用于萘普生手性拆分的分子印迹聚合物膜的设计与研究

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本文以手性药物萘普生为拆分对象,应用分子印迹技术对分离膜进行分子识别功能化改性,制备了D-萘普生分子印迹聚合物(MIP)与聚砜(PSF)的共混膜——异相MIP-PSF共混膜。异相MIP-PSF共混膜是将预先合成的分子印迹聚合物采用粒子填充的方法与铸膜液混合,通过相转化成膜制备获得。此方法实现了分子印迹聚合物在膜上的固载化,既能保证所合成的分子印迹聚合物具有较高的印迹效率,又使分子印迹膜的制备过程简便易行,同时所制备的膜具有良好的结构与性能。   实验以D-萘普生为模板分子,丙烯酰胺和α-甲基丙烯酸为功能单体,利用紫外吸收光谱法验证了模板与功能单体间的非共价相互作用,并利用Chem3D软件模拟分子结构说明了模板-功能单体的自组装超分子复合形式。采用不同的原料组成和引发方式合成了一系列D-萘普生印迹聚合物,通过红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和吸附性能实验分析比较了所合成聚合物的结构与性能,并阐明了各原料在合成过程中的作用。利用Scatchard分析、印迹指数和印迹效率计算对MIPs进行了评价,其中综合性能最佳的MIP效率可高达90.39%。   实验获得了异相MIP-PSF共混膜的相转化制备工艺条件,研究了膜材料、铸膜液组成和温度、MIP填充情况、凝固浴组成和凝固温度、暴空时间以及膜的厚度等因素对膜结构与性能的影响,对以此方法制备分子印迹膜提供了通用的理论指导。   利用浓差推动渗透实验对所制备的共混膜进行了拆分机理分析,根据膜过程溶解-扩散原理建立了传质模型。实验结果表明,所制备的膜对DL-萘普生渗透拆分时,符合对印迹分子的选择性吸附阻滞机制,对映异构体同时通过膜时,D-型萘普生速率小于L-萘普生速率,从而实现对二者的分离,拆分终点时分离因子为1.28。
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