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1、第31卷分析化学(FENXIHUAXUE) 研究简报第10期2003年10月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1202～1206烟碱分子烙印聚合物的吸附特性3刘 莺 刘学良 王俊德(中国科学院大连化学物理研究所,大连116012)摘 要 利用分子烙印技术,以烟碱为烙印分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,合成了对烟碱具有特异性作用的分子烙印聚合物P(Nic);通过平衡吸附实验,评价了其对烟碱的亲和力和选择性。与非烙印聚合物相比,P(Nic)对烟碱表现了很高的亲和力;Scatchard分析表明在P(Nic)
2、中存在对烟碱有不同的亲和力的两类作用位点。通过与氨基吡啶类物质在P(Nic)上的吸附行为比较,表明P(Nic)对烟碱具有很好的选择性。本工作证明了用P(Nic)作为固相萃取(SPE)材料选择性地从烟草烟雾中提取烟碱的可能性。关键词 分子烙印技术,分子烙印聚合物,烟碱1 引 言随着医学科学的发展,吸烟的危害越来越多地为科学家所证实。吸烟对人体的呼吸、心血管、胃肠、神经系统和肝、肾等器官,都有程度不同的损害。长期大量吸烟可以引起多种疾病,如肺癌的第一位原因就是吸烟;人体其他的一些癌症,如食道癌、膀胱癌、胰腺癌、大肠癌、喉癌、唇癌等也与吸烟密切相关。烟碱(尼古丁,nicotine)是烟
3、草中含量最高的毒性物质,一般干的烟草中含烟碱约1%～4%。长期吸烟可造成烟碱的慢性中毒,对人的神经系统、心血管系统、消化系统等均有严重的损害。有效地降低烟草烟雾中烟碱的含量,对于降低吸烟造成的环境污染,保护吸烟者和周围人群的身体健康,具有十分重要的意义。1分子烙印技术(molecularimprintedtechnology,MIT)是在模拟生物体内抗原与抗体相互作用时的“锁匙”原理基础上发展起来的一种技术,近几年来发展较快。利用分子烙印技术制备的分子烙印聚合物(molecularlyimprintedpolymer,MIP)对于烙印分子具有“预定”的选择性,可以从复杂体系中分离、
4、分析待测物质。因此,在固相萃取、色谱分离、仿生传感器、催化等方面得到了越来越多的应用。其中,MIP作为固相萃取(solid2phaseextraction,SPE)材料是发展较快的领域。凭借其对烙印分子的特异性作用,2～5MIP已经被成功地用于许多物质的SPE。但是,迄今为止,MIP作为SPE材料主要用于溶液中待测6,7物质的分离,而对气相中待测物质的分离和提取的报道还很少。本实验以烟碱分子烙印聚合物作为SPE材料,将烟碱分子烙印聚合物对烟碱的特异性作用用于选择性去除烟草烟雾中的烟碱,通过平衡吸附实验,评价了烟碱分子烙印聚合物P(Nic)对烟碱的亲和力和选择性,为其进一步应用奠定了
5、基础。2 实验部分2.1 试剂和仪器甲基丙烯酸(MAA,郑州市化学试剂三厂),经减压蒸馏除去阻聚剂。乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA,上海珊瑚化工厂),用活性炭除去阻聚剂。偶氮二异丁腈(AIBN,北京化工厂);烟碱(Nic,德国Merck公司);色谱纯甲醇、乙腈(山东禹王化工厂);乙酸(A.R.,沈阳化学试剂厂)。HPLC系统由PU21580液相色谱泵、UV21575紫外检测器(JASCO,Japan)和Rheodyne7725i进样阀TM(USA)组成。色谱数据用CKChrom(version6.1)软件处理。振荡器采用HY22型调速多用振荡器(江苏金坛国华仪器厂)。2002211
6、220收稿;2003205219接受第10期刘 莺等:烟碱分子烙印聚合物的吸附特性12032.2分子烙印聚合物P(Nic)的合成9烟碱分子烙印聚合物的合成参照文献。以烟碱(Nic)为烙印分子,MAA为功能单体,EDMA为交联剂,氯仿为溶剂,按照NicPMAAPEDMA=1∶4∶20的摩尔比例,采用低温(4℃)紫外光引发聚合制备烟碱分子烙印聚合物P(Nic)。制备过程如图1所示。得到的无定形颗粒粒径在20～43μm之间。在不加烙印分子的情况下,用同样的方法制备非烙印聚合物P(B)。图1 烟碱分子烙印聚合物制备过程Fig.1Schematicillustrationoftheprepa
7、rationprocedureofnicotine2imprintedpolymer(P(Nic))2.3 平衡吸附实验对烟碱的平衡吸附实验是将100mg聚合物悬浮在10mL不同浓度的烟碱乙腈溶液中,于振荡器上振荡24h(20℃)。然后,经离心分离,用RP2HPLC方法测定上清液中烟碱的含量。所用色谱柱为5μmC8柱(4.6mm×150mm);以乙腈P水(80P20,VPV)为流动相,流速0.8mLPmin,进样量20μL;检测波长260nm。根据吸附前后溶液中烟碱浓
