新型席夫碱共价有机聚合物的制备及其在复杂样品前处理中的应用

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随着生命科学的飞速发展,涉及复杂样品中微量、痕量组分的检测越来越多,如动物组织中的生物标志物、血液中的癌症标志物、植物组织中的植物激素等。样品前处理在这些物质的检测中起到了至关重要的作用。在诸多样品前处理方法中,固相萃取(Solid phase extraction,SPE)因溶剂用量少、净化富集效果好、操作简便快捷等特点而备受关注,吸附剂是其核心所在。共价有机聚合物(Covalent organic polymers,COPs)是近年来新兴的一种多孔聚合物材料,具有质量轻、比表面积大、孔隙率高、孔隙尺寸可调、水热稳定性好等诸多优点。基于席夫碱(Schiff-base)反应合成的Schiff-base COPs,其反应单体更易获得,制备条件更为温和,受到广大科研工作者的青睐,作为样品前处理的应用潜力巨大。全文共分为四章:第一章,概述了样品前处理方法的概念和分类,并重点介绍了共价有机聚合物材料的制备和应用。第二章,基于Schiff-base反应原理,以1,3,5-三醛基间苯三酚(1,3,5-Triformylphloroglucinol,Tp)和3,3’-二甲基联苯胺(3,3’-Dimethylbenzidine,DMB)为反应单体,对甲苯磺酸(p-Toluenesulfonic acid,PTSA)为催化剂,N,N-二甲基甲酰胺(Dimethylformamide,DMF)为反应溶剂,加热回流条件下制备TpDMB-COP,并对其进行表征。结果显示,TpDMB-COP具有疏松多孔的纳米骨架结构,比表面积高达1157 m2 g-1。将TpDMB-COP用作SPE吸附剂,优化富集分离条件,并结合胶束电动毛细管色谱法(Micellar electrokinetic capillary chromatography,MEKC),用于西红柿果实中脱落酸(ABA)、吲哚丁酸(IBA)、萘乙酸(NAA)、赤霉素(GA3)4种植物激素的分析检测。本方法富集倍数可达200倍,检测限(The limit of detection,LOD)和定量限(The limit of quantitation,LOQ)分别为0.040.25 ng/mL和0.130.83 ng/mL。方法操作简单、结果准确、重现性好,可实现西红柿果实中植物激素的富集和分离检测。第三章,采用另外一种性能优异的席夫碱型共价有机聚合物材料TpTMB-COP作为管尖固相萃取(Pipette-tip solid phase extraction,PT-SPE)的吸附剂,优化富集净化条件,用于正常人血清中游离DNA(Cell free DNA,cfDNA)的提取,再结合三种方法对提取的cfDNA进行定性分析:(1)毛细管无胶筛分电泳技术(Non-gel capillary electophoresis,NGCE)确定提取的DNA片段分子量范围与cfDNA相符;(2)提取的DNA片段酶解后,经高效液相色谱-质谱联用法(High-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC–MS)检测,确定为组成DNA的各种脱氧核苷酸;(3)与市售cfDNA提取试剂盒对比,定性结果相符。最后,利用NGCE对提取的cfDNA进行定量检测,LOD和LOQ分别为0.04 pg/μL和0.10 pg/μL。本方法可在30 min内完成正常人血清中cfDNA的提取,再经NGCE分离检测,操作简单快捷、重现性好、结果准确且成本低。第四章:结论与展望
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