（分析化学专业论文）氨基比林与多效唑分子印迹聚合物结合特性的研究.pdf

摘要 摘要 分子印迹鼹指种可以台威对指定分子具有专一性识别位点的聚合物的技术。它在印迹 分子存在故憾援下，功糍性单体与交联蠢g 共聚羡l 褥裹交联懿襞台甥网络，移去印迹分子蜃就 得到了对印迹分子具有分予记忆效应的分子印迹聚合物。童曩年来，分子印迹技术受到了广泛 麓关注，并邑在色谱填秘，人工受俸，懿滕蒸灌纯裁，以及传露器领域获褥了广泛皮周。遴 常情况下，分子印迹聚台物的识别只能在非极性或弱极性商机溶剂中进行，强极性有机溶剂 或承会影桶模投聚台物空穴中功辘差遁与模扳分予闯鹣作躅。丽生物识剐“4 般在水中避行 因此研究水相中分子印遍聚合物的制备和应用，对于生物样品的分离和纯化，具有羹要意义。 全交共分三章，简要介缁了分子印迹技术及其应用，探讨了原位分予印述柱的制蛰及其水中 缝合性质，辐射聚合法分子印遮聚合物的制备及其结合性质。 第章：介绍了分子印迹技术的发髅历史、现状、蕊本原理及其在备个方面的应用。 繁二牵：袋建器位豢合法囊蘩了氨蘩毖糖为横叛戆掺拔分予印迹挂。分晏考查4 芗印迹控 在纯水以及水中有添加剂存在下的吸附和选择性识别能力。实验表明：分予印迹柱在纯水中 眈空鑫较存菱蒜豹瑷鬻掇力帮选择洼谖澍缱力：添女g 裁霹帮迹柱静镰鬣行荛有缀犬黪韵，曼 少量的添加剂，如h a c ，n ( c h ：c h ；) 。或离予对试剂s d s 就会大大降低分析物的保留因子。 第三章：多靛礁为模扳分子，以y 前线弓l 发聚台反盛，采用辐射法青l 餐了多效瞧分子印 迹聚合物。实验淡明印迹聚台物x 寸印迹分子表现出了更高的选择憾识别能力，但空白聚台物 并未表现出这种性质。为了研究聚合物的结合性质，分别测定了印迹聚合物与空白聚合物陶 缝合等瀑线。与空岛聚台物提e e 印迹聚台甥对多效哮袁戮懑了更离的结合缝力。s c a t t 螺捌( ! 分析表明在所研究的浓度范围内，分子印迹聚合物中存在着两种结合位点。 关键溺薅效液掇毪避；淼位聚台；辐瓣聚合；分予印逑；拳棱识剿 a b s t r a c t ! ! ! ! ! ! ! 目自自自 自e $ s ! ! ! e ! 目i i i ,i 自目e 日! e e 自e 目s ! s e ! 目# ! ! ! ! 燃 a b s t r a c t m o l e c u l a ri m p r i n t i n gt e c h n i q u e ( m i t i sat e c h n i q u et op r e p a r ep o l y m e r sw i 氇r e c o g n i t i o n s i t e sh a v i n gap r e d e t e r m i n e ds e l e c t i v i t yf o rg i v e nm o l e c u l e s p o l y m e r i z a t i o ni so c c u r r e d b e t 、v e e nf u n c t i o n a lm o n o m e r sa n dc r o s s l i n k e ra r o u n dat e m p l a t e a f t e re x t r a t i o no ft h e t e m p l a t ef r o mp o l y m e r , t h em o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e r ( m i p ) h a sm e m o r y t ot h et e m p l a t e m u c hm o r ea t t e n t i o nh a sb e e np a i dt ot h i st e c h n i q u ei nr e c e n ty e a r s m o l e c u l a r l yi m p r i n t e d p o l y m e r s ( m t p s ) h a v eb e e na p p l i e dt oc h r o m a t o g r a p h i cs t a t i o n a r yp h a s e ，a r t i f i c i a la n t i b o d i e s 。 c a t a l y s t s ，s e n s o r sa n dd r u ga s s a yt o o l s i nn o r m a lc o n d i t i o n ，m o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e r so n l yh a v ee f f e c t i v er e c o g n i t i o ni n b o l l p o l a ro rw e a kp o l a ro r g a n i cs o l u t i o n s s t r o n gp o l a rs o l u t i o no rw a t e rc o u l dd i s r u p tt h e t e m p l a t e m o n o m e ri n t e r a c t i o n h o w e v e r , f o rs o m eb i o l o g i c a ls a m p l e sw h o s eb i o l o g i c a l r e c o g n i t i o nm a i n l yo c c u r si na q u e o u ss o l u t i o na n dt h ea p p l i c a t i o no fm i p sw e r el i m i t e di o s o m ee x t e n t s oi ti se x t r e m e l yi m p o r t a n tt op r e p a r em i p st h a ta r ea b l et og o0 nb i o l o g i c a l r e c o g n i t i o ni na q u e o u ss o l u t i o n s 。i n t h i sp a p e r ，i tw a sc o n s i s t e do ft h ef o l l o w i n gt h r e ep a n s ， c h a p t e ro n e ：t h ed e v e l o p m e n t ，p r i n c i p l e a n da p p l i c a t i o no fm o l e c u l a ri m p r i n t i n g t e c l m o l o g yw e r ei n t r o d u c e di nt h i sp a p e r c h a p t e rt w o ：t h em o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e rw i t ha m i n o p y r i n ea st e m p l a t e u 。a s p r e p a r e db yi n s i t up o b a - n e r i z a t i o n t h ea d s o r p t i o np r o p e r | ya n ds e l e c t i v er e c o g n i t i o na b i l i t y o ft h ei m p r i n t e dp o l 3 a n e ri np u r ew a t e ra n da d d i t i v e s - - w a t e rm e d i aw a ss t u d i e dr e s p e c t i v e3 v t h er e s u l ts h o w e dt h a tt h ep o l y m e rr o dc o l u m nh a dh i g h e ra d s o r p t i o na n dh i g h e rs e l e c t i v e a b i l i t yi np u r ew a t e rm o b i l ep h a s e t h ea d d i t i v e s ，s u c ha sh a c ，n ( c h 2 c h 3 ) 3 a n di o np a i r s o l v e n ts d si nt h ew a t e rp h a s e ，h a dv e r y s t r o n gi n f l u e n c et ot h ea n a l y t e s r e t e n t i o nb e b a v i o r w i t had r a m a t i cd e c r e a s eo ft h er e t e n t i o nf a c t o r s 。 c h a p t e rt h r e e ：i nt h i se x p e r i m e n ta ne f f e c t i v es y n t h e t i cp r o c e d u r ef o rp r e p a r a t i o no f m o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e r sw a su s e d ，t h ep o l y m e r i z a t i o np r o c e s sw a si n i t i a t e db y l r a d i a t i o n ，i nt h em o d e ls y s t e mw i t hp a c l o b u t r a z o la sat e m p l a t em o l e c u l e t h ee x p e r i m e n l r e v e a l e dt h a tt h ep o l y m e rp r e p a r e dw i t hp a c l o b u t r a z o la st e m p l a t es h o w e dh i g h e ra n db e t t e r s e l e c t i v er e c o g n i t i o na b i l i t i e st op a c l o b u t r a z 0 1 b u tt h en o n i m p r i n t e dp o l y m e rh a dr i os u c h a b s t r a c t 矗删号s 墨皇皇蜷黼i i 基曼毫皇皇鞘兽皇曼墨篡嘲糟鞘! 鼍墨基墨鼎墨鼍鼍寰 a b i l i t y i no r d e rt oi n v e s t i g a t et h eb i n d i n gp e r f o r m a n c eo ft h em i pa n db l a n kp o l y m e r ，t h e i r b i n d i n gi s o t h e r mw a sd e t e r m i n e d t h ep o l y m e rs h o wm u c hh i g h e rb i n d i n gc a p a c i t y 南f p a c l o b u t r a z o lt h a nt h en o n w i m p r i n t e dp o l y m e rw i t ht h es a m ec h e m i c a lc o m p o s i t i o n s c a t c h a r d a n a l y s i ss h o w e dt w oc l a s s e so fb i n d i n gs i t e sw e r ef o r m e di nt h ei m p r i n t e dp o l y m e ru n d e rt h e s t u d i e dc o n c e n t r a t i o n k e yw o r d sh i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ( h p l c ) ；i n - s i t up o t y m e r i z z t i o n ： m o l e c u l a ri m p r i n t i n g ；r a d i a t i o np o l y m e r i z a t i o n ；r e c o g n i t i o ni na q u e o u sm e d i u m ； 河北大学谚究生学位论文存档材料： 学位论文独创性声明 本人郑遵声明：所里交的学位论文，是本人在导师指导下进行的研究 工作及取褥豹磅究成果。尽我鼹知，除了文中特别热以标注和致谢豹地方 外，论文中不包含其他人融经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河 珑大学或其稳教育枫搀鲶学位或证书爨经麓过兹毒砉瓣。与我一阕工佟韵圊 志对本研究所做的任何贡献均己猩论文中作了明确的说明并表示了致谓 。 专业： 导师签 签名：翘堡塞 盈垤! 丞丝 攀位论文使爝授权声明 本入完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的蠛定，都：学校有 权保龉送交论文的复印件，允许论文被套阅秘借阅；学校可以公布论文蟾 全部绒部分内容，可以采贿影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密戆论文褒怨密恁应遵守此援是) 专业： 导爨笈 签名：趣照敦 五致! 。篷 河j 匕大学学位粉公室制 2 蝣年6 月6 日 第一章综述 j ! ! ! e 自目目目目e 目# 螭| j e | 目趟自自! j $ s 日e ! ! ! ! s ! 世 第一章综述 1 1 引言 分子印迹，又称分子烙印( m o l e c u l a ri m p rjn t i n g ) 属超分予化学中主客体化学 范畴，楚漂予离分子纯学、生物化学、毒李籽科学等学辩瓣一门交叉学科。分子印迹技术 ( m o l e c u l a ri m p r i n t i n gt e c h n i q u e + m i t ) 楚攒铡备对菜一特定瑟掭分子，筇搂校分 子、印迹分予或烙印分子，具商特异选择性的聚含物的过程。分子印谪的出现源于免疫 学，早在二十世纪三十年代b r e i n l 和h a u r o w i t z ，而后是m u d d 提出”种当抗原侵入时 生物体产生抗体的理论，屠采由p a u l i n g 做了避步浇明。它的基本点璺抗体在形成 时其三缭终褥会尽露戆懿阉貌辍澎或多重俘弱点，获寡孬为一舞禳羧魏会“铸造”矗抗 体的结合部位。后来“克隧选择”理论否定p a u l i n g 的抗体形成学说，但他的理论 有两点舆肖一定的合理性，也为分子印迹的发展夔定了一定的理论熬础。从p a u i n g 理 论出发，科学家对分子印迹进行了各种尝试，但赢到七、八十年代这一技术力真正有所 突破。羹到1 9 7 2 攀德霆w u l f f 磷究小缀善次掇避了太工合戏分子馨遍聚台貔。3 ( m o l e c u l a ri m p r i n t i n gp o l y m e r ，m i p ) 之嚣，分子印迹才越来越褥捌关注。茏其在 1 9 9 3 年瑞热m o s b a c h 等人发畿了有关茶碱分子印逊聚合物的报道3 。以后这项工作成为了 国内外的研究热点。迄今，畿分子印迹技术的作用机理、分子印迹聚台物的制备方法以 及分子印逑技术积分子窜迹聚合物在各个领域的应孀研究都取得了缎犬躲避屣，尤其是 壶势辑纯学方嚣豹液震更建令人疆嚣，分子鄄浚救零静瘟两薹； 究疑涉及懿领域l 常竟 泛，包括分离提纯、药物秘生物分析拭、免疫分析m 、模拟酶。：以及生物传感器。、等+ 近 几年来，释种圈际科技和学术期刊上发表的有关m i p 的论文超过3 0 0 篇，主要内容涉及 以下几方蕊：m i p 的进展、原理、方法和应用“”；m i p 在药物、生物分析及合成和催化 中的应爝；m i p 在毛缀管惫鬟灌母麴应震”。”3 餐黪。 分予印涟技术之所以啜萼l 了焱魏众多翡磷究与开发兴趣，主簧蹙霹为它的三丈显 著特点；构效预定性( p r e d e t e r h l i n a t i o n ) 、特异识剐性( s p e c i f i cr e c o g n i t jo n ) 和广泛 实用性( p r a t t i c a b i l i t y ) 。并风基于m i p 具有亲和性和选择性高、抗怨劣环境能力强、 稳定性好、搜甓寿命长、应用菠圈广等突出饯点。因此，分予印渣技术在许多领域船 1 河北火学理学硕十学位论文 自# ! ! ! ! 目_ _ 自_ _ e _ 日日_ _ _ _ _ _ 自l 目_ _ 0 _ i 目- _ - _ 目自自m i i i i 女! 自_ - _ _ e _ ! ! 自_ # 邑谱分离、固相萃取、仿生传感、模拟酶催化、临麻药物分析、吸刚、膜分离等1 n 得 到日益广泛的研究与开发，有望在生物工程、临床医学、天然药物、禽品工业、环境榆 测等行业形成产业化规模的应用。 1 2 分子印迹技术的原理 分子印迹的原理可简单描述为：由于分子印迹聚合物中存在与模板分子在空间和结 合位点上相匹配的有多重作用点的三维空穴，这个二维空穴可与待分析物中的模板分子 逆行特异性的亲合作用，从而达到分离与纯化目的。 根据模板分子与聚合物单体宫能团之间作用形成方式的不同，分为菇价键和非共 价键的分子印逊技术。共价分子翻迹( 又称预组织法) 过程中，模板分子同聚合物单体班 可逆的共价键联接。在一定条件下水解，使共价键断裂除去模板分子，从而得到分子印 逊聚合物。在分子印迹聚合物的应用过程中，以条件的变化使菇价键形成和断裂，从而 实现对模板分子的吸附与解附。很显然，由于这种形式中经历共价键的形成和断裂，所 需能_ 曩= 比较高，在水解过程中需要催化剂，操作条件比较苛刻，适用的范围比较碳窀。 非共价键型分子印迹方法( 又称自组装法) 。聚合麓印迹分予通过分子问作用力，如氢键、 偶极、静电、电荷转移、金属配位、疏水作用等”，与功能单体形成超分子复台物，t f ； 进一步聚合、交联并除去印逊分子，得到非共价键型分予印迹聚合物。这种类型的n i p 的制备或应用报道很多，包括一些染料。、二胺类”“、维生索。“、氨基酸及其衍生物。“、 多肽。”、苄胨”、激索。、肾土腺素阻滞剂3 ”、三嗪娄除萆剂。1 、衾埔j ”3 、核酸和蛋白 质、等。非共价键型m i p 的优点较多：非共价作用其柯多样性和普遍性，故对印迹分子 的类型投有太多限制；可使用多种功能荦体；印迹分子易除去；m i p 形成和识别机理类 似抗体等生物大分子配体，专一性好。除了以上两种基本类型外，还有一种技术综合了 两者，即聚合时单体与印迹分子间作用力是共价键，而在对印迹分子的识别过程中，两 者的作用是非共价型的，如w h i t o o m b e 等人1 ”“j 将两者结合起来运用，用乙烯基碳酯为 单体，先通过梵价作硝与印迹分子形成复合物，再用碱水解脱羧，生成的印逃聚合物以 非共价作用与印迹分子结合。此方法既有共价分子印迹聚台物亲和专一性强的优点叉具 有非共价分子印逊聚合物操作条件温和的优点。 有非共价分子印逊聚台物操作条件温和的忧点。 第一翠绿述 i ii i i i l 3 分子印述聚合物的制备 1 3 1 制备过程 分子印迹聚合耪豹制备筒攀来说，就是仿照抗体酌形藏梳理，在禳板分子璃圈形 成一个商度交联的聚合物网络，除去模扳分子后在聚合物的网络结构中图下具有能够发 生结合反应的鏊翻，对模板客体分子表现高度的选择识剐性能。 实现分子印迹要经_ i 建三个步骤。“：( i ) 模缀分予与功能单体在一定条件下可逆的结 合在一起，形溅复合物；( 2 ) 力礤入交联剂将复合物“冻结”起来，制得离聚物；f3 ) 通 过物理戏诧学方法狳去摸投分子，在黉絮上馨下具有定空阕缝梭及髓残选舞性螅搴 腔，它对模板分子表现出特有的识别能力。其典型的制备过程如下： f 亭 ，一、一 懊板分子 箩f 、一“卞 、一。夕 + 霉固拶憋爱 黼j j 予 分子印渣聚台 。3 2 分子印逑聚台物的设计原则 制备分子印迹聚合物的聚合方法和一般聚台方法致。在设计分子印迹体系时的关 键是要考虑选择与印遍分子( 模板分予) 尽可畿有特异结合的筚体，然后选择遗当的交 联裁秽溶裁。 w u l 符”认为一个理想的分子印迹聚合物成具备甑下性质： 具有逶当竣雕瞧，聚合甥在脱去搂援分予嚣援僳拷空穴爨寒游形专爰郅大小；具畜一定 的柔性，使底物与空穴的结合能快速达到平衡。乘性对于分子印迹聚合物模拟赫来晚尤 其翼寄霪要意义：具寄定的撬撼稳意链，这一点对予使臻麓效液撩瞧落( h p l c ) 来说 尤为重疆：具有热稳定性，使其能在较离温度环境下使用，因为对于般的相互作用柬 t 、煳 吼 马 鼍；觯 洞北大学理学硕士学位论文 m 较高的温度在动力学上更为有利：亲和位点的可接近性，以利提高分子识别过程的 效率。 1 3 3 分子印迹聚合物的合成技巧 1 3 3 1 印迹分子 。用于分子印迹的分子很广泛，如药物，氨基酸。”j ，碳水化合物。”1 ，蛋白质。”， 核酸“，杀虫剂“。“3 等均已成功地用于分子印迹的制备中。对于那些难以得到纯品或价 格昂贵的化合物，可以用一种价廉易得，结构上与印迹分子的相似的化合物作为替代物。 b a g g i a n i ”巧妙地采用致癌物赭曲霉素a 的类似物作为印迹分子，制备了对价格很高的 赭曲霉索a 具有结合能力的分子印迹聚合物。m a t s u i “等以三聚氰氨为印迹分子制 备了对莠去滓具有选择性的m i p 材料，可避免模板分予难于洗脱对分析造成的不利影 响。 除了选择单个印迹分子以外，还可选择两种印迹分子进行分子印述。w a n g 等人1 的研究表明，如果两种印迹分子单独印迹的分子印迹固定相对两种印迹分子具有较强的 手性交叉拆分能力，那么这两种印迹分子同时印迹制得的分子印迹手性固定相就可对两 种印迹分予具有很好的手性分离能力，从而使分子印迹固定相能闻对分离多种对映体。 1 。3 3 2 功能单体的选择 般根据印迹分子的结构或官能团来选择功能单体。制备共价型m i p 的功能单体较 少，主要有4 一乙烯苯硼酸、4 一乙烯苯甲醛、4 一乙烯苯胺、4 一乙烯苯酚等，其中硼酸基 圈与邻二醇基团形成的酯键效果较好，易于形成或断裂，在糖类及其衍生物m i p 的制鍪 中有重要价值。可供制各非共价型m i p 的功能单体较多。以甲基丙烯酸( m a a ) 为代表的 羧酸类单体最常用。 i a a 的羧基能与许多官能团发生较强的分子问作用，如与羟基、醚、 羧基、酰胺、脲等形成氢键以及与氨基发生离子交换作用。其它较常用的单体，如磺酸 类、含氮杂环类( 乙烯基吡啶、乙烯基咪唑等) ，后者能与酸性基团发生作用。氮基二乙 酸苻了生物可作为制备金属离子m i p 的功能单体。 实际使用时也可以将不同类型的功能单体混合使用，如m a a 与2 - 乙烯基吡啶。使 用混合单体时，印迹分子与单体间形成复合物作用力的种类和数量增加，所以m i p 的选 择性可能比仅一种单体生成的m i p 更高。m e n g ”1 等人 采用复合作用力，以 n t e r r b u t o x y - c a r b o n y l l t r y p t o p h a n ( n - t b o c l t r p ) 为印迹分子，台成了种对 4 第一镦综述 n t b o c d l t r y p t o p h a n 具有良好手性拆分作朋的高效液相色谱围定相。并初步研究了 其拆分枧理。 另外，可以采用天然聚合物如蛋白质替代功能单体制备m i p ，称为蛋白质印迹技术。 d a b u i i s 等8 ”鼹苹果酸印迹小牛盘涛蛋彝，获缮了特嚣爨戆蛋囱印遮聚食物。 1 3 3 3 交联剂的选择 分子印逐聚合耪要求静交联度缓意( 7 0 9 0 ) ，霞就交联j ： j 的耪粪蹙嗣袋铡，预滚 溶液中交联剂的溶解性减少了对交联剂的选择。起初人们用二乙烯基苯作为交联荆。但 后来发现丙烯酸嶷交联帮能翻餐出更高特并往的聚舍物。w a n g 等人”3 莱用2 一乙浠基哦 嚏+ 雨烯酰胺笈舍功能单体，咀三甲氧基丙烷三甲基丙爝酸酯为三元交联剂制备了苯甲 氧羰基一i 。一色氨酸印迹手性固定相，并与二元交联剂曰j 避相同氨基酸衍生物的清况进行 了对比，发现三元交联剡在较小的用量“f 裁可傻分子印逊聚食物达到足够瓣交联凄。实 现印迹分子对映体的基线分离。 t ，3 。3 。4 滚裁戆送择 溶荆在分：予印迹制褥中发撵着重要作用，这种作用在自级数体系中尤为重鞭。聚合 时，滚潮控割j i 共份键缡台静弦凄，嗣时也影弼聚合物的形态。在极性溶荆中，印迹分 子主要嚣疏水作用与功能单体结合；在非极性溶荆中贝 j 主要靠数键等作用与功能单体结 台。一般情况下，极性强的溶剂会降低印迹持予与功能革体间的结合，尤其是彳：扰氢键 鲍形成，生成的m i p 识蹦性能较差，故应尽可能采用分嗽常数低的溶剂，如甲苯、氯仿、 二氯甲烷等。假是，也有人采用甲醇、水等高极性溶剂合成了m i p ，此时印迹分子与功 糍蕈体主要婊嚣臻水终耀缝合附。勇羚，褒台物魁形态学也受溶裁瀚影皎。溶剡嫠蒙台 物溶胀，从而导致结合部位三维结构的变化，引起弱的结合。通常，进行识别或分离时 蹋翡溶粼最好与聚台舔溶裁穗一致，以避免产生滚强滔题。 1 3 3 5 丐 发荆与弓l 发蠢式 聚合反应常用的g l 发剂为偶爨二异丁髓( a i b n ) 或偶氦二( 2 ，妒二甲携) 戊腾( a b d v ) ， 可在加热或u v 照射下引发。在被低温度下聚合能够使印迹分予功能单体复合物稳定性 增趣，鸯益予改饕m i p 熬选择愁8 2 3 。低滋逶予利餐熬不稳定戆印迹分子蟾鞋弦。为漕除 空气( 氧气) 对反应的影响，聚合反应引缴前需对反应液j 挂行超声处理并向反应容器充羝 湖北大学墁学硕士学位论文 _ 目ii, # 气。 此外，还可以采用￥射线辐射弓l 发的方法。爨为y 射线辐射引发的聚合速率受聚合湿 度的影响不大，因此，可以在室温或更低的温度下进行。s r e e n i v a s a n i “”以2 一羟乙摹 魏爝酸为功稚革侮，d 姒力交联裁，艟霹薅为馨迹分子，透过y 瓣线辏辩孳 发褥到了聪 湖醇m i p 。所得聚合物可以在胆固醇和睾丸激素的混合物中选择性识别印迹分子照圈醇。 3 。3 6 聚合方法 早期研究中制备的m i p 是块状的，使用时研成细末。近年来m i p 的制备有t 很大发 液，已经商无定擞粉末、藏体柱、球形稻膜等多种形态。采阐钓聚台方法包括本体聚台、 乳液聚合、沉淀聚合、袭恧印迹法、悬浮聚合、多步溶胀与两步溶胀法、m i p 整体t ；： 技术等。 。4 啜黠等瀑线秘结会往点分奄 吸附等温线可以为小分子配体与受体之间的结合能、结合方式、位点分布方面提 供重要弱涪息。“，在m i p s 中，可溶链的靛体与瀚体吸辫位点籀互作用，其吸酣笛溢线 由平衡时被吸附的浓度对自由配体浓度作圈得到，吸附等温线可以用不闭的模型拟合， 疑简单的是理想的l a n g m u i r 吸附等温线模型( 鼬( 1 ) ) ，该模型锻设吸附剂只有一- 种吸 附位点，被吸赡糖质之闽黪援互俸题霹以忽咚”朋： q ? c 3 t 雨丽 “，( 、弹，f t ，= 可靠+ 再青了 f ! 啦= a f 8 憎a n d 掸= n u m e r i c 蕊lp a t a l l l e l e r s 档 南，扣鲁 梵外b i l a n g m u i r ( e q ( 2 ) ) 吸附等溢线模型，嘏定吸附翔表萄是不均的，量具备两 种结合位点；f r e u n d l i c h 等温线模型( e q ( 3 ) ) 假定没有饱和吸附容爨，但具有不同结合能 的缩台位点平均分布；s c a t c h a r d ( e q ( 4 ) ) 分析则阁于静态平衡吸附测定，可判晰有几黉 缀合位点，著诗冀平德裹蜒霉数和饱秘嚷5 l 重量。褒m i p 中，根攥不圈款功能蕈i 奉，不同 6 第一章综谶 的溶质浓度，可以选撵不同的等温线模型拟合”“。+ ”1 。 测定溶质与分子印迹聚台物之间棚互作周的吸附撼温线常采用翦流分 斤法“1 ，孩 方法简便准确，且可以用来估计印迹分予的吸附能和饱和容量。 。5 努子露迹技术的应翔与震鳖 与常规分析分离介质相比，基于分予识别的分子印迹聚合物奠突出优点是对被分 析物疑有高度的选择瞧，盟由予箕优良豹物理化学稳定瞧丽被广泛应用于生物、医学及 化学等领域。 1 5 1 色谱分离领域的应用 分予印遴琶游技术是分子礤迹聚合貔最主要的蠲途。分子印迹聚合彩可用来潮蚕琶 瞪分离的固定相，以建立固相萃取、高教液相色谱或毪细管电泳分析法进行手性分离， 也可以掰予样龋的预处邂。 此烬分子印涟聚合物还可 乍为薄层色谱的固定槌，凝台物的细小颗粒涂在玻璃扳上 便可对模板分予及其类杈物或光学异构体进行分离测定。k r i z 等人用l 一苯丙飘基酰替 苯胺为窜迹分予，分离d ，l p a 对映体。另一壤曩要& 震是分予露迹技术霞毛缎管电泳 技术的结合3 。 1 ，s 2 模拟生物传惑器 t e 锈传感器以其离灵敏度鞠特异性，引起了人们的关注。憾由于作为分子识别元件 的_ ：物活性组分极易失活变性，生物传感器的实用化和商品纯受到了很大限制。由于 m p 已具套了巢些天然分子识别系统如与单克隧蕊体摆儆蛉选撵蛙鞠豢袭力，始鬟戆躅 作分子识别元件则可增加延长帮命、耐各种化举环境的优点。囱1 9 8 7 年t a b u s h i 首次 怨分子秘迹蒙台秘箨灸敏感耪辩删，霹缝雯素籍j 、k 2 氍遗行了溅定以蓉，分子舀j 迹 聚合物传感器引起了人们极大的兴趣。s e r g e y 等人“。1 制餐的分子印逊传感器可检测】- 5 0 ut o o l 的模板分子，可见其有高度的选择性帮爱墩度。 5 3 模拟 宠体 分子印迹聚合物制备的模拟抗体”“是对天然抗体的补充，这种模拟抗体弗i 备简 摹、成本低，虽性溪稳定。另静，天然抗簿稷难黧l | ：殳孬剥用，丽模事鼗抗体t 多次重 复利用，更利于科学研究。 涧北大学理学硕士学位论文 !,ll t li 一# ! 目e $ _ 自_ _ 自! ! ! * 目自! ! 1 1 5 4 阉相萃取和膜分离技术 文予m i p 霹选簿牲缝黼模叛分子或与模投分子绥稳类戗雏亿台扬选择性懿缀合，因 此m i p 非常适合予低含爨组分的富集，近年来m i p 在固相萃取( s p e ) 的应用也与目俱 增。 刘勤。”等人以圄桐摹取一毛细管电泳法分析大米中的神经性毒剂降解产物大米样 品中5 聿串神经性簿刘降解产物豹标准回蜩曲线线性关系良好，检融限为0 ，0 5 # g g 。m i p 分离膜的制各为分子印嬷技术走向规模化开辟了道路。遮秘分囊黢不仅其毒处理量大、 翳放大的特点，且对目标分子的特异吸附具有商选择性、高回收率的优点。 5 。5 腥望 经过几十年的迅速发展，分子印迹技术日趋成熟，在众多领域得到了广泛的应用。 但同时也出现了很多新的离题。例如，希麓合成耨的功能单体，使其与被分祈物产垒较强 瓣亲和力”6 州；发展鞭的m i p 聚会方法。如电聚合8 8 、用结构上与模救分子撩似l ；| 物 质制备m i p ”。“、分层次分予印逊。3 、m i p 纳米颗粒的制备。“、水溶性m i p 的设计合成= 1 i 及i p 懿诗箕撬继劈设计( 婪i p - - c a d ) ”等。 由于强极性有机溶剂或水会影响模板聚合物空穴中功能基团与模板分子间作用， 溺瑟分子簿篷聚合耘敬翻备察识剐太多弱限在饕缀瞧环壤中，蔼天然携分予说餐系统太 多是在水溶液中进行，如何能利用特殊的分予间作用力在水溶液戚极性溶剂中进行分了 印迹和识稍仍是一大难黻。对于生物产黼的分离鞲缝纯，研究永稻中分予印迹聚台物的 制各髑应用尤其鼹有重大意义。 随着分子印迹技术研究的不断深入祁应用领域的不断扩展，人们越来越清楚的看 爨分子印迹技零嶷畜广耀熬应雳泛最积深裹熟瑾论意义，也必犍暇引越来越多黪研究苔 从事这方面的工作。 第二章氨基比林分子印迹有制备及奠水中结合性质的研巍 第二章氨基比林藩位分予鞠遽桂翦糕备及其 水中结合性质的研究 2 1 引言 分予印萎荃( 又嚣分子烙印) 楚一项薮兴昭分子识嗣技寒，其鹜翁麓毒l 器舆苛霹岛渣 分子有颚定选择瞧识别位点静分子琦j 逑聚合物”8 ”3 ：印述分子与功能帮体在一定条于串f 通过共价烈或非共价型的作用力形成可逆的复合物：通过自由基引发制备得到高聚物： 最后用适当的洗脱方法将印逊分子抽提出来，从丽得到分子印迹聚台物。这种聚合物便 警有与印迹分子空阍相匹配晨具有多重作蠲位患蛉交穴，西此司以与待分离样品中的e 墨 迹分子j i 圭行特弄往秘亲帮 擘爝，默露运交分离、缝他的霾韵。 由予分子印迹聚合物因典翻身优良品质很快在许多领域如色谱中手性样品的分离 ”。3 、固捆帮取”“、生物传感嚣。“、模拟抗体和模拟酶”等展现了良好的应用前景。而 原位分子印逑法”。与传统的举体聚合法相比省去了粉碎，研磨、过筛簿步骤，直接在柱 篱中合袋分予印涟聚合魏，蒺黉试裁又害霹闽+ 大大挺裹了工董箬效警。 分子印迹聚合物的重娶髑谂之一就是掰律色谱柱的固定楣。以印遮聚合物为固定鞫 的分予印逊色谱柱与其它的能谱柱比较，最大的忧点就是它的高选择性。通常认为，非 共价型分予印迹聚合物与印避分子间的氢键作用题聚合物对印迹分予选择性识别的主 要动力，瓣武 _ 剐过程主要在 缀瞧或弱极瞧静分震中遘嚣。对于求滚性懿他含穆寒漉， 分子印逐技术豹应塌爨受到羧铷。因藏割墨能够盎承溶滚中避行识测瓣分子印透聚合鹚 以实现对生理环境中药物的识别具有非常重要的意义。本实验以氨熬比林为印迹分：于铡 备了能够在水中对氨基比林殿旗类似物选择性傺爝和识别的原位印逊柱，并考查了在水 中和水中育不同添加裁的情况下对氨基比栋、安姆比林、氨基安蝥比林的保警和啵隧行 为。 2 2 实验部分 2 2 1 试剂与仪器 j a s c o 蘸效液稠色谱仪( f l 本) 包撼p u 1 5 8 7 泵，u v i 5 7 5 可变波长紫外检测嚣， q 湖北大学骥学硕士学位论文 南京千谱色谱工作站和c s 5 0 1 s p 型恒温承浴。 氨基比林、安营眈栋、氨綦安营比捧均由溺j b 冀衡麴业商阪公司提供：甲饕蕊爝黢 ( m a a ) 购白天津化学试剂公司；偶氮二弊丁腈( a i b n ) 购囱上海化学试剂厂( 使用静需要 挺纯，；乙二醇二译基弱麓酸繇( e d m a ) 为a c r o s 公司( 北京露灵藏公司遂口) 产黑： 纯水由m i l l i p o r e 辘水器制得。熬它试剂均为分析纯。 2 2 2 氯基 匕林分子印述秩( mr p ) 豹搿备 将1 7 3m i 。正卡二酵和o 。3 2 m l 甲苯混合作为溶剂，妻鞋入o 0 9 0 8 9 模扳分予氦基 = 林及0 1 1 m l 功能单体m a a 。越声溶解约1 h 以使氨基比林和m a a 充分作用。然后加 入h 畦，交联裁e d m a 帮o 。0 i l 究零l 发裁a i b n 。潺台均匀曩充氮气1 0 m i n ，在越声条蚓： 下将混合液注入不锈钢色谱柱，并将柱端密封，于5 5 水浴条件聚合2 4 h ，除去封t - q 后 接入蔫效液穗卺谱系统，蔽欢嚣嚣氢臻瀚，甲醇：乙酸( 8 0 ：2 0 ，v t v ) 和终攀醇冲洗除去模 板分子、正十二：醇及其它可溶性化合物，直至基线稳定 空自柱( b p ) 的制备不如穰板分子，其延瓒方法与印述柱鞠同。 2 ，2 。3 态效液栩色谱努橱 分别以纯水及不同比例甲酵。水、十二烷基硫酸钠( s d s ) - 水、醋酸一水和三乙胺- 水为 流动稻，翔氨基眈栋印遍撞对氨蒸晓蒋获其结构类似耪安管比拣鞫笺基囊蛰比拣豁保蘩 行为进行了高效液帽色谬分析。检测波长为2 4 5n m 。样鼹由2 5 9 l 的定爨环注入，流速 为1 0 m l m i n ，溅样量均为5 9 l 。 2 。2 4 吸附等温线瓣测定 以水为流动栩，采用矩形脉冲前沿分析法测定了单缀分吸附等温线。在1 om u m i n 酾流速下，将4m l 静祥鑫蠢5m l 翡宠爨环注入鬯谱礁并雳承充分洗魏，然螽囊低到 离逐步掇高样品的浓度，样品的吸附量g 可由下忒得到： c ( t 月一? 。) 驴百 ( 1 ) 式中t 。为穿透曲线的保留时间，菸值为浓度台阶半赢对应的洗脱时间 如为死时闻；f 为糍i 乇；c 为榉菇滚度。 2 2 5 死时间和相比的测定 第二章骶藻比林分子印j 褒有制备及其水中结合性质的研究 目* g ! ! 自! ! ! 自s 目e 目目目一i i t s 目自t 自! 1 5 1 1 嘲目s ! 皇 通过注射5 9 l 豹亚硝酸镳测得嚣辩闯为o 7 0 9 r a i n 。将印遮校去掉，铡樗的桎努死 时间o 0 8 7 r a i n ，二者差值即为柱内死时间o 6 2 2 m i n ，通过计算得到相比f 为o 6 5 5 。 2 。3 结鬃与讨论 本实验讨论了氨基战林( a ) 、安替比林( 鳓、氨潦安替比秫犯) 三种结构类似物在印 避柱上的保留行为结构式见图1 。 c h s c h 卜，。nc h ，c 、_ = 一、 c h 3 。 n h 2 e h 3 n n oc h 3 n v o 3 n n oohe h 3 n v o 3 ( a )( b )( c ) 鹫 氨基安鸷比棒及其类似物结构示意圈 ( a ) 氮萋蹴林( b ) 安替比林( c ) 氮基安替比椿 f i g u r els t r u c t u r e so fa n a i n o p y r i n ea n di t sa n a l o g u e s ( a ) a m i n o p y r i n e ( b ) a n t i p y r i n e ( c ) a m i n o a n t i p y r i n e 2 3 1 印避聚合物翱备巾翩孔剂的选择 在印迹聚台物的制备中制孔剂的选择一般来说裂遵循三个原则”：能溶解横摄分子 窝功憝蕈 搴；缝澎藏大豹滤逶孔，使溅馥摆在较小翁毒圭压獐下渡过色谗柱；鼹摸板分t | 二 和功能单体阃的相互作用影响小。本实验采用甲苯和正十二醇作为联合审i # l i i ，能够达 到上述要求。与其它文献采用的环己醇和十二醇联合制孔剂楣比，不但对氨基比林溶解 簸力大，蠢羹。对搂薮分子与功麓擎 搴阉佟弱影响较小，裁簧楚琢使 童柱歪簿薯、，强度大。 不翁断裂，鼹适于做高效液相色谱柱填料。 2 3 2 纯水流动相中分子印迹柱对分析物的作用和保甏 磺究嚣熬比稀印迹柱中分橱物与功能荦诲m a a 瀚作用方式对理解聚合黝的印渣帮 识别过程非常的震要。一般认为非共价型分予印迹聚合物对分析物的识别动力主要是氢 镳，这就决定识蹦过程成在转极性或弱极性奔厦”“中进行，丽质予性溶剂，如水或甲 簿麓破坏模投分子稻功髓肇体闽麓氢键 筝嗣“。蘧奉嶷验中铡备靛印迹棱在水翻中怼分 析物有很强的保留，对模投分子氨基比林、安替比棒和氨基安替比林的保留困予分别为 l l 河北人学理学硕士啦位论文 7 3 7 0 、2 6 8 8 鞠1 7 5 5 。试验发现，即谴是空自柱对分析物仍然有定的保留能力，氡 熬比林、安警比林、氨慕安营比椿的保魍因子分别为l1 8 2 、2 t 。2 3 、i 4 。6 9 ，这淹躜其 识别动力有特异性和非特异性两种。由予水介质中不能有效产生氯键作用，但疏水作用 力较强，因此认为硫承 乍鼹是馒印述撞粒空彝蝰产生j # 憋异牲缣蘩麴嚣鼹。印渣柱对佟 为模板分子的氨基比林僚留最强。其原因是印逃聚合物中起识别作用的窆穴大小、形状 与攘叛分子较为匿酝，羹空穴内特定撵列静功畿蒸够鸟模叛分予充分撵耀，所以对它 的保留较其它结构类似物更强。并且通过比较三种化合物的结构。氨基比棒中的 羽圆h 3 ) 2 使英疏承性较大；丽羝基安替院称有豹一n h 2 基霞馕英紊永性大大增加。离 予三种化合物的疏水性不同而导致它们在两相中的分配比不同，这些也是造成保鼹强度 不丽酾琢困。由此判断印逊柱的识别主要依赖于特定瓣剜功能荦体的特辩性识以及硫求 作用”“”3 的非特努性识爨，这是印迹柱其毒强缳爨牲秘麓选择瞧鸵及固。 2 3 3 水流动相中加入添加荆后对保留的影晌 本蜜验以h a c ，n ( c h 2 c t t d3 ，s d s ，c h 3 0 h 等不髑永流动檑诲系，考查了氨基比 林印迹槛对氨基比林及其结构类似物的傺鼹行为。结果髭示，只篱少量添加剂後会大丈 簿低。言们保留嚣予。 当滚动掘中乙酸含燕饺为0 , 1 呶v 一) 蹲，鬟蔟比捧及爨摹安蛰魄抟的曝整爨予分别 从7 3 7 9 相1 7 5 5 迅速降到9 8 8 和9 9 9 ，丽安替比林的保冒因子变化很小，只从2 68 8 辫至l2 2 ，3 5 。睫流动攘中乙酸含爨逐灏臻您，三蠢侯磐戮子交纯憝予乎缓，要，氨蘩比栋 鄱氮基安褚比林保留值搬为接近。从整个过程来褥模板分子氨纂比林受乙酸含量影啊变 乏最大，觅图2 ( a ) 。通常认为h a e 翡麴入可据供鞍多的质子，这在一定程菠上