手性識別功能化磁微球的制備及其在氨基酸拆分中的應(yīng)用研究.pdf

1、氨基酸是人和動物體內(nèi)不可或缺的一類重要的化合物，在生命的催化、免疫以及新陳代謝等過程中起到了極其重要的作用。目前氨基酸已廣泛應(yīng)用于食品添加劑、藥物合成、農(nóng)藥制造、化妝品、化學工業(yè)以及生物工程等重要領(lǐng)域。氨基酸的兩種手性對映體在立體環(huán)境或者人體內(nèi)常常表現(xiàn)出不同甚至相反的生物活性，因此氨基酸的手性拆分不僅關(guān)系到人的身體健康和生命安全，同時也對許多的重要研究領(lǐng)域具有重要的影響。目前眾多的手性拆分方法在規(guī)?；⒌统杀?、簡單快速等方面還遠不能滿足

2、現(xiàn)實的需要，因此探索建立一種簡單、快速、低成本的手性拆分方法對手性化合物分離分析具有十分重要的意義。
　　磁性納米材料由于在粒徑、比表面、生物相容性以及磁性等方面具有明顯的優(yōu)勢，目前作為一種理想的載體已經(jīng)在生物分離、樣品前處理、酶的固定化、環(huán)境保護以及靶向給藥等多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在本論文的研究中，以磁性材料Fe3O4為基礎(chǔ)，圍繞手性識別功能化的磁微球的制備、表征及在手性對映體的拆分三個方面展開研究，初步構(gòu)建了簡單、快速、低成

3、本的手性化合物分析方法，為手性識別功能化磁微球與毛細管電泳聯(lián)用實現(xiàn)手性化合物的在線識別與分離奠定了一定的基礎(chǔ)，具體的研究內(nèi)容如下:
　　(1)以熱液合成法制備的Fe3O4磁微球為基礎(chǔ)，通過St(6)ber法和蒸餾沉淀法依次在其表面進行二氧化硅和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺復合修飾，并以此功能化磁微球為載體進行馬來酸-β-環(huán)糊精(MAH-β-CD)的鍵合，從而制備出MAH-β-CD修飾的磁微球。將制備的MAH-β-CD功能化的磁微球用于

4、氨基酸和手性藥物的拆分，以此來評價手性識別功能化磁微球的手性識別能力。實驗結(jié)果表明所制備的MAH-β-CD功能化的磁微球具有三層核殼式結(jié)構(gòu)、良好的分散性、較窄的粒徑分布、較強的磁響應(yīng)性以及較高的MAH-β-CD固載量等特點。旋光度值和對映體過量值都顯示所制備的MAH-β-CD修飾的磁微球能夠?qū)Π被岷褪中运幬镞x擇性作用，具有良好的手性識別能力，可作為一種潛在的手性選擇劑功能化的磁微球廣泛用于手性對映體的手性拆分。
　　(2)利用雙

5、官能團試劑環(huán)氧氯丙烷(EP)與β-CD發(fā)生聚合反應(yīng)制備了β-環(huán)糊精環(huán)氧氯丙烷(β-CDEP)聚合物，并將其加入到熱液合成Fe3O4磁微球的反應(yīng)中，一步法制備了β-CDEP聚合物修飾的Fe3O4磁微球。通過對一步法中β-CDEP聚合物加入量和反應(yīng)時間兩個因素的考察解釋了β-CDEP聚合物修飾的Fe3O4磁微球的形成機理。實驗證明了β-CDEP聚合物在反應(yīng)中充當表面活性劑的作用，不僅抑制了Fe3O4磁微球的團聚，同時還促進了Fe3O4晶粒的

6、增長。將制備的β-CDEP聚合物修飾的Fe3O4磁微球用于色氨酸溶液的立體選擇性吸附，并優(yōu)化了吸附平衡時間和緩沖溶液的pH。實驗結(jié)果顯示300mgβ-CDEP聚合物修飾的Fe3O4磁微球作用后的上清液中對映體過量值達到了44.2％，顯示所制備的β-CDEP聚合物功能化磁微球?qū)ι彼崃己玫氖中云缫暷芰Α?br>　　(3)采用微波輔助法將聚酰胺-胺(PAMAM)樹枝分子快速鍵合在磁性微球表面，并將此功能化磁微球用于L-纈氨酸(L-Val)的

7、固定化。實驗考察不同代數(shù)PAMAM樹形分子聚合物修飾的磁微球?qū)-纈氨酸固定量的影響。將L-纈氨酸鍵合的3.0代樹枝分子功能化的磁微球(L-Val@G3.0-PMMPs)用于氨基酸衍生物的手性分離分析，研究了手性識別功能化磁微球的用量和作用次數(shù)對手性拆分的影響。實驗結(jié)果表明所制備的L-Val@G3.0-PMMPs磁微球具有清晰規(guī)整的核殼式結(jié)構(gòu)和良好的磁響應(yīng)性。在磁微球表面的引入PAMAM樹枝分子明顯提高了L-Val的鍵合量，而且隨著磁微