、功能材料、催化及模拟酶等研究领域[1～4].     

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.     

邻甲氧基羰基苄氧基取代杯[4]芳烃衍生物的合成及其性？…

杯芳烃是继冠醚、环糊精之后的第三代主体分子 [1] .据文献 [2 ,3]报道 ,在杯 [4]芳烃下沿酚氧原子上连接乙酸酯得到的四取代衍生物对 Na+ 有很高的选择性 ,核磁与晶体结构研究均证实这是由于羧酸酯的羰基和酚氧基参与了对 Na+ 的配位 ,而且配位基团所形成的包络空间大小与钠离子相匹配 .一般认为 ,随着包络空间改变 ,对金属离子的识别作用会有所变化[4] .但目前对这方面的工作并没有给予更多的重视 .我们发现 ,用 2 -溴甲基苯甲酸甲酯与杯 [4 ]芳烃反应 ,得到了一种新的四取代杯 [4]芳烃衍生物 2 ,萃取研究结果表明 ,该化合物对钾离子有较…     

农药丙溴磷分子印迹聚合物微球的制备与结合性能研究

采用分子印迹技术,以丙溴磷为模板分子,分别以α-甲基丙烯酸和丙烯酰胺为功能单体,在乙腈溶液中合成了2种对丙溴磷具有选择性结合能力的分子印迹聚合物.紫外光度法研究表明,模板分子丙溴磷与α-甲基丙烯酸之间的作用强于其与丙烯酰胺之间的作用;扫描电镜的研究则表明以α-甲基丙烯酸为功能单体合成的分子印迹聚合物呈微球形,粒径约为0.5 ～2 μm;利用平衡结合实验研究了不同功能单体制备的聚合物对模板分子的结合能力及其对底物的选择性,经Scatchard模型分析,求出了聚合物的最大表观结合量(Qmax)和平衡离解常数(Kd)分别为49.44 μmol/g 和1.05 mmol/L.研究表明以α-甲基丙烯酸为功能单体合成的分子印迹聚合物对丙溴磷表现出更强的结合能力和更高的选择性.     

沉淀聚合制备诺氟沙星-Zn2+分子印迹聚合物及其印迹方式的研究

采用沉淀聚合的方式以诺氟沙星(NFA)-Zn2+为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,分别选取酸性功能单体甲基丙烯酸与碱性功能单体4-乙烯基吡啶制备了诺氟沙星-Zn2+的分子印迹聚合物.通过紫外光谱研究发现诺氟沙星与Zn2+及两种功能单体均发生了金属配位印迹作用且形成了比例不同的印迹复合物.红外光谱的功能基团的表征结果显示,甲基丙烯酸与诺氟沙星-Zn2+形成了以诱导作用占优的三元配合物,而4-乙烯基吡啶则与诺氟沙星-Zn2+形成了共轭作用占优的三元配合物.扫描电镜及粒径分布实验表征了聚合物的物理特性,结果显示印迹聚合物的表面存在孔及孔道结构而非印迹聚合物的表面较致密不存在孔且制备的印迹聚合物的粒径均在100μm以下,其平均粒径为39μm.等温结合及选择性实验的结果表明4-乙烯基吡啶为功能单体制备的印迹聚合物的选择性识别性能优于甲基丙烯酸为功能单体制备的印迹聚合物,其特异性吸附容量和印迹指数分别为66.84μmol/g和4.207.同时在混合溶液的选择性实验中以4-乙烯基吡啶(4-VP)为功能单体制备的印迹聚合物的选择识别诺氟沙星的能力优于以甲基丙烯酸为功能单体的聚合物,其识别因子分别为3.408和2.909,而非印迹聚合物对底物的吸附量较小且识别因子均接近于1,说明非印迹聚合物对底物的识别为非选择性的.     

制备牛血红蛋白印迹聚合物的初步研究

采用凝胶法,以丙烯酰胺为单体.N,N'-甲叉双丙烯酰胺为交联剂,制备了牛血红蛋白的分子印迹聚合物.通过考察不同单体用量对所制备的分子印迹聚合物的吸附性能的影响,得到优化制备条件.用吸附溶液的光吸收性质及电镜等对印迹聚合物的选择性吸附特性和形态特征进行表征.结果表明,制备的分子印迹聚合物对模板分子牛血红蛋白可以选择性吸附,具有很好的发展潜力.     

苯甲酸及其酯类衍生物的分子印迹机理的研究

分子印迹聚合物(M IP)是一种具有分子识别能力的新型高分子材料^[1～3].对其研究的重要问题之一是如何获得对相应模板化合物具有特异性结合的聚合物,这除了受模板分子结构特征的影响外,同时在很大程度上还受各种聚合物制备条件的影响,比如功能单体^[4～6]、溶剂^[7]及辅助金属离子的影响^[8]等.我们成功地通过计算模板分子与功能单体间的相互作用,预测了一些模板分子的印迹原性(产生印迹效应的性质)的强弱^[9],同时对几十种小分子化合物的分子印迹原性与结构之间的关系进行了讨论^[10].本文以苯甲酸、对氨基苯甲酸、对羟基苯甲酸及其酯的衍生物(结构见下式)为模板,在不同的功能单体和溶剂体系中制备了相应的分子印迹聚合物,研究了模板分子中不同取代功能基的印迹作用的相对强弱,探讨了功能基的印迹作用强弱与聚合反应体系溶剂极性间的相关性.     

咖啡酸分子印迹聚合物的制备及其用于咖啡酸的高效液相色谱分离

以咖啡酸为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,在水溶液中合成了咖啡酸分子印迹聚合物,制备了分子印迹聚合物色谱分离柱。试验结果表明:聚合物对印迹分子具有很好的亲和性和特异选择性,以甲醇-水(25+75)混合溶液为流动相,咖啡酸与其相似物绿原酸的分离度达到1.91。     

Molecularly Imprinted Polymer with Calix[4]arene Derivative for the Recognition of Acetanilide

Two molecularly imprinted polymers binding to analgesic acetanilide were prepared using either dual functional monomers of calix[4]arene derivative and acrylamide or single monomer acrylamide, respectively. The polymers were ground, sieved and investigated by equilibrium binding experiment to evaluate their recognition properties for the template and other substrates. Scatchard analysis showed that homogeneous recognition sites were formed in the imprinted polymer matrix. Our results demonstrated that the polymer using two functional monomers exhibited better selectivity for the template. This study may open new frontiers for the development and application of imprinted polymers, such as drug separation and purification.     

STUDY ON THE NON-COVALENT INTERACTION OF APIGENIN MOLECULARLY IMPRINTED POLYMERS BY SPECTROMETRY

The non-covalent interaction between aPigenin （API） and different functional monomers （α-methylacrylic acid （MAA）, acrylamide （AM）, 2-vinylpyridine （2-Vpy） and combined functional monomers （AM/2-Vpy）） was determined by UV spectrometry, and a series of apigenin molecularly imprinted polymers （API-MIPs） was synthesized with different functional monomers through molecular imprinting technology. The relationship between the non-covalent interaction of template/functional monomer and absorption of MIPs also was studied. The results showed that the order of the strength of the non-covalent interaction between API and different functional monomers in tetrahydrofuran （THF） is as follows： 2-Vpy〉 AM/2-Vpy〉AM〉MAA, which is positive correlation to the absorption capability of corresponding MIPs, and 2-Vpy is the optimum functional monomer among the used monomer for preparing API- MIPs.     

Computational design and synthesis of molecular imprinted polymers with high selectivity for removal of aniline from contaminated water

A computational approach was developed to screening functional monomers and polymerization solvents for rational design of molecularly imprinted polymer (MIP). It was based on the comparison of the binding energy of the complexes between the template and different functional monomers. The effect of the polymerization solvent was included using the polarizable continuum model. According to the theoretical calculation results, the MIP with aniline as template was prepared by emulsion polymerization method using acrylamide (AAM) as functional monomer and divinylbenzene as cross-linker in carbon tetrachloride. The synthesized MIP was then tested by equilibrium-adsorption method, and the MIP demonstrated high removal efficiency to the aniline. The results of this study have indicated the possibility of using computer aided design for rational selection of functional monomers and solvents capable of removal of aniline from contaminated water.     

选择性提取单取代磺酰脲除草剂的印迹聚合物的合成及评价

以丙烯酰胺为功能单体合成了新型的单嘧磺隆印迹聚合物,用平衡吸附及液相色谱的方法研究了印迹聚合物对于印迹分子及其结构类似化合物NK#94827的识别特性及亲和能力.研究结果表明,以丙烯酰胺为功能单体得到的印迹聚合物对NK#94827具有较强的识别能力;为印迹聚合物应用于环境样品中NK#94827及其结构类似化合物的分析打下了基础.     

含酰胺和席夫碱单元的杯[4]芳烃衍生物的合成与配合性能

杯[4]-1,3-二乙酸乙酯衍生物1与水合肼反应生成杯[4]芳烃酰肼衍生物2, 然后进一步与相应的芳醛反应, 高产率地合成了三个新型的含酰胺和席夫碱单元的杯[4]芳烃衍生物3a～3c和一例新型杯[4]冠醚4. 阳离子萃取实验表明新型杯芳烃衍生物比只含有酰胺基或席夫碱基的杯芳烃衍生物有更强的软金属离子配合性能, 杯[4]冠醚4还对Ag^＋有较好的选择性萃取能力.     

A computational and experimental investigation of the interaction between the template molecule and the functional monomer used in the molecularly imprinted polymer

A computational approach to screening monomer for preparing molecularly imprinted polymer (MIP) was proposed, using the binding energy, ΔE, of a template molecule and a monomer as a measure of their interaction. For a specified template molecule, a monomer of higher ΔE is suitable for preparing the MIP. To examine the validity of this approach, theophylline (THO) was chosen as the template molecule and methacrylic acid (MAA), acrylamide (AA) and 2-(trifluoromethyl)acrylic acid (TFMAA) were as the functional monomers, respectively. Density functional theory (DFT) at B3LYP/6-31+G**//B3LYP/3-21G level was used to calculate ΔE. It was shown that TFMAA gave the largest ΔE while AA gave the smallest. The details of the interaction between the THO with these monomers were also given by this computing approach. The adsorption of THO on the MIP synthesized using different monomers was studied. The MIP synthesized using TFMAA as monomer showed the highest selectivity to THO while the MIP from AA gave the lowest, as predicted from the ΔE calculation. ¹H NMR spectroscopy showed that, compared to MAA and AA, a stronger H-bond interaction is formed between TFMAA and THO. FT-IR analysis of the MIPs prepared using these three monomers confirmed the existence of CO and OH groups, which forms H-bond with THO. The results described above have given an insight into the interaction between THO and the monomers, and shown the use of ΔE to facilitate the selection of monomers for the synthesis of MIP.     

Synthesis and complexation study of calix[4]arene diamine derivative incorporated in a polymeric backbone with chiral monomers

The novel chiral polymeric compounds containing more than one calix[4]arene have been synthesized by reacting a new calix[4]arene diamine derivative with two chiral monomers. These newly prepared compounds were studied by extraction of toxic heavy metal (Cu²⁺, Co²⁺, Cd²⁺, Hg²⁺), silver and alkali metal (Na⁺, K⁺) cations from aqueous phase. It was observed that the resulting calixarene-based polymers have a good complexing ability towards silver, alkali metal and toxic heavy metal cations.     

利用分子烙印技术分离中草药活性组分

用非共价法,在极性溶剂中,以丙烯酰胺作功能单体,以强极性化合物槲皮素为模板 ,制备了分子烙印聚合物(MIP). 液相色谱实验表明, MIP 对槲皮素具有特异的亲合性.将此 MIP直接分离银杏叶提取物水解液, 得到主要含模板槲皮素及与槲皮素结构相似化合物山奈 酚两种黄酮的组分.研究证实了MIP技术用于直接分离、提取中草药中具有特定药效化合物的 可行性.     

基于多齿功能单体的三聚氰胺印迹材料的制备及应用

以三聚氰胺(MEL)为模板分子, 采用沉淀聚合方法研究了以衣康酸(IA)为多齿功能单体, 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂时, 组分之间摩尔比对三聚氰胺印迹聚合物(MIP)选择性的影响. 研究发现, 当MEL与IA摩尔比为1:1.5时, 所合成的MIP对三聚氰胺具有最佳选择性, 选择性系数k=10.41(以三聚氰酸为对照物). 此时IA的识别位点(羧基)与三聚氰胺的可识别位点(胺基)摩尔比为1:1, 因此, 不会出现由过量功能单体引起的非特异性吸附. Scatchard分析结果表明, 这种MIP能够在更宽的三聚氰胺浓度范围(1~100 mg/L)内只表现出特异性吸附. 以灭蝇胺为对照物时, k_NIP<1但k_MIP>1, 该结果证明MIP对分子的形状有良好的识别能力. 最后, 以制备的MIP为固相萃取吸附剂, 结合高效液相色谱/紫外检测器(HPLC/UV)建立了三聚氰胺测定方法. 当牛奶(奶粉)中MEL的加标浓度分别为15, 600和4500 μg/L(μg/kg)时检测的加标回收率为92.34%~109.4%.     

N-硫脲基套索杯[4]冠醚与四硫脲基杯[4]芳烃的合成

控制反应物的物质的量比, 杯式对叔丁基杯[4]-1,3-二乙酸乙酯衍生物1与5或50倍二乙烯三胺反应, 分别得到杯[4]氮杂冠醚2和开链的氮杂杯[4]芳烃衍生物3. 化合物2和3进一步与异硫氰酸苯酯反应得到首例侧链含硫脲基的套索杯[4]氮杂冠醚4和含4个硫脲基的杯[4]芳烃衍生物5, 产率为92%和87%. 新化合物的结构与构象经元素分析、红外、质谱、核磁共振谱等表征证实.