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Inorganic Molecularly Imprinted Polymer by Sol-Gel Process for Recognition of Caffeine 學號:4A140097 姓名:黃薔瑜 期刊 摘要 • 使用無機聚合物通過溶膠-凝膠過程形成甲分 子印跡聚合物（MIP）。單體這被用於合成無 機聚合物是四乙氧基矽烷（TEOS）， triethoxymethylsilane（MTES），和三乙氧基 （PTES）。咖啡因被選定為所述分子印跡的範 本，和茶鹼被選為類似的對應化合物。合成的 MIP對這些twocompounds的識別能力估計在此 研究中。該MIP表現出最高的鑒別能力，當比 值TEOS：MTES：PTES在無機聚合物的合成為1： 1：3，反應溫度為50℃，pH值將反應體系的是 6.5〜。 介紹 溶膠-凝膠過程是用於合成氧化的方法材料，其中， 所述溶膠是在由水解液相中，然後將其轉變為凝膠。 運用溶膠-凝膠工藝中，產物可以用來生產高純度的， 並且均勻混合的產品可以當兩個以上的反應物的用量 來製備。在此外，該產品可以在比較合成低溫環境下 使用的溶膠-凝膠工藝。因此，許多類型的配置可以生 產，包括薄的膜，纖維，和納米尺寸的材料。幾乎在 MIPS所有的研究一直使用進行有機單體，因為它們可 處理更多易比無機單體;因此出現了使用無機單體製造 在MIPS的研究很少。 到現在為止，幾乎所有的MIP的研究與咖啡因還是用 帶的有機聚合物[13-16]，並且小MIP的研究與咖啡因 一直使用進行無機聚合物[17]。李某等[17]報導，MIP 用由溶膠-凝膠反應，以及鑒別形成從茶鹼咖啡因的 （1,3-二甲基黃嘌呤）使用MIP的進行。在此proess， 為了除去所述範本分子，他們用煆燒，這被稱為非常 複雜的過程。在這項研究中，分子印跡進行通過矽烷 的溶膠-凝膠反應使用無機系化合物，溶劑萃取法，使 用以除去範本分子。的影響無機聚合物的組合物，將 反應溫度並且在對所述合成方法將pH該MIP的分子識 別能力進行了評估。 實驗與討論 該MIP的識別能力取決於如何以及官能團安 排的識別位點。至產生良好品質的MIP，範 本分子後已被刪除，該網站必須接受返回 分子當我們要團聚兩個網站和分子。的重 要的因素是官能的位置基，疏水性部分和 親水性的位置部分，並且該網站的總配置。 該這仍然是溶膠-凝膠反應後的羥基可以作 為良好的官能團。在這項研究中，這羥基 被用作為官能團為制造的MIP。 • 在這項研究中，TEOS，MTES和PTES被用來合成MIP。 咖啡因被用作範本和茶堿，其具有類似的化學結構 咖啡因的，用作類似的對應複合。从許多預實驗中 使用效果一個1：1的比例TEOS和MTES的，我們已經 發現最適反應溫度為50℃〜最適pH為6.4- 6.6。同時 改變摩爾比TEOS和MTES，的MIP的合成和鑒別能力 這些MIP的估計;結果示於表1.結果表明，增加的摩 爾比MTES的產生在吸附量的減少既咖啡因和茶鹼， 因為疏水按揭保險計畫的性質增加。然而，通過 • 增加MTES的摩爾比，α的增加，直到TM6。在僅使 用MTES（TM8）的情況下，α為2.39， 但在僅使用TEOS（TM1）的情況下，α為 1.78。由於α為1.6- 1.8在使用非印跡聚合物 （NIP），1.78α值幾乎沒有意義;然而，2.39 的α值具有相當大的含義。最後，該疏水特 性可需要以獲得較高的α值。在表1中，當 採用TEOS的比例：MTES = 1:4（TM6），α 值為2.58，這是在表1中，結果的最高值顯 示在僅使用TEOS（TM1）的情況下，许多羥 基留在MIP，和可幫助咖啡因和茶鹼的吸附， 但太許多羥基的干擾的鑒別之间的咖啡因 和茶鹼。 最高的α值發生TM6，這意味著這兩個疏水 MIP用的字元和羥基是重要以獲得最高的α 值。最後，平衡的疏水特性和羥基的量的 基團是很重要的，以獲得最高的α值。在接 下來的實驗中，涉及改變摩爾比TEOS和 PTES的，合成MIP和這些印跡聚合物的識別 能力估計;結果示於表2中的結果表1和2相似。 增加PTES的摩爾比下降導致吸附量既咖啡因 和茶鹼。 然而，增加的摩爾比PTES，產生增加α直到 PT6。這也意味著MIP的疏水性是很重要的 以實現所需鑒別能力。當僅PTES使用（TP8） α為3.09，而這種α值高於2.39，這是α值 TM8於表1。這意味著，在苯基PTES具有比 甲基更具鑒別能力組中的MTES，由於苯基 是一個更大的組較甲基。使用PTES，被吸附 的咖啡因和茶鹼量明顯下降比較使用MTES 結果。 大的疏水苯基有助於產生更大的提高MIP的 α值，但咖啡因的吸附量和茶鹼表現出更大 的跌幅。在表2中，最高的α值（3.18）是在 TP6和TP7獲得。在TP6，TEOS的摩爾比： TPES為1：4，和在TP7，摩爾比為1：5。該 結果還表明，的疏水特性和之間的平衡 實現的羥基量是重要的最高的α值。 結論 在這項研究中，MIP是由溶膠凝膠反應形成 的使用TEOS，MTES和PTES。咖啡因被用作 複合。MIP的識別能力估計使用這兩種化合 物。鑒別MIP能力是依賴的組成MIP。α值最 高使用摩爾比時（TEOS：MTES：PTES=1：1： 3）。另外，α值是最高時的溶膠-凝膠反應 的反應溫度為50℃，和溶膠- 凝膠反應的pH 為6.4 - 6.6。總之，結果表明，該平衡的疏 水特性和量之間MIP中的羟基是重要实现最 高鉴别能力 參考資料 [1] R. Gupta and A. Kumar, “Molecular Imprinting in SolGel Matrix,” Biotechnology Advances, Vol. 26, No. 6, 2008, pp. 533-547. [2] A. G. Mayes and K. Mosbach, “Molecularly Imprinted Polymers: Useful Materials for Analytical Chemistry,” Trends in Analytical Chemistry, Vol. 16, 1997, pp. 321- 332