發(fā)布時(shí)間：2020-04-20 21:11

【摘要】：分子印跡聚合物(Molecularly imprinted polymer,MIP)因具有識(shí)別特異性、結(jié)構(gòu)預(yù)定性和廣泛適用性等優(yōu)點(diǎn),在固相萃取、生物傳感器、藥物分析等領(lǐng)域備受關(guān)注。然而,已有的印跡聚合物大多在高毒性有機(jī)溶劑(三氯甲烷、乙腈、甲苯等)介質(zhì)中制備,直接用于水相中污染物識(shí)別時(shí),會(huì)受到水分子干擾和溶脹差異,特異識(shí)別性能受到破壞,且高毒性有機(jī)溶劑的使用會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。因此,開發(fā)能夠在水相介質(zhì)中制備和應(yīng)用的綠色印跡聚合物材料,成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。離子液體是由陰陽(yáng)離子組成的有機(jī)鹽,由于具有不揮發(fā)、不可燃、溶解性和穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)等獨(dú)特性質(zhì),作為一種環(huán)境友好材料在材料制備、分離分析等領(lǐng)域備受關(guān)注。由于離子液體(以咪唑類為主)的陽(yáng)離子能夠提供π電子云,且側(cè)鏈易功能化修飾,這樣離子液體與目標(biāo)分子之間會(huì)形成π-π及離子偶極等較強(qiáng)作用,能夠克服水分子干擾,并作為一種新型功能單體用于水相中印跡聚合物材料的制備。本論文利用氯化1-烯丙基-3-乙烯基咪唑和1,6-己基-3,3’-二-1-乙烯基咪唑溴鹽離子液體作為新型功能單體,采用表面印跡技術(shù),在綠色水相介質(zhì)中制備了鹽酸環(huán)丙沙星(MIP_(CPFX))和鹽酸左氧氟沙星(MIP_(HLVFX))兩種表面印跡聚合物新材料;通過多種手段對(duì)兩種聚合物新材料的外觀形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征;采用高效液相色譜分析技術(shù),結(jié)合靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),對(duì)兩種氟喹諾酮類印跡材料的吸附性能與吸附特征進(jìn)行系統(tǒng)考察;并將兩種印跡聚合物分別制成固相萃取柱,用于環(huán)境水樣、土壤樣品和豬肉樣品中痕量鹽酸環(huán)丙沙星和鹽酸左氧氟沙星的分離分析檢測(cè)。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)氟喹諾酮類藥物的用途、危害途徑及常用檢測(cè)方法進(jìn)行論述;介紹分子印跡技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀,闡述了分子印跡聚合物的原理、應(yīng)用和制備方法;并對(duì)離子液體的概況及在分子印跡技術(shù)中的應(yīng)用進(jìn)行概述;2.將氯化1-烯丙基-3-乙烯基咪唑和1,6-己基-3,3’-二-1-乙烯基咪唑溴鹽分別作為功能單體,實(shí)現(xiàn)了水相介質(zhì)中鹽酸環(huán)丙沙星(MIP_(CPFX))和鹽酸左氧氟沙星(MIP_(HLVFX))表面印跡聚合物的合成;結(jié)合紫外光譜掃描,分析模板分子與功能單體相互結(jié)合的方式;利用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、比表面積分析、紅外光譜掃描和綜合熱分析等手段對(duì)兩種氟喹諾酮類印跡聚合物的外貌形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性進(jìn)行表征;3.采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn),對(duì)兩種印跡聚合物在不同溫度條件下的吸附等溫曲線、吸附熱力學(xué)、吸附動(dòng)力學(xué)特征和選擇性吸附性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明,兩種印跡聚合物對(duì)相應(yīng)模板分子具有良好的特異吸附性能,吸附過程均符合Langmuir模型,且吸附過程是自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng);吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示,MIP_(CPFX)在180 min左右達(dá)到對(duì)鹽酸環(huán)丙沙星的吸附平衡,MIP_(HLVFX)在60 min左右達(dá)到對(duì)鹽酸左氧氟沙星的吸附平衡,其吸附過程均符合假二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型;4.把制備的兩種氟喹諾酮類印跡聚合物分別制成固相萃取小柱,并在最優(yōu)條件下,用于實(shí)際水樣、土壤樣品和食品樣品中殘留目標(biāo)物的分離富集前處理。結(jié)果表明:兩種氟喹諾酮類印跡聚合物對(duì)模板底物具有良好的選擇性分離能力,其回收率可達(dá)80%以上,且經(jīng)過40次再生循環(huán)使用,回收率無明顯降低,表明本論文合成的兩種氟喹諾酮類印跡聚合物有良好的特異吸附性能和再生循環(huán)性。
【圖文】：

圖 2-1 鹽酸環(huán)丙沙星表面印跡聚合物合成路線示意圖（2）鹽酸左氧氟沙星表面分子印跡聚合物（MIPHLVFX）的合成鹽酸左氧氟沙星表面印跡聚合物的合成分為以下兩步：第一：1,6-己基-3,3’-二-1-乙烯基咪唑溴鹽（[BIM-6C]Br）的合成。將 1-乙烯基咪唑55 mmol）與 1,6-二溴己烷（22 mmol）混合均勻，在 25 ℃下攪拌反應(yīng) 72 h。反應(yīng)物乙醚沉降洗滌，真空干燥后得到[BIM-6C]Br 離子液體。第二：鹽酸左氧氟沙星表面分子印跡聚合物的合成。把 0.13 mL （1 mmol）2-羥基基甲基丙烯酸酯（HEMA）、0.2079 g（0.5 mmol）鹽酸左氧氟沙星和 0.4322 g（1 mmol）

模板分子與功能單體相互作用的紫外光譜分析板分子與功能單體之間是否存在氫鍵作用、靜電作用或者其他非共價(jià)鍵作用及的強(qiáng)弱，決定了分子印跡聚合物能否成功制備。通過對(duì)模板分子和功能單體之力進(jìn)行研究，可以初步判別分子印跡聚合物材料的識(shí)別機(jī)制。1） 模板分子與功能單體相互作用的紫外光譜 CPFX 與氯化 1-烯丙基-3-乙烯基咪唑、HEMA 相互作用的紫外光譜了探究CPFX與氯化1-烯丙基-3-乙烯基咪唑和HEMA之間的紫外光譜吸收情 2.2.4（1）中不同比例的混合溶液進(jìn)行紫外吸收光譜的測(cè)定（圖 2-3）。由圖 在 210 nm 處，當(dāng)功能單體的量逐漸增加時(shí)，鹽酸環(huán)丙沙星的紫外特征吸收峰發(fā)生紅移，結(jié)合模板分子與功能單體各自的化學(xué)結(jié)構(gòu)推斷，，鹽酸環(huán)丙沙星與功間經(jīng)過氫鍵、離子鍵等作用形成了模板分子-功能單體的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O631.3;O652

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本文編號(hào)：2634964