具有親水性殼層的分子印跡聚合物微球的可控制備與性能研究.pdf

1、分子印跡聚合物(MIPs)由于具備制備方法簡單且分子識別性能優(yōu)異的特點在分離提純、免疫分析、有機合成、藥物釋放、酶模擬以及生物模擬傳感器等方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。本文將可控/“活性”自由基聚合和分子印跡技術(shù)結(jié)合起來，制備出表面具有親水性聚合物殼層的MIP微球。通過親水性聚合物殼層的引入在MIP微球表面形成一個有效的親水保護(hù)層，從而達(dá)到提高其表面親水性、降低其在水溶液中對模板分子的非專一性吸附、并最終得到適于水溶液體系的分子印跡聚合物的

2、目的。此外，本文還通過使用具有溫度響應(yīng)性的聚合單體，以制備模板吸附性能具有溫度響應(yīng)性的分子印跡聚合物。具體內(nèi)容如下：
　　 1．將可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合和沉淀聚合相結(jié)合，即采用可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移自由基沉淀聚合法(RAFTVP法)成功制備出粒徑分布較窄、具有優(yōu)異分子識別性能的MIP微球。與傳統(tǒng)的自由基沉淀聚合法制備出的MIP相比，RAFTPP法所得的分子印跡微球粒徑明顯增大、專一性吸附性能增強，并具有更高的高吸附位點密度

3、。更重要的是，此法制備的MIP微球表面具有固載化的RAFT鏈轉(zhuǎn)移基團，可以進(jìn)行微球的表面修飾改性。
　　 2．利用RAFTPP法制備的MIP微球表面固載的RAFT鏈轉(zhuǎn)移基團，進(jìn)行表面引發(fā)RAFT聚合，在MIP微球表面接枝了親水性聚合物，如PHEMA分子刷或PHEMA-co-PMBA水凝膠殼層，并通過粒徑變化、元素分析、FT-IR、增重實驗熒光標(biāo)記、水中分散以及接觸接實驗證實了PHEMA分子刷和PHEMA-co-PMBA水凝膠殼層

4、被成功接枝到微球表面，并賦予MIP微球優(yōu)良的親水性。純水溶液中的模板吸附實驗證實了，在分子印跡聚合物微球的表面引入親水性高分子刷或水凝膠層，可以達(dá)到提高其表面親水性、降低其在水溶液中對所需識別分子的非專一性吸附、并最終得到適于水溶液體系的印跡聚合物的目的。此外，我們還對PHEMA聚合物刷的長度對水相識別性能的影響也做了詳細(xì)的研究。
　　 3．通過表面引發(fā)的RAFT聚合法，在RAFTPP法制備的分子印跡聚合物微球表面接枝了具有溫度

5、響應(yīng)性的親水性聚合物PNIPAAm，并對接枝前后的MIP微球進(jìn)行了詳細(xì)的表征。結(jié)果顯示接枝PNIPAAm分子刷后的MIP微球具有改進(jìn)的親水性，并在純水溶液中實現(xiàn)了專一性模板吸附。由于PNIPAAm具有溫度響應(yīng)的親水疏水轉(zhuǎn)變，分子印跡聚合物微球在純水中對模板分子表現(xiàn)出溫度響應(yīng)性的吸附性能。這一結(jié)果為人們設(shè)計具有響應(yīng)性的分子印跡聚合物另辟蹊徑，提供了非常好的思路，并為分子印跡聚合物在藥物控制釋放以及生物分析領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。此外，我們通

6、過同樣的方法在分子印跡微球表面接枝了低交聯(lián)的PNIPAAm-co-PMBA水凝膠殼層，詳細(xì)考察了分子印跡聚合物表面親水性凝膠層的接枝量對于其在水溶液中吸附性能的影響。這一理論研究為設(shè)計具有親水性凝膠殼層的分子印跡聚合物提供了非常有意義的指導(dǎo)作用。
　　 4．將RAFTPP制備分子印跡聚合物的方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，即在RAFTPP過程中，加入預(yù)制的親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑。FT-IR和聚合物薄膜的靜態(tài)接觸角實驗證實，此法將PHEMA大分