生物堿表面印跡材料的制備及其分子識(shí)別特性的研究.pdf

1、生物堿是中草藥中重要的有效成分，不同生物堿具有不同的藥理活性。但是從中草藥中提取純化生物堿，是一項(xiàng)十分復(fù)雜的生物活性成分提取工程，通常所用的溶劑萃取分離法,效率低成本又高。本研究采用本課題組建立的新型表面印跡技術(shù)，分別制得了苦參堿印跡材料與金雀花堿印跡材料，并探討了它們對(duì)模板分子的結(jié)合特性與機(jī)理，為將分子表面印跡材料應(yīng)用于生物堿的分離提純進(jìn)行了探討性研究,本文的研究結(jié)果對(duì)于提升生物堿分離純化技術(shù)水平具有重要的科學(xué)意義與價(jià)值。
　　

2、本文首先通過(guò)偶聯(lián)劑γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(EPPS)的媒介，以硫酸鈰銨為引發(fā)劑，在酸性溶液聚合體系中實(shí)施了丙烯腈(AN)在硅膠表面的接枝聚合，制備了接枝微粒PAN/SiO2。以硫酸為試劑，進(jìn)行了接枝聚丙烯腈PAN的酸性水解，制得了接枝有聚丙烯酸（PAA）的功能微粒 PAA/SiO2。重點(diǎn)考察了各主要因素對(duì)AN的接枝聚合過(guò)程及對(duì)PAN酸性水解的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，在接枝聚合過(guò)程中，采用適宜的引發(fā)劑用量與反應(yīng)溫度，PA

3、N的接枝度可達(dá)19g/100g。影響 PAN/SiO2酸性水解的主要因素為介質(zhì)的pH值與溫度。在適宜條件下，腈基轉(zhuǎn)化率才能達(dá)到50％。顯然，經(jīng)聚丙烯腈接枝接枝PAN/SiO2水解方法所制備的功能微粒PAA/SiO2，PAA含量較低（雖然聚丙烯腈接枝效率高）。因此，本研究又采用在硅膠微粒表面直接接枝聚甲基丙烯酸（PMAA）的方法，制備了接枝微粒PMAA/SiO2。在適宜的條件下，制得了接枝度為15.54 g/100g的PMAA/SiO2，

4、可大幅度提高對(duì)生物堿的吸附能力。
　　較深入地研究了接枝微粒 PMAA/SiO2對(duì)生物堿的吸附性能與機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PMAA/SiO2對(duì)生物堿具有強(qiáng)的吸附作用，吸附的驅(qū)動(dòng)力是氫鍵及靜電相互作用兩種作用協(xié)同的結(jié)果。在pH=9時(shí)，PMAA/SiO2對(duì)苦參堿具有最大吸附量；在pH為10時(shí)，PMAA/SiO2對(duì)金雀花堿具有最大吸附量。溫度對(duì)吸附性能也有很大的影響，升高溫度吸附量降低。
　　以苦參堿為模板分子，乙二醇二縮水甘油醚（

5、EGDE）為交聯(lián)劑，對(duì)接枝在硅膠表面的PMAA大分子鏈進(jìn)行了分子交聯(lián)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了苦參堿分子的表面印跡，制備了苦參堿分子表面印跡材料 MIP-PMAA/SiO2。采用靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種方法研究了MIP-PMAA/SiO2對(duì)苦參堿的結(jié)合性能與分子識(shí)別特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，印跡材料MIP-PMAA/SiO2對(duì)苦參堿具有特異的識(shí)別選擇性與優(yōu)良的結(jié)合親和性，相對(duì)于對(duì)比物金雀化堿，印跡之前，PMAA/ SiO2對(duì)苦參堿的吸附選擇系數(shù)僅為0.95，而印跡之

6、后，分子印跡材料MIP-PMAA/SiO2的吸附選擇系數(shù)則提高至8.14。此外，印跡材料MIP-PMAA/SiO2具有良好的洗脫性能。
　　最后，以金雀花堿為模板分子，乙二醇二縮水甘油醚為交聯(lián)劑，在PMAA/SiO2表面上的PMAA進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了金雀花堿分子的表面印跡，成功地制得了金雀花堿分子表面印跡材料 MIP-PMAA/SiO2。采用靜態(tài)與動(dòng)態(tài)兩種方法研究了MIP-PMAA/SiO2對(duì)金雀花堿的結(jié)合性能與分子識(shí)別特性

7、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MIP-PMAA/SiO2對(duì)金雀花堿具有特異的識(shí)別選擇性與優(yōu)良的結(jié)合親和性。相對(duì)于參比物苦參堿，PMAA/ SiO2對(duì)金雀花堿的識(shí)別選擇系數(shù)僅為1.06，而表面印跡材料MIP-PMAA/SiO2的識(shí)別選擇系數(shù)則提高至12.08；相對(duì)于參比物氧化苦參堿，PMAA/ SiO2對(duì)金雀花堿的識(shí)別選擇系數(shù)僅為1.03，而表面印跡材料MIP- PMAA/SiO2的識(shí)別選擇系數(shù)則提高至15.05。同時(shí)金雀花堿印跡材料MIP-PMAA/