论文部分内容阅读
中药有效成分的分离、纯化是中药现代化的一项重要内容。分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers,MIPs)是一种针对特定研究对象制备的新型分子识别材料,已被广泛应用药物分析、中药活性成分提取、手性分离等研究领域。本文旨在制备对中药药效分子具有高效特异识别性能的色谱材料,并以奎宁和人参皂苷Re为印迹模型,通过设计、改进传统MIPs制备技术,制备具有三维有序大孔结构的奎宁分子印迹微球(macroporous molecularly imprinted microspheres,MMIMs)和可逆共价人参皂苷Re MIPs。两类印迹聚合物对印迹分子具有高效分离选择性,进一步拓展了分子印迹聚合物在分离科学中的应用。论文具体研究内容如下:第一部分:采用stober法制备单分散SiO2微球,并以此SiO2微球为胶晶粒子,采用蒸发诱导自组装方法制备SiO2胶晶微球。研究探讨了单分散SiO2微球反应时间以及投料量对胶晶微球结构形貌的影响。结果表明,SiO2微球最佳反应时间为6 h,粒子单分散性良好,粒径大约为340 nm。扫描电镜(SEM)观察该SiO2胶晶微球呈典型的面心立方(fcc)排列,粒径主要分布在37-120 μm范围。将SiO2胶粒投料量放大到6倍,制备的胶晶微球粒径和结构形貌变化不大,说明其适合于实验室制备性生产。此外,研究将胶晶微球作为色谱填料,评价其色谱分离性能。结果表明,该SiO2胶晶微球色谱柱通透性良好,可在高流速低背景压下实现对苯衍生物的快速分离,相比粒径更小的SiO2微粒(10μm),其分离选择性也更佳。第二部分:以SiO2胶晶微球为模板,奎宁分子印迹体系为前驱液,采用分子印迹技术和胶晶模板技术制备MMIMs。研究详细探讨了前驱液中交联剂的类型对MMIMs结构形貌及识别性能的影响。SEM结果表明,以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)为交联剂制备的微球具有更完整的反蛋白石结构,其内部三维大孔均匀有序,兼具相互贯穿的孔窗。等温吸附研究表明,相比传统本体聚合物,三元交联剂TMPTA制备的MMIMs具有更快的结合速率和更高的结合容量,其结合速率约为本体MIPs的7倍,结合容量为本体MIPs的1.25倍。此外,研究以MMIMs为高效液相的色谱填料,评价了其色谱手性分离性能。结果表明,以TMPTA为交联剂制备的MMIMs可实现奎宁及其非对映异构体奎尼丁的有效分离,分离因子达到1.69,机理研究证实其手性识别性能主要依赖于聚合物中的分子印迹孔穴及有序大孔结构。第三部分:以人参皂苷Re为印迹分子,4-乙烯基苯硼酸(4-VPBA)为功能单体,以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,通过本体聚合法制备了基于硼酸酯键可逆共价的MIPs。研究对人参皂苷Re-4-乙烯苯硼酸的合成条件如反应方式、溶剂类型和聚合物吸附性能进行了探讨。研究结果表明,基于硼酸键识别的MIPs对印迹分子具有较快的吸附动力学,其在碱性水相介质中对印迹分子显示了较强的特异结合能力,其热力学吸附数据符合Freundlich拟合模型,表明其材料吸附属于非均相吸附过程。选择性实验显示共价MIPs对印迹分子和其结构类似物具有较好的识别选择性,其特异性的识别效果主要归功于MIPs中产生的印迹孔穴及硼酸作用基团。该研究结果有望为中药糖苷类化合物的分离纯化提供一种新型的具有高识别性能的色谱分离材料。