Thermodynamic and Kinetic Considerations on the Specific Adsorption and Molecular Recognition by Molecularly Imprinted Polymer

This article presents an original work on thermodynamically and kinetically interpreting the specific adsorption and recognition by molecularly imprinted polymer. The imprinted polymer was prepared with Bisphenol A (BPA) dimethacrylate as template monomer. The results indicate that the prepared polymer can well discriminate the template from its analogue, so as to adsorb more for BPA and less for DHBP. Kinetic analysis indicates that this specific adsorption, in nature, can be a result of preferential promotion. The imprint leads to a larger adsorption-rate in the template than in its analogue. Thermodynamic study also implies that the molecular induction of imprint toward BPA is larger than toward DHBP, which thus makes the polymer capable of specifically allowing the template to bind.     

壳聚糖分子印迹槲皮素识别材料的制备

采用分子印迹技术,制备了能识别槲皮素的壳聚糖分子印迹聚合物,系统研究了在不同交联机理及交联率条件下对其分子印迹聚合物特异性识别能力的影响。实验结果显示,以环氧氯丙烷为交联剂制备印迹材料对槲皮素的吸附容量为36.22 mg/g。     

阿司匹林分子印迹聚合物的制备及分子识别性能研究

以阿司匹林为模板、丙烯酰胺为功能单体制备了能特异性识别阿司匹林的分子印迹聚合物,研究结果表明,该分子印迹聚合物通过特异的氢键作用力对阿司匹林进行识别,静态分布系数为5 65,对阿司匹林与结构类似物如苯、苯甲酸、乙酸苯酯、水杨酸的分离因子均大于1 89,选择性高。该分子印迹聚合物对阿司匹林的最大表观吸附量Qmax为67 7mg/g,平衡离解常数Kd为2 33×10-4mol/L,对阿司匹林的选择性吸附可在30min内基本完成。     

Selective Adsorption and Recognition by Molecularly Imprinted Polymer: A Study on Molecular Self-Assembly and its Effect on Selectivity

This article presents an interesting study on the molecular self-assembly and its effect on selective recognition by molecularly imprinted polymers. With theophylline as template and methylacrylic acid as functional monomer, the self-assembly appears to play important roles in the selective adsorption, affecting not only the adsorption amount but also the cognitive selectivity. Both of them become evident by the change of monomer-template ratio. An increase in the monomer-template ratio will result in a higher level of adsorption. The best selectivity for molecular recognition is, however, shown at the optimal constitute (corresponding to the saturation interaction of monomer and template). A higher or lower monomer-template ratio leads to a dramatic decrease in this selectivity. Related information indicates that this may be a result from the matched arrangement between binding sites and template, which makes the binding sites capable of selectively recognizing the imprint species. Preliminarily, this study presents an insight into the understanding of molecular recognition by imprinted polymers.     

有机-无机分子印迹杂化材料的研究进展

分子印迹技术是制备选择性识别特定分子的聚合物的方法,因其制备简单、稳定性好且具有特异分子识别功能使其在色谱分离、固相萃取、化学传感和模拟酶催化等方面都有广泛的应用。有机-无机杂化分子印迹聚合物集有机和无机聚合物的优点,不仅机械强度高,而且耐溶剂性好,是分子印迹技术的一个崭新领域。在介绍有机-无机杂化分子印迹聚合物基本概况的基础上,综述了有机-无机杂化分子印迹聚合物制备的原理、方法和特点,并对未来的发展提出了展望。     

分子印迹聚合物与活性炭吸附性能的比较研究

以结晶紫为目标分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂制备出结晶紫分子印迹模板,研究了结晶紫分子印迹模板的吸附等温线、吸附量、吸附时间和作用位置,并与活性炭的吸附性能进行比较,结果表明,分子印迹模板的吸附量和吸附速度低于活性炭,但吸附的选择性高于活性炭。     

二氯苯酚分子印迹聚合物的制备和研究

以二氯苯酚为模板分子,丙烯酰胺(AM)为功能单体,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,采用反相微乳液聚合法制备了二氯苯酚分子印迹聚合物。研究了吸附时间、温度、pH和底物初始浓度对其吸附性能的影响,并考察了其重复利用性。利用扫描电镜和傅立叶红外光谱仪对聚合物的表面形貌和组成成分进行了表征分析。结果表明制备的聚合物在pH为7时吸附量最大,当底物浓度为100 mg/L时吸附量达到8.74 mg/g,吸附量随二氯苯酚初始浓度增大而呈增大趋势,40 min后吸附趋于饱和,温度对吸附量影响不大。     

Molecularly Imprinted Ion-Exchange Resin for Fe3+

Abstract

Ion exchange resins selective for the sequestration of Fe³⁺ from aqueous solutions containing citrate were prepared by the molecular imprinting technique. Sorption characteristics of imprinted resins prepared with high (85 mole%) and low (3 mole%) amounts of covalent cross‐linking were examined. Experiments to determine loading capacity and selectivity, relative to several metal ions of physiological significance, were performed. The Fe³⁺ capacity of the highly cross‐linked resin was larger but the selectivity was lower.     

农药嘧菌环胺分子印迹聚合物的制备及识别特性

以农药嘧菌环胺（CY）为模板分子,甲基丙烯酸（MAA）为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,本体聚合法合成了印迹聚合物（MIP）。通过对聚合物的吸附性能,以及高效液相色谱行为加以研究,结果表明,聚合物对印迹分子具有很好的亲和性和特定的选择性,能够很好地分离嘧菌环胺与其结构相似物。合成的新材料不仅可以用于复杂样品中嘧菌环胺的富集,也可以作为分离介质用于嘧菌环胺的高效液相色谱分离检测。     

沉淀聚合法制备烟酰胺分子印迹聚合物微球

以烟酰胺为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈为引发剂,乙腈为溶剂,采用沉淀聚合法制备了烟酰胺分子印迹聚合物,通过静态平衡吸附和色谱分析对印迹聚合物进行表征,结果表明,印迹聚合物对烟酰胺分子具有很好的吸附能力和特异识别性。     

生物大分子印迹聚合膜的表征及电化学应用

使用扫描电子显微镜(SEM)、红外图谱(IR)、循环伏安(CV)、差示脉冲循环伏安(DPV)对血红蛋白聚合物膜修饰电极进行了表征。DPV测试表明血红蛋白的浓度和峰电流分别在低浓度和高浓度下均有良好的线性关系,低浓度下满足线性回归方程ip(μA)=13.05-3.58C(μM),相关系数R为-0.9960。检出限为2.7×10-9M,线性范围8.0×10-9~7.1×10-7M;高浓度下满足线性回归方程Ip(μA)=10.56-0.1001C(μM),相关系数R为-0.9957。检出限为5.7×10-7M,线性范围1.7×10-6~1.4×10-5M。可用于构建生物分子印迹的电化学传感器。     

脱氢枞胺分子印迹聚合物的吸附性能研究

以脱氢枞胺为模板分子,丙烯酸为功能单体,马来松香乙二醇丙烯酸酯为交联剂,合成了脱氢枞胺分子印迹聚合物,对聚合物的结构和性能进行了表征,对分离提纯脱氢枞胺的性能进行了测定。结果表明,聚合反应的最佳条件为:0.285 g脱氢枞胺(1 mmol)、0.288 g丙烯酸(4 mmol)和4.91 g马来松香乙二醇丙烯酸酯(8 mmol);反应溶剂为氯仿(30 mL),汽油(15 mL),水(300 mL)混合溶剂;引发剂为偶氮二异丁腈(0.27 g);反应时间5 h,反应温度为70~80℃,搅拌速度为300 r/m in。最佳静态吸附条件为:以体积分数为80%的乙醇为溶剂配制脱氢枞胺溶液,质量浓度为2 g/L,分子印迹聚合物为20~40目,吸附温度70℃,振荡速度150 r/m in。脱氢枞胺分子印迹聚合物对脱氢枞胺的静态平衡吸附时间为12 h,吸附量为223 mg/g,平衡解吸时间为12 h,解吸率为95.9%。经分子印迹聚合物分离纯化后的脱氢枞胺质量分数由67.4%提高到98.3%。说明该分子印迹聚合物对脱氢枞胺的特异吸附性能良好,可以达到分离纯化脱氢枞胺的目的。     

克伦特罗分子印迹聚合物吸附性能研究

选用分子印迹技术,以克伦特罗为印迹分子,α-甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,合成克伦特罗分子印迹聚合物,研究其吸附性能。结果表明,与组成相同的非印迹聚合物相比,克伦特罗印迹聚合物有较大的吸附性能,有望在克伦特罗分离分析中作为固相萃取的材料。     

氯霉素分子印迹聚合物合成功能单体筛选及分子识别性能

要获得吸附识别性能良好的非共价型分子印迹聚合物,聚合前模板分子与功能单体间的相互作用情况至关重要。本文以氯霉素（CAP）为模板分子,分别以甲基丙烯酸（MAA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）为功能单体,采用分子动力学计算和紫外光谱法研究单体与模板分子间的相互作用情况以筛选单体,并用实验进行印证。分子动力学计算出结合能ΔE的大小顺序为MAA>AA>AM>MMA;紫外光谱中最大吸收峰红移程度的顺序同样为MAA>AA>AM>MMA,且MAA：CAP=1:4（摩尔比）时两者间已有较强的相互作用。静态吸附法测定由各功能单体合成的CAP分子印迹聚合物微球（MIPMs）的饱和吸附量,结果显示：四种功能单体合成的MIPMs对CAP的吸附性能均明显优于相应非印迹聚合物,不同功能单体所得聚合物的饱和吸附量也有显著差异,其大小顺序同样为MAA>AA>AM>MMA。这一结果与分子动力学计算及紫外光谱分析结果相吻合。最后以MAA为功能单体优化制备MIPMs,扫描电镜表明所得聚合物微球具有良好的单分散性,平均粒径为8.44祄,分散系数为14.2%。用静态平衡结合法对不同CAP与MAA比例合成的MIPMs的吸附识别性能进行研究。实验结果表明所制备MIPMs对CAP的静态分配系数明显高于对结构类似物甲砜霉素（TAP）和氟甲砜霉素（FF）的静态分配系数,具有明显的特异识别性。在CAP:MAA=1:4时,CAP与TAP间的分离因子高达4.57。     

舒必利分子印迹聚合物的制备及其吸附性能

以舒必利(SUL)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法合成了舒必利的分子印迹聚合物(MIP),采用静态平衡和等温吸附实验研究了影响MIP性能的各种因素及吸附机理. 结果表明,当SUL为0.3 mmol时,制备其MIP的优化条件为：乙腈溶剂用量6 mL, SUL与MAA的摩尔比为1:4,以甲醇-乙酸(9:1, j)溶液为洗脱剂洗脱;该聚合物结构均匀、疏松,对SUL具有较好吸附性能,最大吸附容量为79.12 mmol/g,印迹因子为3.76;初步认为其吸附机理是SUL分子结构中的N-甲基吡咯烷、酰胺和苯磺酰胺基团上的氨基与MAA自组装形成的吸附识别位点空穴;该MIP能识别SUL及其结构类似物阿米舒必利和泰必利,特异性吸附率分别为68.35%, 66.72%和58.8%.     

利福平分子印迹聚合物的制备及其吸附行为

以利福平为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了利福平分子印迹聚合物. 采用平衡结合方法和Scatchard模型评价了该聚合物的结合特性,考察了其吸附行为. 结果表明,利福平分子印迹聚合物中形成了两类不同的结合位点,得到高亲和力结合位点的离解常数和最大表观结合量分别为31.5 mg/mL和23.34 mg/g,低亲和力结合位点的离解常数和最大表观结合量分别为9.22 mg/mL和12.86 mg/g. 实验结果显示,利福平分子印迹聚合物对利福平呈现出了高的选择吸附特性.     

分子印迹聚合物在高效液相色谱柱中的应用

综述了分子印迹聚合物的制备原理、制备方法,介绍了分子印迹聚合物作为高效液相色谱固定相在分子印迹整体色谱柱、分子印迹填充色谱柱中的应用现状及存在的问题。     

分子印迹材料的制备与应用

分子印迹技术(molecularly imprinted technique,MIT)来源于免疫学、生物化学,是模拟生物体内抗体与抗原、酶与底物等分子之间的识别过程,是合成对某一种分子具有专一识别性的聚合物的方法。本文对分子印迹材料的合成方法——共价法、非共价法和半共价法等进行了综述,并介绍了分子印迹材料与技术在分析化学与生物领域的应用。     

胆固醇分子印迹聚合微球的制备及其吸附性能

以胆固醇为模板分子、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在甲苯-乙腈(9:1, j)混合溶剂中沉淀聚合制备了分子印迹聚合物微球. 采用平衡结合法和Scatchard模型评价了该聚合微球的结合性,考察了其吸附行为. 结果表明,胆固醇分子印迹聚合微球中形成两类不同的结合位点,得到高亲和性结合位点的离解常数和最大表观吸附量分别为0.86 mmol/L和80.4 mmol/g,低亲和性结合位点解离常数和最大表观吸附量分别为0.39 mmol/L和61.6 mmol/g. 此方法合成的分子印迹微球对胆固醇有较好的结合性能,可用于胆固醇的分析检测.     

Nanopore Molecularly Imprinted Polymer Membranes for Environmental Usage: Selective Separation of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid as a Toxic Herbicide from Water

Nanopore molecularly imprinted polymers and membranes for selective separation of 2,4-dichlorophennoxyacetic acid were prepared using 2,4-dichlorophennoxyacetic acid as a template molecule, methacrylic acid as a functional monomer and trimethylolpropane trimethacrylate as a cross linker. Recognition properties of molecularly imprinted membranes were evaluated by performing binding experiments with analog phenoxyacetic acid. Flux, permeability, and permselectivity of the membranes as well as their properties were studied. Molecularly imprinted membrane-2 showed the equilibrium binding capacity of 34.57 mg/g and a selectivity factor of 12.96 toward 2,4-dichlorophennoxyacetic acid at 500 mg/l concentration. Permeability experiments indicated that molecularly imprinted membrane can recognize and absorb 2,4-dichlorophennoxyacetic acid from aqueous solutions’ selectively.