本文關鍵詞：纖維素-三-（4-甲基苯甲酸酯）磁性手性拆分材料的制備

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【摘要】：手性在自然界和生命系統(tǒng)中具有重要意義,不同的對映體藥物往往表現(xiàn)出不同的藥理學和毒理學活性,因此獲得單一對映體藥物在分析化學、食品科學、醫(yī)學等領域均有著非常重要的現(xiàn)實意義。為大量獲得光學純的手性對映體,已發(fā)展出多種技術,其中色譜分離技術最廣泛使用。磁性手性拆分色譜材料由于同時具有磁響應性與手性拆分能力,在手性拆分方面展現(xiàn)出分離方式簡單快速、經(jīng)濟效益高等諸多特點而備受青睞。本論文從快速、簡單、環(huán)保的角度出發(fā),成功制備出兩種手性拆分試劑與磁性粒子的新型復合材料。具體研究內容如下:(1)涂覆法制備纖維素-三-(4-甲基苯甲酸酯)磁性手性拆分材料首先,在無水吡啶中以4-甲基苯甲酰氯為衍生化試劑對微晶纖維素進行改性,制備手性拆分試劑——纖維素-三-(4-甲基苯甲酸酯)(Cellulose tris-4-methyl-benzoate,CTMB);然后,在CHCl3溶液中將CTMB直接涂覆于四氧化三鐵(Fe3O4)的表面,便得到CTMB修飾的磁性顆粒(Fe3O4@CTMB)。通過透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)對所制備的Fe3O4@CTMB進行表征,證明CTMB成功涂覆于Fe3O4表面;熱重分析(TGA)結果顯示CTMB含量為5.45%;Fe3O4@CTMB表現(xiàn)出良好的磁響應性能。以S-布洛芬為吸附對象,等溫實驗表明Fe3O4@CTMB對S-布洛芬的吸附符合Langmuir吸附,飽和吸附量為2.20 mg/g。研究了Fe3O4@CTMB對消旋布洛芬與尼莫地平的手性拆分能力,結果顯示Fe3O4@CTMB對S-布洛芬和R-尼莫地平的吸附能力強于R-布洛芬和S-尼莫地平,說明Fe3O4@CTMB具有一定的手性選擇性。同時該材料還具備良好的重復使用性。(2)靜電紡絲技術制備纖維素-三-(4-甲基苯甲酸酯)磁性手性微球將靜電紡絲技術應用于磁性手性拆分材料的制備。為了保證磁響應性以及靜電紡絲產(chǎn)物為均勻的球形,首先對CTMB濃度進行了優(yōu)化,最終選擇18 wt%為最佳濃度。通過掃描電鏡(SEM)及透射電鏡(TEM)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱重(TGA)對所制備的材料進行表征,證明通過靜電紡絲技術,Fe3O4成功包埋于CTMB內部,所制備的微球直徑在800 nm-2μm范圍內,CTMB含量高達94.5%,其在外加磁場的作用下,30 s可實現(xiàn)固液分離。以S-布洛芬為研究對象,等溫實驗表明E-Fe3O4@CTMB對S-布洛芬的吸附符合Langmuir吸附模型,飽和吸附量為7.68 mg/g。通過直接和多級拆分實驗證明,E-Fe3O4@CTMB對S-布洛芬的作用力強于R-布洛芬,進行多級操作后可實現(xiàn)對S-布洛芬的富集。(3)靜電紡絲制備纖維素-二醋酸酯磁性微球為考察靜電紡絲技術在制備手性拆分材料上的通用性以及纖維素-二醋酸酯(Cellulose diacetate,CDA)能否作為新型手性拆分試劑,本章以CDA為手性拆分試劑,通過靜電紡絲技術將其與Fe3O4制備成磁性復合微球。對所得產(chǎn)物進行了一系列表征:通過FT-IR表征可以得知,復合材料中既有大量CDA的特征峰還有Fe3O4的特征峰;TEM結果顯示,Fe3O4成功包埋于CDA內部。上述表征結果說明通過靜電紡絲成功制備了E-Fe3O4@CDA磁性微球。此外,E-Fe3O4@CDA表現(xiàn)出良好的磁響應性能。以消旋布洛芬為拆分目標,初步分析了E-Fe3O4@CDA的手性拆分能力。
【關鍵詞】：手性拆分 磁性 纖維素-三-(4-甲基苯甲酸酯) 纖維素-二醋酸酯
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ340.64;TB33
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 手性簡介及拆分意義9-10
• 1.2 光學純手性藥物的獲得途徑10-12
• 1.2.1 溶劑萃取法10
• 1.2.2 不對稱合成法10-11
• 1.2.3 手性拆分法11-12
• 1.3 手性選擇試劑的分類12-14
• 1.3.1 環(huán)糊精及其衍生物類12
• 1.3.2 大環(huán)抗生素類12-13
• 1.3.3 蛋白質類13
• 1.3.4 多糖及其衍生物類13-14
• 1.4 手性拆分材料的類型及其制備方法14-18
• 1.4.1 以SiO_2為載體的CSPs14-16
• 1.4.2 聚合物CSPs16-17
• 1.4.3 手性MOFs17-18
• 1.4.4 手性選擇劑修飾的金屬及金屬氧化物顆粒18
• 1.4.5 纖維素手性拆分材料制備方法總結18
• 1.5 靜電紡絲技術18-19
• 1.6 磁性材料在手性拆分中的應用19-22
• 1.6.1 β-環(huán)糊類磁性手性材料20
• 1.6.2 蛋白類磁性手性材料20-21
• 1.6.3 多糖類磁性手性材料21-22
• 1.7 選題意義和研究內容22-24
• 1.7.1 選題意義22-23
• 1.7.2 研究內容23-24
• 第二章 涂覆法制備纖維素-三-（4-甲基苯甲酸酯）磁性手性拆分材料24-34
• 2.1 引言24-25
• 2.2 實驗部分25-27
• 2.2.1 實驗試劑及儀器25-26
• 2.2.2 磁性微球Fe_3O_4的制備26
• 2.2.3 纖維素衍生物CTMB的合成26
• 2.2.4 磁性手性拆分材料Fe_3O_4@CTMB的制備26
• 2.2.5 Fe_3O_4@CTMB的表征26
• 2.2.6 Fe_3O_4@CTMB對布洛芬的吸附及其重復使用性26-27
• 2.2.7 使用Fe_3O_4@CTMB直接手性分離兩種外消旋藥物及HPLC分析27
• 2.3 結果與討論27-33
• 2.3.1 Fe_3O_4@CTMB的制備27-28
• 2.3.2 Fe_3O_4@CTMB的表征28-30
• 2.3.3 Fe_3O_4@CTMB對布洛芬的吸附及其重復使用性30-31
• 2.3.4 Fe_3O_4@CTMB對外消旋化合物的直接分離結果分析31-33
• 2.4 小結33-34
• 第三章 靜電紡絲制備纖維素-三-（4-甲基苯甲酸酯）磁性手性微球34-45
• 3.1 引言34
• 3.2. 實驗部分34-37
• 3.2.1 實驗試劑及儀器34-35
• 3.2.2 磁性微球Fe_3O_4的制備35
• 3.2.3 纖維素衍生物CTMB的合成35
• 3.2.4 靜電紡絲制備磁性E-Fe_3O_4@CTMB手性拆分材料35-36
• 3.2.5 表征36
• 3.2.6 E-Fe_3O_4@CTMB對布洛芬的吸附36-37
• 3.2.7 E-Fe_3O_4@CTMB進行手性拆分及HPLC分析37
• 3.3 結果與討論37-44
• 3.3.1 靜電紡絲參數(shù)的優(yōu)化37-38
• 3.3.2 材料的表征38-40
• 3.3.3 Fe_3O_4@CTMB對布洛芬的吸附40-42
• 3.3.4 用Fe_3O_4@CTMB手性拆分研究42-44
• 3.4 小結44-45
• 第四章 靜電紡絲制備纖維素-二醋酸酯磁性微球45-51
• 4.1 前言45
• 4.2. 實驗部分45-47
• 4.2.1 實驗試劑及儀器45-46
• 4.2.2 磁性微球Fe_3O_4的制備46
• 4.2.3 磁性Fe_3O_4@CDA復合材料的制備46
• 4.2.4 E-Fe_3O_4@CDA的表征46
• 4.2.5 E-Fe_3O_4@CDA手性拆分能力初探46-47
• 4.3 結果與討論47-50
• 4.3.1 E-Fe_3O_4@CDA的表征47-48
• 4.3.2 E-Fe_3O_4@CDA對布洛芬的拆分48-50
• 4.4 小結50-51
• 全文總結51-52
• 參考文獻52-60
• 碩士在讀期間發(fā)表論文情況60-61
• 致謝61-63

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本文編號：550481