新型苯硼酸材料的制備及其在生物樣品中的應(yīng)用.pdf

1、順式二羥基類化合物（CDB）是一類重要的生命物質(zhì)，通常包括糖、糖蛋白、兒茶酚胺、核苷等，它們與眾多的生命現(xiàn)象息息相關(guān)，在生命科學(xué)研究領(lǐng)域中受到廣泛關(guān)注。但是，在生物樣品分析中，它們的含量很低，且基質(zhì)干擾嚴(yán)重，直接分析面臨著挑戰(zhàn)。因此，需要發(fā)展一種簡單有效的富集方法。其中硼親和材料對于CDB可以實現(xiàn)可逆結(jié)合以及專一性識別，從而在順式二羥基分子的分離富集中發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是，目前硼親和材料的發(fā)展仍然存在一些亟需解決的問題。例如，材料

2、的制備成本高、制備過程復(fù)雜、重復(fù)利用率低、有效官能團(tuán)的嫁接量少以及富集容量低等。針對這些問題，我們從以下幾個方面進(jìn)行解決。
　　首先，我們制備了苯硼酸修飾的磁性凹凸棒（ATTA-Fe3O4-NH2-DFFPBA），將磁性納米粒子和凹凸棒結(jié)合，使得磁性材料具有了較大的比表面積，為后續(xù)修飾提供了更多的活性位點，并且讓凹凸棒帶有磁性，便于分離。制備得到的吸附劑對腺苷的富集容量高達(dá)13.78 mg g-1，可在高濃度干擾物的混合液中選擇性

3、萃取CDB。此外，該硼親和吸附劑成功用于人尿液中核苷的富集。
　　但是，即使材料具備高比表面積，有限的嫁接量仍然限制了其吸附性能。針對有效官能團(tuán)嫁接量少的問題，我們采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）技術(shù)，在凹凸棒表面聚合鏈狀官能團(tuán)，再通過引入金納米粒子增加材料的比表面積，最后通過金和巰基的作用，將巰基苯硼酸嫁接到材料表面。制備得到的 ATTA-poly(AEMA)-Au-MPBA的富集容量可高至30.83 mg g-1，高于很多文

4、獻(xiàn)報道的類似材料。相比苯硼酸修飾的磁性凹凸棒，本工作在富集容量方面有了很大提升。
　　在固相萃取中，粉末材料需要復(fù)雜耗時的離心分離過程。于是我們利用相轉(zhuǎn)移沉積技術(shù)，結(jié)合苯硼酸修飾的SBA-15和磁性聚砜材料，制備了磁性聚砜顆粒（S-IPBA@mPSF）。聚砜材料表面微孔結(jié)構(gòu)減小了傳質(zhì)阻力，有利于分析物從表面向其內(nèi)部擴(kuò)散，進(jìn)而和SBA-15上的有效官能團(tuán)作用。同時，聚砜高度交聯(lián)的結(jié)構(gòu)避免了粉末材料的泄露。同時Fe3O4的引入，使材料

5、易于分離，且重復(fù)使用率高，可至少重復(fù)使用5次。在萃取過程中，加入表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB），它們通過疏水相互作用聚集在吸附劑表面，為材料提供良好的捕捉介質(zhì)，從而大大增加了富集倍數(shù)，提高了方法的靈敏度。在實際應(yīng)用中，該方法可以有效萃取出細(xì)胞中核苷。
　　該工作雖然實現(xiàn)了材料的重復(fù)使用，但是其制備過程復(fù)雜、耗時，為了解決這一問題，我們使用商品化的濾紙作為基質(zhì)，首先在其表面沉積一層非多孔SiO2以增加材料的機(jī)械強(qiáng)度，再在

6、其表面進(jìn)一步沉積一層多孔 SiO2來增加材料的比表面積，最后在多孔 SiO2表面嫁接上苯硼酸。該吸附劑具有制備成本低、操作簡單易行，由于濾紙形狀和尺寸的可變性，在其他吸附材料制備方面有很大的應(yīng)用潛能。
　　上述工作解決了傳統(tǒng)吸附材料制備成本高、操作復(fù)雜的缺點，但是，要完全依靠人工操作來完成。于是，我們以三聚氰胺海綿為基質(zhì)，在其表面沉積氧化石墨烯（GO），一方面增加材料的比表面積，另一方面，為后續(xù)修飾提供有效官能團(tuán)，最后通過酰胺化反