具有重要藥用價(jià)值化合物的分子印跡聚合物制備及其吸附選擇性規(guī)律研究.pdf

1、分子印跡法是制備對(duì)特定分子(印跡分子)具有識(shí)別選擇性的聚合物的技術(shù)，它是高分子科學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。目前，分子印跡技術(shù)在手性分離、生物傳感器、生化試劑的分離及膜分離技術(shù)等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。隨著分子印跡聚合物(MIP)在分離和純化中的廣泛應(yīng)用，從復(fù)雜樣品中分離具有高附加值的成分已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注。
　　 本文分別以兩種具有高附加值的藥物槲皮素和谷胱甘肽為模板分子，采用溶液聚合方法，制備了上

2、述兩種藥物的MIP。之后，以槲皮素MIP為載體，選取與槲皮素分子結(jié)構(gòu)具有部分相似性的四種黃酮類化合物，分別運(yùn)用Gaussian03軟件和Chemoffiee2006軟件計(jì)算模板分子和靶標(biāo)分子的分子尺寸、分子體積和分子極性，初步探討了分子結(jié)構(gòu)與MIP吸附選擇性規(guī)律之間的關(guān)系。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1.本文采用溶液聚合方法，以槲皮素作為模板分子，N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酸為功能單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，以乙

3、醇和水作為溶劑，制備了槲皮素MIP。以MIP在槲皮素和染料木素的混合溶液中對(duì)槲皮素的吸附量與分離度為考察對(duì)象，系統(tǒng)研究了兩種單體用量、交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量、反應(yīng)時(shí)間及溫度對(duì)吸附選擇性的影響，對(duì)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。最佳工藝條件為：槲皮素、丙烯酸、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、雙氧水與Ⅳ_乙烯基吡咯烷酮的摩爾比分別為：0.0714，3，2.5，0.00881，最佳的反應(yīng)溫度和時(shí)間分別為：35℃和20h。在最佳條件下制備的MIP在槲皮素和染料

4、木素的混合液中顯示出良好的分離選擇性，分離度為6.58。另外，Scatehard.模型揭示出在MIP中存在兩種類型的結(jié)合位點(diǎn)。
　　 2.本文選用谷胱甘肽作為模板分子，N-乙烯基吡咯烷酮和丙烯酰胺作為功能單體，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，H2O2-Vc為引發(fā)劑，以甲醇和水作為溶劑，制備了谷胱甘肽MIP。以MIP在谷胱甘肽和L-半胱氨酸的混合溶液中對(duì)谷胱甘肽的吸附量與分離度為考察對(duì)象，系統(tǒng)研究了兩種單體用量、交聯(lián)劑用量、引

5、發(fā)劑用量、引發(fā)劑配比、反應(yīng)時(shí)間及溫度對(duì)吸附選擇性的影響，對(duì)工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化。最佳工藝條件為：谷胱甘肽、丙烯酰胺、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、雙氧水與N-乙烯基吡咯烷酮的摩爾比分別為：0.5，2.25，2.5，0.01765，Vc與雙氧水的摩爾濃度比為：2:1，最佳的反應(yīng)溫度和時(shí)間分別為：35℃和30h。在最佳條件下制備的MIP在谷胱甘肽和L-半胱氨酸的混合液中顯示出良好的分離選擇性，分離度為2.84。Scatchard模型揭示出在MI

6、P中存在兩種類型的結(jié)合位點(diǎn)。
　　 3.選取與槲皮素分子結(jié)構(gòu)部分類似的水飛薊素、柚皮苷、葛根素和沒(méi)食子酸為靶標(biāo)分子。運(yùn)用Gaussian03和Chemoffiee2006軟件計(jì)算上述五種物質(zhì)的分子尺寸、分子體積和分子極性參數(shù)。之后，以槲皮素MIP分別在相同質(zhì)量濃度比、不同質(zhì)量濃度比和不同溫度下對(duì)槲皮素與上述四種物質(zhì)的乙醇混合溶液進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。以分離度為考察指標(biāo)，考察了MIP在槲皮素和水飛薊素、柚皮苷、葛根素、沒(méi)食子酸混合液中對(duì)槲

7、皮素的吸附選擇性，并初步考察了槲皮素MIP吸附選擇性與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。結(jié)果表明，對(duì)不同的黃酮類化合物，分子尺寸是影響槲皮素MIP吸附性能的關(guān)鍵性因素之一。當(dāng)靶標(biāo)分子的分子尺寸大于模板分子時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子的分離度隨著靶標(biāo)分子與模板分子之間分子尺寸差異的增大而增大；當(dāng)靶標(biāo)分子的分子尺寸小于模板分子時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子的特異性吸附表現(xiàn)相對(duì)不突出。分子極性參數(shù)的匹配程度亦是影響槲皮素MIP吸附選擇性的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)靶標(biāo)分子的分

8、子極性參數(shù)大于(或小于)模板分子時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子的分離度隨著靶標(biāo)分子與模板分子之間分子極性差異的增大而增大；當(dāng)靶標(biāo)分子的分子極性與模板分子相近時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子分離度較低。分子體積對(duì)槲皮素MIP的吸附性能也存在影響。當(dāng)靶標(biāo)分子的分子體積大于模板分子時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子的分離度隨著靶標(biāo)分子與模板分子之間分子體積差異的增大而增大；當(dāng)靶標(biāo)分子的分子體積小于模板分子時(shí)，槲皮素MIP對(duì)模板分子的特異性吸附表現(xiàn)相對(duì)不突出。同