基于分子拥挤效应的三种化合物印迹聚合物的制备及应用研究

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新疆特色植物资源丰富,多酚是一类具有生理活性的化合物,其中安石榴苷具有多种药理活性,原花青素B2是至今为止被认为活性最高的抗氧化剂,秦皮乙素作为抗癌药物以及优秀的合成中间体逐渐受到人们的青睐。目前,传统纯化多酚类化合物的方法主要包括柱色谱、液相色谱和逆流色谱。由于缺乏特异选择性,这些方法通常具有时耗长、溶剂消耗量大、操作繁琐等缺点。因此,新型高效的多酚类化合物纯化技术的开发显得至关重要。分子印迹是一种根据特定目标化合物(又称“模板”)合成具有特异选择性填料的技术。然而经典的分子印迹技术难以解决模板分子溶解度太小的问题,模板消耗量较大,选择性不高等缺点,限制了分子印迹材料在分离纯化植物多酚的工作中的应用,其次,当模板分子为酸性分子时传统的功能单体在制备印迹聚合物时不具有优势,且在质子溶剂环境下无法形成高印迹因子的聚合材料,本文通过模拟生物细胞中的“大分子拥挤”效应,分别以安石榴苷,原花青素B2和秦皮乙素为模板,探索了非均匀拥挤环境对提高印迹因子的作用,质子溶剂环境下离子液体型分子印迹材料的合成,以及新的致孔剂体系的开发。成功开发了三种选择性高,模板消耗量少的分子印迹聚合物并用于新疆特色植物中多酚固相萃取。具体实施情况如下:1.以安石榴苷为模板,以丙烯酰胺为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、PEG-THF-甲苯为联合致孔剂,在拥挤环境下偶氮二异丁腈为引发剂,混合后装入不锈钢柱管中,密封,在水浴55℃条件下反应24h,得到安石榴苷印迹整体柱。最优的合成条件是:模板/单体物质的量比为1∶60;PEG浓度40mg/mL,得到最高的印迹因子为10.60。把安石榴苷印迹材料和固相萃取技术结合,通过优化萃取条件,得到最优化的条件为:以甲醇-水混合溶液(60∶40,v/v)为上样试剂;乙腈为淋洗试剂;乙腈-水混合溶液(50∶50v/v)为洗脱试剂;从石榴皮提取物中得到纯度为97.7%的安石榴苷,回收率为85%。2.以原花青素B2为模板,以丙烯酰胺为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、PEG-PS-THF为三元致孔剂,聚苯乙烯为线性大分子致孔剂,在非均匀拥挤环境下偶氮二异丁腈为引发剂,混合后装入不锈钢柱管中,密封水浴55℃反应24h,得到原花青素B2的分子印迹整体。最优的合成条件:单体/模板的物质的量比为16∶1,聚苯乙烯的浓度为40mg/mL,制备了通透性良好的分子印迹整体柱,原花青素B2最大的印迹因子为5.13。将分子印迹材料与固相萃取技术相结合,通过优化固相萃取条件得出:甲醇/水(5∶5,v/v)为上样试剂,甲醇/水(8∶2,v/v)为淋洗试剂,乙腈/水(9∶1,v/v)作为洗脱试剂,从葡萄籽提取物中得到原花青素B2单体化合物,纯度>90%,回收率为87%。3.以秦皮乙素为模板,以离子液体1-乙烯基-3-乙基四氟硼酸盐为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、PEG-PS-THF为三元致孔剂,聚苯乙烯为线性大分子致孔剂,在拥挤环境下偶氮二异丁腈为引发剂,混合后装入不锈钢柱管中,密封水浴55℃反应24h,得到秦皮乙素的分子印迹整体。最优的合成条件:单体∶模板为4.8∶1,聚苯乙烯的浓度为40mg/mL,制备了通透性良好的分子印迹整体柱,对秦皮乙素最大的选择因子为11.83。为了进一步证明在质子溶剂环境下的,以离子液体作为功能单体仍能表现出很好印迹效果,分别以环境污染物三氯生和杀虫剂吡虫啉为模板分子,两者的分子印迹材料也表现出了良好的印迹效果,分子印迹材料结合固相萃取技术优化固相萃取条件,最优的处理条件:甲醇为上样试剂,乙腈为淋洗试剂,甲醇作为洗脱试剂,从毛菊苣种子提取中得到纯度大于92%的秦皮乙素,回收率为80%。
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