罗丹明分子印迹材料吸附性能评价.docx

1、 毕 业 设 计（论 文）题 目 罗丹明分子印迹材料吸附性能评价姓 名 学 号 所在学院 生物工程与食品学院专业班级 指导教师 日 期 毕业设计（论文）专用纸I摘 要分子印迹技术是一种新兴的科学技术。由分子印迹技术合成的分子印迹聚合物微球具有众多良好的特性，被许多领域所广泛使用。罗丹明 B 是一种人工合成染料。研究发现罗丹明 B 具有致癌性，现已禁止用作食品添加剂。实验目的：评价罗丹明 B 分子印迹聚合物的吸附动力学性能、饱和吸附性能、选择吸附性能、在实际样品的吸附性能。实验方法：合成 MIP 与 NIP，在各个条件下吸附罗丹明溶液，用紫外分光光度法测其吸光值，根据标准曲线计算出吸附量，从而进

2、行性能评价。结论：合成的罗丹明分子印迹聚合物具有良好的性能。关键词：分子印迹；罗丹明 B；分子印迹材料评价毕业设计（论文）专用纸IIAbstractMolecular imprinting technique is an emerging technology. Molecularly imprinted polymer microspheres synthesized by the molecular imprinting technique has many good properties, it has a very good application in many areas.Rhod

3、amine B is a kind of synthetic dye. Rhodamine B was found to be carcinogenic , it is prohibited as a food additive now. Rhodamine B molecularly imprinted polymer can effectively detect the actual sample of Rhodamine B.Purpose : To evaluate the performance of Rhodamine molecularly imprinted polymer i

4、n adsorption kinetics, saturated adsorption properties , selective adsorption , and the adsorption performance in real samples .Experimental Methods : Synthesis of MIP and NIP, adsorption at each condition Rhodamine solution by UV spectrophotometry absorbance value , according to the standard curve

5、to calculate the amount of adsorption and thereby evaluates the performance.Conclusion : rhodamine molecularly imprinted polymer synthesis has a good performance.Keywords: molecularly imprinted polymers; rhodamine B; Evaluation of molecular imprinted material毕业设计（论文）专用纸III目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .I

6、II第一章 综述 .11.1 分子印迹技术 .11.1.1 分子印迹技术简介 .11.1.2 分子印迹技术的基本原理 .11.1.3 分子印迹聚合物微球的制备方法 .11.1.4 分子印迹聚合物的应用 .21.1.4.1 在固相萃取（SPE）中的应用 .21.1.4.2 在生物传感器中的应用 .21.1.4.3 在生物大分子中的应用 .21.1.4.4 在膜分离技术中的应用 .21.2 分子印迹聚合物原料的选择 .31.2.1 功能单体的选择 .31.2.2 交联剂的选择 .31.3 罗丹明 B.31.3.1 罗丹明 B 性质 .31.3.2 罗丹明 B 的用途及危害 .31.4 选题的目的、

7、意义 .3第二章 实验 .52.1 材料 .52.1.1 主要药品及试剂 .52.1.2 仪器与设备 .52.1.3 主要仪器使用方法 .52.1.3.1 紫外 分光光度计 .52.1.3.2 电子分析天平 .5毕业设计（论文）专用纸IV2.1.3.3 微量移液器 .52.2 实验方法 .62.2.1 罗丹明 B 的检测方法 .62.2.1.1 HPLC 法 .62.2.1.2 荧光分析法 .62.2.1.3 紫外分光分析法 .62.2.2 罗丹明分子印迹材料的制备 .72.2.3 罗丹明分子印迹材料吸附动力学性能评价 .72.2.4 罗丹明分子印迹材料等温吸附性能评价 .72.2.5 罗丹明

8、分子印迹材料选择吸附性能评价 .82.2.6 罗丹明分子印迹材料对实际样品的吸附性能评价 .8第三章 结果与分析 .93.1 罗丹明 B 的检测方法 .93.1.1 HPLC 法标准曲线 .93.1.2 荧光分析法标准曲线 .93.1.3 紫外分光分析法 .103.2 罗丹明分子印迹材料吸附动力学性能评价 .113.2.1 罗丹明 B 溶液标准曲线的绘制 .113.2.2 吸附动力学实验 .123.3 罗丹明分子印迹材料等温吸附性能评价 .133.3.1 标准曲线的绘制 .133.3.2 吸附性能评价 .143.4 罗丹明分子印迹材料选择吸附性能评价 .153.4.1 标准曲线 .153.4.

9、2 选择性 .183.5 罗丹明分子印迹材料对实际样品的吸附性能评价 .18第四章 结论 .214.1 吸附动力学性能评价 .214.2 罗丹明分子印迹材料等温吸附性能评价 .21毕业设计（论文）专用纸V4.3 罗丹明分子印迹材料选择吸附性能评价 .214.4 实际样品的吸附性能评价 .214.5 总结 .21致谢 .22参考文献 .23毕业设计（论文）专用纸1第一章 综述1.1 分子印迹技术1.1.1 分子印迹技术简介分子印迹技术(MIT)，是指制备在特定结合位点上与模板分子能够在三维空间上相互识别的印迹聚合物的技术，是一种可以用来模拟天然物质的识别功能，制取具有选择特异性分子印迹聚合物的方

10、法。20 世纪 40 年代，Pualing 提出以抗原为模板来合成抗体理论，这一理论为分子印迹的发展奠定了基础。在 1949 年，专一性吸附的概念首次被 Dickey 提出 2，但是在之后的很长一段时间里都没有引起科学界的足够重视。直至 1972 年，一个名为 Wulf 的德国Heinrich Heine 大学的研究小组成功的制出了第一个分子印迹聚合物（MIPs） 3，这才引起科学界对分子印迹技术的重视。1993 年，另一个研究小组 Mosbach 发表的一篇分子印迹聚合物的研究进展报道后 4，这才使这一技术得以迅速发展，引起了科学界对分子印迹技术研究的热情。如今，分子印迹技术已经得到很好的发

11、展并且在不同领域得到了充分的应用。1.1.2 分子印迹技术的基本原理分子印迹技术的关键在于制备 MIPs。以目标分子为模板，选择特定的功能单体，在引发剂的作用下在特定的引发条件下通过交联剂的作用聚合在一起，然后用洗脱剂洗去模板分子，就可以得到在三维空间上具有特定结构和识别位点的聚合物。 51.1.3 分子印迹聚合物微球的制备方法分子印迹聚合物微球的制备方法主要有： 表面印迹；沉淀聚合；悬浮聚合；溶胀聚合。1.1.4 分子印迹聚合物的应用1.1.4.1 在固相萃取（SPE）中的应用分子印迹聚合物由于具有特异性识别位点，能够与待测物质在空间三维结构上结合而被特异识别，并且其具有与生物抗体相媲美的耐

12、机械和化学强度，对酸碱、有机溶剂、温度、压力都有一定的抗性，因而使其在分子识别具有良好的优势。MIP 作为 SPE 的吸附相，能够与待测物及其结构类似物特异性识别，从而结合在一起而被分离。由于其不同的识别能力，导致其对不同物质的结合能力不同，通过洗脱进而达到分离的效果。 101.1.4.2 在生物传感器中的应用毕业设计（论文）专用纸2传统的生物传感器都是将生物大分子作为其特异识别元件，由于生物分子物理化学稳定性差，导致其灵敏度低和检测线范围窄，这迫使人们寻找新的代替物。分子印迹聚合物由于其特异的识别能力，并且具有稳定的理化性质，作为生物传感器的特异识别元件，能够取代传统生物活性组分。MIP 对

13、分析物之间的相互结合可通过转换器做出快速反应。这样制备的生物传感器除了具有传统生物传感器的优点外，还有制作成本低、寿命长等优点，可大规模应用。 111.1.4.3 在生物大分子中的应用天然活性生物大分子在生命活动中有着不可替代的作用。但由于其活性在一定的条件下受到破坏，因此，使其的应用受到大大的限制。MIPs 在生物大分子中的应用中，最主要的是在抗原- 抗体模拟中的应用。基于抗体-抗原反应的免疫分析以其高特异性和高灵敏度等特点，已得到广泛应用。但是天然抗体由于难以保存，受制于环境条件，在某些领域限制了它们的进一步应用。MIPs 用于免疫分析，具有类似于抗体或受体的高度特异识别性，并且具有优势。

14、如受环境影响较小，容易获得，适用寿命较长。 121.1.4.4 在膜分离技术中的应用膜分离技术目前在分离科学中应用广泛，具有高效、低能耗、环保、操作方便，能实现分子分级过滤等优点，已成为分离技术领域的研究及应用热点之一。然而，对于现有的膜技术来说，对物质的专一性选择是无法实现的。将 MIPs 与膜技术联用，能够实现对目标分子的特异性吸附，且通透量大、处理能力强，由于其理化性质稳定，因此抗恶劣环境能力更强，在分离和分析等领域具有广阔的应用前景。 13除此之外，分子印迹聚合物在其它方面也有较好的应用。如药物的释控、色谱分离、催化剂等都有很好的应用成果，使分子印迹技术得到更大的发展空间。1.2 分子

15、印迹聚合物原料的选择1.2.1 功能单体的选择根据功能单体的选择原则 7，要求功能单体既能聚合物结合，又能与模板结合；所选的单体与模板分子之间应有合适的相互作用，单体的选择主要由模板分子的性质决定。本实验选择丙烯酰胺为功能单体。1.2.2 交联剂的选择交联剂在 MIPs 的选择性方面起着十分重要的作用。它具备一定的硬度的同时也需要一定的柔性；良好的机械强度与热稳定性。本实验选择二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）为交联剂。毕业设计（论文）专用纸31.3 罗丹明 B 1.3.1 罗丹明 B 性质罗丹明 B（Rhodamine B） ，又名玫瑰红 B，绿色结晶或红紫色粉末。熔点为 210，易溶于水、

16、乙醇，微溶于丙酮、氯仿、盐酸和氢氧化钠溶液，在溶液中具有强烈的荧光。分子式为 C28H31ClN2O3，分子量为 479.01。最大吸收波长为 552nm，最大荧光波长为610nm。1.3.2 罗丹明 B 的用途及危害实验室中罗丹明 B 可用作细胞荧光染色剂；工业生产中被用作工业染色剂，常用于有色玻璃、造纸、制漆、纺织、皮革和瓷器、特色烟花爆竹、化妆品工业等行业；它也常被环境保护、矿业、钢铁加工、医药等领域作为分析试剂使用。罗丹明 B 曾被用于食品行业，但研究表明罗丹明 B 对人和动物具有一定的致癌性，1993 年欧美的国家和地区已经现在已禁止用于食品加工，我国卫生部也将其列入非法添加剂的名单

17、中，禁止在食品中使用。 61.4 选题的目的、意义罗丹明 B 具有致癌、致突变性，已被禁止用于食品行业。但由于罗丹明 B 的价格低廉，染色效果好，现在仍被一些不法商贩将其用作食品染色剂。目前，国内外检测罗丹明 B 的主要方法有高效液相色谱法、分光光度法等。然而这些方法对样品的要求较高，常规的样品前处理方法对复杂的样品中痕量的罗丹明 B 的富集、净化效果并不理想。所以现在亟需一种操作简便，准确率高的能够用于实际样品中罗丹明 B 检测的方法。用分子印迹技术制备的聚合物对的优点有：对目标分子的高度亲和性和特异识别性、良好的稳定性。这些特性可以使罗丹明 B 分子印迹聚合物能够更简便而精准的检测实际样品

18、中的罗丹明 B。毕业设计（论文）专用纸4第二章 实验2.1 材料2.1.1 主要药品及试剂罗丹明 B，去离子水，AM，EGDMA， AIBN，聚苯乙烯球，乙腈，甲醇，乙酸2.1.2 仪器与设备仪器名称 型号 厂家紫外分光光度计精密电子分析天平全自动新型干燥箱微量移液器标准纯水机超声波清洗器精密温控电动搅拌器UVLambda 35AL104ZRD7230DS25010、ZX27618、ZX00106、ZX04299、ZX19930、Z88953RO50GK5200GJJ1A铂金艾尔默公司梅特勒托利多仪器有限公司上海智城分析仪器制造有限公司Thermo electron corporatian无锡

19、市安吉尔电器有限公司昆山市超声仪器有限公司江苏省金坛市荣华仪器有限公司2.1.3 主要仪器使用方法2.1.3.1 紫外分光光度计使用紫外分光光度计前，首先要开机预热至少 30 分钟。打开计算机，运行 UVWinLab 软件。设置扫描波段、扫描速度、扫描次数等参数。用去离子水洗净表面皿后，在两个比色皿内均加入参比溶液，用擦镜纸擦干净表面皿，放回比色皿槽中。点击“auto zero”调零。调零完成后，取出检测用比色皿，倒掉参比溶液，加入待测溶液，用擦镜纸擦净表面皿，放回比色皿槽中。然后点击“start” ，开始扫描光谱，扫描完成后，记录最大吸光波长。2.1.3.2 电子分析天平首先准备好要称量的试剂，打开电子分析天平。取一张称量纸，在两条对角线上折出两道痕迹。然后用药匙向称量纸（或容器）内缓缓添加待称试剂，读数时要注意关好玻璃风罩。称量完后要注意清洁分析天平，及时清除散落的药品。2.1.3.3 微量移液器首先根据要量取的液体体积选择合适的移液器。将移液枪头套在移液枪上，将移液