新疆理化所在洛克沙砷分子印迹聚合物研究中取得进展

摘要: 　　砷作为动物体必需的一种微量元素，具有多种重要的生理功能，以及抗菌、抗寄生虫等多种药理作用，近年来砷制剂的使用越来越广泛。洛克沙砷，化学名为3-硝基-4-羟基-苯砷酸，与对氨基苯砷酸一起成为近年来在世界各 ...

　　砷作为动物体必需的一种微量元素，具有多种重要的生理功能，以及抗菌、抗寄生虫等多种药理作用，近年来砷制剂的使用越来越广泛。洛克沙砷，化学名为3-硝基-4-羟基-苯砷酸，与对氨基苯砷酸一起成为近年来在世界各国广泛使用的两种含砷饲料添加药物。美国食品和药物管理局(FDA) 最早于1964年允许洛克沙砷用于鸡的饲料，我国农业部1996年批准了该药的使用，之后我国逐渐开始大量生产，并广泛用于畜禽养殖业。含砷饲料添加剂的使用，促进了畜牧业的发展，取得了较好的社会经济效益。但同时大量含砷的畜禽排泄物进入环境，逐渐对环境造成了越来越严重的污染。
　　最近，中国科学院新疆理化技术学习所学习员张亚刚团队设计开发了一种对洛克沙砷具有高吸附容量和选择性的分子印迹聚合物。该方法采用分子识别的原理，通过表面印迹的策略，设计开发了具有高密度氨基的功能材料，以实现对洛克沙砷的大容量吸附。选择了硅胶与3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）反应体系，APTES-SiO2作为洛克沙砷吸附材料时吸附容量高，但是却很难实现对目标分子的高选择性吸附，因此开发出一种对洛克沙砷兼具选择性和高吸附容量的新型功能材料，具有十分重要的意义。
　　在洛克沙砷分子印迹聚合物的合成中，第一步先将模板分子固定在MPTES-APTES-SiO2表面；第二步再将固定有模板分子的MPTES-APTES-SiO2与溶剂、交联剂、引发剂混合均匀后一起热引发聚合，得到洛克沙砷分子印迹聚合物。同时对所合成的洛克沙砷分子印迹聚合物进行了元素分析、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜和热重分析等测试表征。采用紫外分光光度计建立了洛克沙砷以及与洛克沙砷结构极其相似的两种化合物（对氨基苯砷酸和对羟基苯砷酸）的紫外吸收光谱曲线和标准曲线。学习结果表明：达到吸附平衡时洛克沙砷分子印迹聚合物对ROX、OSA、ASA的吸附百分比分别为：60.34%、4.35%和1.13%。吸附容量分别为；49.53mg/g、2.86mg/g和0.7mg/g，显示出非常好的吸附容量和吸附选择性。
　　相关学习成果已申报中国发明专利：一种苯砷酸类分子印迹聚合物的制备方法（发明专利申请号: CN201610125968.6），并于近期发表在Journal of Molecular Recognition上，这种高吸附容量和选择性的分子印迹聚合物，为苯砷酸类污染物的检测和去除提供了一种新的思路和途径。该学习工作得到新疆自然科学基金项目支持。
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