论文部分内容阅读
磁性纳米粒子以其良好的生物相容性、独特的超顺磁性以及较大的比表面积,近年来在吸附分离、生物医药、催化等领域受到了广泛关注。多巴胺（DA）是一种生物分子,它在碱性条件下能氧化自聚形成聚多巴胺（PDA）,因其结构中具有氨基和邻苯二酚官能团,故粘附性能较强。聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）在水溶液中具有优异的温度响应特性,是目前研究最为广泛的温敏性材料。β-环糊精（β-CD）特殊的外亲水内疏水空腔结构使其能与众多小分子形成主-客体包合物,由于其特殊的分子结构特性使其在分子传感器、药物释放、物质分离等领域具有潜在的应用价值。氧化石墨烯（GO）是石墨烯的一种重要衍生物,它的比表面积巨大,且富含大量含氧官能团,具有良好水溶性和化学活性,因此是一种性能优异的吸附分离材料。氨基酸作为一种重要的营养成分,在自然界的生命活动中起着重要的作用。氨基酸的两种对映异构体在手性环境中的生物活性往往并不相同,甚至会表现出相反的作用,严重时会影响人的身体健康。因此对氨基酸对映体进行有效的拆分具有重要的科学意义和实践价值。目前常规拆分法,如化学拆分法、酶拆分法等由于存在手性选择剂用量大、成本高、分离回收困难、操作复杂等问题,不能满足实际生产的需要,因此急需开发一种操作简单、高效、成本低的手性拆分法。在本文研究中,我们通过结合Fe3O4纳米粒子的磁响应性,PDA的强粘附性,PNIPAM的温敏性,β-CD的分子识别特性以及GO的比表面积大的特点,设计并制备了两种新型智能磁性纳米手性选择剂,并用于氨基酸对映体的直接手性拆分。具体的研究内容如下:（1）先通过改性溶剂热法合成出Fe3O4纳米粒子,以此为基材,以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为功能单体,通过表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）结合开环反应制备β-CD修饰温敏磁性纳米粒子（Fe3O4@PNG-CD）,以DL-色氨酸（DL-Trp）为氨基酸对映体模型,考察了其对DL-Trp的直接拆分性能。（2）通过简便一步溶剂热法合成磁性氧化石墨烯（MGO）,以此为基材,以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）为功能单体,通过表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）结合开环反应制备β-CD修饰温敏磁性石墨烯（MGO@PNG-CD）,考察了其对DL-Trp的直接拆分性能。研究结果表明,制备的两种智能磁性手性选择剂可用于氨基酸对映体的直接手性拆分,低温有利于氨基酸对映体的直接手性拆分;对映体溶液浓度越低,拆分效果越好。另外,通过简单的外加磁场作用可实现对智能磁性纳米手性选择剂的回收再利用。