磁性印跡材料的制備及在生物大分子分析中的應(yīng)用.pdf

1、本論文基于新型磁性載體(Fe3O4@SiO2@碳納米管、磁性二氧化硅鍵合碳納米管、β環(huán)糊精/殼聚糖-磁性石墨烯以及離子液體β環(huán)糊精改性多巴胺包覆四氧化三鐵氧化石墨烯)合成具有特異識(shí)別性能的表面分子印跡聚合物，結(jié)合流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光技術(shù)構(gòu)建新型磁性表面分子印跡-化學(xué)發(fā)光生物傳感器，并設(shè)計(jì)簡單快捷的聯(lián)用方式。該生物傳感器避免傳統(tǒng)樣品復(fù)雜的前處理過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物大分子高選擇性、高靈敏度以及操作簡單可控的在線分析，獲得結(jié)果滿意。
　　第一個(gè)

2、工作將二氧化硅包覆納米四氧化三鐵粒子通過化學(xué)鍵合到碳納米管表面，并以此為載體制備對(duì)牛血紅蛋白具有高選擇性的表面分子印跡聚合物，基于此構(gòu)建高選擇性和高靈敏度的牛血紅蛋白化學(xué)發(fā)光生物傳感器。通過紅外光譜分析，X射線衍射，磁滯回線及電鏡等儀器對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征，并研究印跡聚合物的吸附量為91 mg/g。吸附等溫線符合蘭格繆爾吸附等溫線。最后將合成的Fe3O4@SiO2@碳納米管-表面分子印跡聚合物與流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光儀聯(lián)用構(gòu)建了新型表面分子印跡-化

3、學(xué)發(fā)光傳感器。該生物傳感器對(duì)牛血紅蛋白的線性范圍是5.0×10-10-7.0×10-7 mg/mL，檢出限為1.5×10-10 mg/mL(3δ)。同時(shí)對(duì)反應(yīng)機(jī)理做了詳細(xì)的討論。將此傳感器用于樣品中牛血紅蛋白含量的測定，獲得結(jié)果滿意。
　　第二個(gè)工作是首先采用化學(xué)鍵合的方法合成了一種新型材料磁性二氧化硅鍵合碳納米管，將此材料作為支撐材料合成表面分子印跡聚合物，基于此構(gòu)建高選擇性和高靈敏度的化學(xué)發(fā)光生物傳感器用來檢測核糖核酸酶A。四

4、氧化三鐵納米粒子不僅可以用來分離印跡聚合物，還可以作為基底材料合成表面印跡聚合物。由于大的比表面積和多作用位點(diǎn)，碳納米管和二氧化硅主要是作為基底材料合成表面分子印跡聚合物。通過紅外光譜分析、X射線衍射，電鏡分析等儀器對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征，并研究了印跡聚合物的吸附量為102 mg/g，吸附動(dòng)力學(xué)更符合二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型。最后將合成的磁性二氧化硅鍵合碳納米管-表面分子印跡聚合物與流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光儀聯(lián)用，構(gòu)建新型表面分子印跡-化學(xué)發(fā)光傳感器。該傳

5、感器檢測核糖核酸酶A的線性范圍是1.0×10-9 mg/mL-1.0×10-7 mg/mL，檢出限為3.2×10-10 mg/mL(3δ)。并成功應(yīng)用于樣品中核糖核酸酶A的測定。
　　第三個(gè)工作是首先合成新型復(fù)合材料β環(huán)糊精/殼聚糖/磁性氧化石墨烯，然后以此為基體合成表面分子印跡聚合物，將其與化學(xué)發(fā)光聯(lián)用構(gòu)建了高選擇性的生物傳感器檢測牛血清白蛋白。在印跡聚合物制備過程中，β環(huán)糊精，殼聚糖，磁性氧化石墨烯是用來作為基底材料，四氧化三

6、鐵納米粒子是用來分離聚合物。通過紅外光譜分析、X射線衍射，電鏡分析等儀器對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表征，并研究了印跡聚合物的性能，其最大吸附量為58 mg/g。吸附等溫線符合蘭格繆爾吸附等溫線，吸附動(dòng)力學(xué)符合二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模式。由于其高的傳質(zhì)速度，洗脫模板分子速度快，使得該聚合物對(duì)牛血清白蛋白具有極強(qiáng)的識(shí)別和吸附能力。構(gòu)建的生物傳感器對(duì)牛血清白蛋白的線性范圍是5.0×10-7-1.0×10-4 mg/mL，檢出限為1.1×10-7 mg/mL(3δ)

7、。將此傳感器用于樣品中牛血紅蛋白含量的測定，獲得滿意結(jié)果。
　　第四個(gè)工作是合成了離子液體β環(huán)糊精改性多巴胺包覆四氧化三鐵氧化石墨烯表面分子印跡聚合物，然后將其應(yīng)用于化學(xué)發(fā)光分析方法檢測溶菌酶。多巴胺包覆的四氧化三鐵可以減少其毒性，增加表面的基團(tuán)。而離子液體的引入則可大大的增加β環(huán)糊精改性多巴胺包覆四氧化三鐵氧化石墨烯表面的反應(yīng)基團(tuán)，從根本上解決結(jié)合位點(diǎn)少、吸附能力低、選擇性低的缺點(diǎn)。通過紅外光譜分析、X射線衍射及電鏡分析等儀器對(duì)

8、產(chǎn)物進(jìn)行了表征。并研究了印跡聚合物的性能，最大吸附量為101 mg/g，吸附動(dòng)力學(xué)符合二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模式。最后將合成的離子液體β環(huán)糊精改性多巴胺包覆四氧化三鐵氧化石墨烯表面分子印跡聚合物與流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光儀聯(lián)用構(gòu)建了化學(xué)發(fā)光傳感器。該傳感器對(duì)溶菌酶的線性范圍是1.0×10?9-8.0×10?8 mg/mL，檢出限為3.0×10?10 mg/mL(3δ)。將此傳感器用于樣品中溶菌酶含量的測定時(shí)，回收率為94％-112%，成功應(yīng)用于尿液中溶