L_色氨酸分子印迹膜的表征_识别性能及识别机理

第３２卷　第２期膜　科　学　与　技　术Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．２２０１２年４月ＭＥＭＢＲＡＮＥ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ａｐｒ．２０１２Ｌ色氨酸分子印迹膜的表征、识别性能及识别机理王超丽，胡小玲＊，管　萍，蒲　东（西北工业大学理学院，教育部空间应用物理与化学重点实验室，西安７１００７２）摘　要：以Ｌ色氨酸为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，聚砜为基膜，采用紫外光接枝法制备Ｌ色氨酸手性分子印迹固膜．用扫描电镜和原子力电子显微镜对固膜的形貌进行表征，并对其特异性吸附性能及识别机理进行研究．固膜的手性分离因子高达４．１，由Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型分析分子印迹固膜与模板分子之间的结合作用力以氢键作用为主．关键词：Ｌ色氨酸；手性拆分；固膜；分子印迹中图分类号：ＴＱ０２８．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７－８９２４（２０１２）０２－００７０－０７ 在生物体中，作为生命活动重要基础的生物分子，如氨基酸、蛋白质、多糖、核酸等几乎都是手性的［１］．由于对应异构体与生物体作用不同，使它们具有不同甚至截然相反的生物活性．因此，生物手性分子的拆分在生物医药方面具有重要意义．在众多手性拆分方法中，膜法以其操作简单、可连续生产、放大过程易行等优点逐渐成为手性拆分技术今后的发展方向．但液膜稳定性较差，不能长时间操作［２］，为了克服液膜的不稳定性，研究者提出了采用固膜法分离外消旋混合物．在固膜中，对映异构体的分离是通过在膜孔内选择性的吸附和扩散来完成［３］．最近，一种复合固膜采用分子印迹技术，将待分离物质“烙印”在膜上，使立体空穴和功能基排布上与目标分子具有互补结构，使得膜对这种分子有更强的特异性选择和识别作用，对外消旋体进行更精确的拆分．吴洪等［４］以Ｌ苯丙氨酸（Ｌ　Ｐｈｅ）为模板分子，采用相转化法制备了分子印迹壳聚糖膜．用碱液处理和硫酸交联对制备的膜进行处理，降低了壳聚糖膜的溶胀度，保持了膜内识别位点的结构，分离因子达到１．４３．Ｌ色氨酸为一种手性生物分子，是世界上用量排名第三的手性氨基酸．Ｐｒａｓａｄ等［５］以Ｌ色氨酸为模板分子，制备了电化学传感器，此传感器不仅能从与Ｌ色氨酸结构相似的氨基酸混合物中识别出目标分子，而且能从水溶液、生物体系及药物样品中对外消旋体混合物中对模板分子作出反应．分子印迹固膜在氨基酸衍生物、蛋白质、酶等生物分子的分离和纯化方面也取得初步成效［６－１２］．本文将分子印迹技术、膜分离技术和手性拆分技术有机结合起来，利用紫外光接枝方法在聚砜（ＰＳＦ）中空纤维超滤膜表面进行表面聚合，制备得到对Ｌ色氨酸具有优异识别性能的Ｌ色氨酸手性分子印迹固膜（Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ）．对其表面形态及识别性能进行了研究，为Ｌ　Ｔｒｐ从色氨酸外消旋体中直接拆分提供一条可行途径．１　实验材料与方法１．１　试剂和仪器Ｄ，Ｌ色氨酸（Ｄ，Ｌ　Ｔｒｐ），生化级，国药集团化学试剂公司；左旋色氨酸（Ｌ　Ｔｒｐ），生化级，国药集团化学试剂公司；聚砜（ＰＳＦ），分析纯，大连聚砜塑料有限公司；二苯甲酮（ＢＰ），分析纯，西安化学试剂厂；甲基丙烯酸（ＭＡＡ），分析纯，西安化学试剂厂；Ｎ甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ），分析纯，西安化学试剂厂；二甲亚砜（ＤＭＳＯ），分析纯，西安化学试剂厂；乙二醇二甲基丙烯酸酯（ＥＤＭＡ），分析纯，烟台云开化学试剂厂．收稿日期：２０１０－１２－３０；修改稿收到日期：２０１１－１１－０２基金项目：陕西省自然科学基金资助（５３１０３１１００Ｍ７２Ｌ０１０４）作者简介：王超丽（１９８２－），女，山西省曲沃县人，博士生，主要从事高分子化学与物理方面的研究．＊通信联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｃｌ１９８２＠ｍａｉｌ．ｎｗｐｕ．ｅｄｕ．ｃｃｎ　第２期王超丽等：Ｌ色氨酸分子印迹膜的表征、识别性能及识别机理·７１　·　 四动态膜性能测试仪，上海原子核物理研究所；ＷＺＺ　１自动指示旋光仪，上海精密科学仪器有限公司；冷场发射扫描电镜（ＳＥＭ），美国Ａｅｘｏ；原子力显微镜，上海爱建纳米科技有限公司；ＺＦ　２三用紫外仪，上海市安亭电子仪器厂；傅立叶红外光谱仪，日本岛津．１．２　紫外光接枝法制备Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ称取一定量Ｌ　Ｔｒｐ、ＭＡＡ，溶于２０ｍＬ的ＤＭ－ＳＯ中，在４５℃的水浴下超声１ｈ，加入相应量ＥＤ－ＭＡ，继续超声１ｈ，加入质量分数１．０％的二苯甲酮得到功能膜液备用．将制备好的功能膜液均匀涂敷于聚砜基膜上，在３６５ｎｍ波长的紫外光照射４ｈ．将膜取出在体积比为１∶１０的乙酸／甲醇洗脱液中浸泡２４ｈ，再用蒸馏水清洗表面残留溶剂，得到ＬＴｒｐ　ＭＩＭｓ．１．３　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的形貌结构分析通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）对所制备的ＬＴｒｐ　ＭＩＭｓ和ＮＭＩＭｓ的表层和断面结构进行了分析．用原子力显微镜（ＡＦＭ）分别对Ｌ　ＴｒｐＭＩＭｓ及ＮＭＩＭｓ的表面进行分析．１．４　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ孔结构表征１．４．１　孔隙率的测定用干湿重量差法测定分子印迹膜的孔隙率．１．４．２　孔径的测定采用Ｒ　ｌｇ　Ｍ曲线法分析膜孔径．孔径大小是分离膜结构表征的重要参数，平均孔径有很多测定方法，截留分子量曲线测定法是目前较常用的方法．它是用一系列已知分子量的标准物质的水溶液来进行膜的超滤试验（如配制浓度是１．０ｇ／Ｌ的ＰＥＧ４００～１０００溶液作为评价溶液），然后取原料液与渗透液分别对溶液中标准物质进行浓度测定，得到截留率与相对分子质量对数的曲线Ｒ　ｌｇ　Ｍ．１．５　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的识别性能研究１．５．１　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的手性分子识别性能配制１．０ｇ／Ｌ的Ｌ　Ｔｒｐ溶液，用四动态膜分析仪，在０．６ＭＰａ压力下使其透过Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ，利用分光光度计，配合ＧＢ—Ｔ１５４００—９４绘制的标准曲线，测定Ｌ　Ｔｒｐ的截留率，研究Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的手性分子识别性能．１．５．２　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ手性拆分性能配制１．０ｇ／Ｌ的色氨酸外消旋溶液，利用四动态膜分析仪，在０．６ＭＰａ压力下使其透过Ｌ　ＴｒｐＭＩＭｓ，通过自动指示旋光仪测定透过液比旋光度，并计算分离因子，研究Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的手性拆分能力．１．６　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ识别机理分别做Ｌ　Ｔｒｐ和ＭＡＡ结合前后的傅立叶红外光谱（ＦＴ　ＩＲ）和紫外光谱（ＵＶ）分析Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ的印迹方式并用Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型对Ｌ　ＴｒｐＭＩＭｓ分子识别方式进行分析．２　结果与讨论２．１　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的微观结构２．１．１　ＳＥＭ对聚砜基膜和Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的微观结构表征Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ表面和截面的扫描电镜如图１～图３所示，从图中我们可以明显地看出接枝前后膜表面微观形貌变化及和接枝后膜截面．　·７２　·膜　科　学　与　技　术第３２卷　由图１看出聚砜基膜表面非常平整，而图２中ＬＴｒｐ　ＭＩＭｓ的表面凹凸不平．这是两方面的原因造成的，（１）由于实验中利用紫外光接枝法在紫外光照下发生化学反应，在基膜表层接枝了手性分离层，表面形貌发生了变化，表层较之亚层粗糙；（２）在制备Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的中，在洗脱模板分子的过程中，也对膜的表面形貌产生影响．图３可以看出，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ呈现出典型的不对称指状多孔结构，表皮层致密，亚层稀松多孔，呈现出非对称膜典型的上密下疏的不对称孔道结构．这是因为Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ经过紫外光接枝，在表层形成了一层致密的手性分离层，从图３可以看出，厚度约为１００μｍ，表层致密，而亚层稀松．２．１．２　ＡＦＭ对ＮＭＩＭｓ与Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的表面形貌表征图４、图５分别是尺寸为１　０００ｎｍ×１　０００ｎｍ的ＮＭＩＭｓ与Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的三维图像，可以明显地看出，前者的表面光滑平整，后者表面有明显针状型起伏，根据ＡＦＭ的相关理论，针状凹凸是由于原子力探针与膜表面原子间作用力变化频率快的结果，原因是因为功能单体ＭＡＡ和Ｌ　Ｔｒｐ形成了较强的氢键，抵消一部分原子间相互作用力，使原子力探针与膜表面原子间作用力变化频率慢，所以表面呈山谷状凹凸．该现象说明印迹过程对膜表面的形态有一定影响．膜表面的粗糙情况或明暗波纹揭示了可能存在的孔的位置和尺寸，也是膜内部结构（多孔或者致密）的反映．图４　ＮＭＩＭｓ表面Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　ＮＭＩＭｓ２．２　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ孔结构研究表明接枝后的Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ孔隙率为６１．４％，保持了较大的孔隙率．用截留分子量曲线法测定Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ截留孔径．表１为Ｌ　ＴｒｐＭＩＭｓ对不同分子量ＰＥＧ的截留率．图５　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ表面Ｆｉｇ．５　Ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｏｆ　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ表１　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对不同分子量ＰＥＧ的截留率Ｔａｂｌｅ　１　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ＰＥＧ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙｗｉｔｈ　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓＰＥＧ４００ＰＥＧ６００ＰＥＧ８００ＰＥＧ１０００Ｒ／％２１．２　５６．３　７０．４　８６．１ 由表１看出，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对ＰＥＧ的截留率随相对分子质量的增加而增大，当ＰＥＧ分子量增大到１　０００时，其截留率可以达８６．１％，趋势递增但非线性，由所得数据绘制Ｒ－ｌｇＭ曲线，如图６所示．图６　Ｒ　ｌｇ　Ｍ截留分子量曲线图Ｆｉｇ．６　Ｔｈｅ　ｇｒａｐｈｓ　ｏｆ　Ｒ　ｌｇ　Ｍｉｎｔｅｒｃｅｐｔ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｗｅｉｇｈｔ在图６中Ｒ　ｌｇ　Ｍ曲线，相对应Ｒ＝５０％的点做切线，与Ｒ＝１００％的交点，对应的ｌｇ　Ｍ为３．０６，相应的相对分子质量Ｍ为１　１４８，即Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的理论截留相对分子质量为１　１４８．２．３　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的手性分子识别性能Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的手性分子识别性能主要表现为其对Ｌ　Ｔｒｐ的截留能力，在分离过程中，特异性吸附和非特异性吸附作用共同存在，其中前者占主导地位．Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对Ｌ　Ｔｒｐ的截留率如图７所示．由２．２研究得出，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的理论截留相对分子质量为１　１４８．按此截留相对分子质量来估算，相对分子质量为２０４的Ｌ　Ｔｒｐ在分离过程中应　第２期王超丽等：Ｌ色氨酸分子印迹膜的表征、识别性能及识别机理·７３　·　该大部分通过，而研究中Ｌ　Ｔｒｐ的一次截留率却可达４２％，由图７可知，经光接枝，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ内部的孔道不均匀，呈现出表层致密，亚层疏松的结构，有与Ｌ　Ｔｒｐ立体结构对应的特异性空穴，ＬＴｒｐ被截留下来．这正是手性分子印迹空穴特异性结合的结果，其截留率会随时间的延长而增大，但由于膜本身的截留能力受孔道形态及印迹点位数量所限，截留率有一个上限值４２％．图７　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对Ｌ　Ｔｒｐ的截留率Ｆｉｇ．７　Ｒｅｔｅｎｔａｔｅ　ｒａｔｅ　ｏｆ　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ　ｆｏｒ　Ｌ　Ｔｒｐ２．４　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ手性拆分性能Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ手性拆分性能取决于印迹点位的数量，在紫外光接枝法制备Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的过程中，复合膜的表层的孔道中形成了具有特殊立体结构的空穴，这种空穴的存在使得在分离过程中ＬＴｒｐ被结合，而Ｄ　Ｔｒｐ随溶液通过，Ｌ　ＴｒｐＭＩＭｓ对色氨酸外消旋体的分离因子随时间的延长而增大，最终趋于平衡．Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对色氨酸外消旋体的分离因子随时间变化的趋势如图８所示．图８　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ对色氨酸外消旋体的分离因子θ随时间ｔ的变化趋势Ｆｉｇ．８　Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒ　ｏｆ　Ｄ，Ｌ　Ｔｒｐ　ｗｉｔｈＬ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｉｍｅ由图８可知，在利用Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ拆分色氨酸外消旋体的过程中，分离因子随时间延长而增大，这是因为在初始的分离阶段，印迹空穴尚未完全打开，截留主要为非特异性吸附，拆分效率较低，分离因子不超过２．０，随着拆分过程的进行，在经过２０～３０ｍｉｎ的预压后，印迹空穴渐渐舒展成型，此时与印迹空穴空间立体构型一致的Ｌ　Ｔｒｐ被结合，而Ｄ　Ｔｒｐ则顺利通过．研究中发现，在拆分６０ｍｉｎ后分离因子可达到４．１，此时印迹的空穴绝大多数已经被利用，但部分的印迹点位由于压力等原因受到破坏变形．２．５　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ识别机理分析２．５．１　ＦＴ　ＩＲ对Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ印迹方式的分析Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ作用前后的红外光谱如图９．由图９可以看出，３　４１７ｃｍ－１处为Ｎ—Ｈ伸缩振动的特征峰，在模板分子与功能单体反应后，该峰明显缩小，且红移到３　２５８ｃｍ－１处，这是因为在模板分子ＬＴｒｐ中含有吡咯和胺基，二者中均有Ｎ—Ｈ，在与功能单体ＭＡＡ反应的过程中作为质子供体，与ＭＡＡ羧基中—ＯＨ的质子受体配对，由于吡咯和胺基同时参与了这一作用，在二者的共同作用下，红移现象更加明显，同时峰的削弱程度也更大．另外，１　７３３ｃｍ－１为Ｃ　Ｏ伸缩振动的特征峰，在Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ发生反应后红移到１　６６１ｃｍ－１处，红移值为７２ｃｍ－１，同时Ｃ　Ｏ的特征峰削弱，这是由于Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ反应后形成，改变了基团的力常数的结果．由于１ｍｏｌ　Ｌ　Ｔｒｐ只有一个—ＣＯＯＨ作为质子供体，而Ｎ—Ｈ却有三个，所以Ｃ　Ｏ的特征峰较之Ｎ—Ｈ的特征峰红移的少，峰削弱程度也略低．总之，以上两个特征峰的改变都说明了Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ之间形成了氢键，在经过洗脱之后形成具有Ｌ　Ｔｒｐ特异结构的空穴，从而达到手性识别拆分的目的．图９　Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ作用前后的红外光谱图Ｆｉｇ．１０　ＦＴ　ＩＲ　ｓｐｅｃｔｒａ　ｏｆ　Ｌ　Ｔｒｐ　ｗｉｔｈ　ａｎｄ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ＭＡＡ　·７４　·膜　科　学　与　技　术第３２卷　２．５．２　ＵＶ光谱对Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ印迹方式的分析通过分析Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ的结构，结合氢键理论，可以确定二者之间的印迹结合方式为氢键结合．以下通过反推法来证明这一说法，假设Ｌ　Ｔｒｐ与ＭＡＡ之间的非共价作用为氢键，那么通过之前的分子结构分析可知，二者的最佳结合比例应该为１∶４（摩尔比），研究中通过调节二者的比例，测定吸光度，观察波形的移动，来证明这一推断．Ｌ　Ｔｒｐ结构和Ｌ　Ｔｒｐ与功能单体ＭＡＡ形成氢键的结构如图１０和１１．不同浓度ＭＡＡ对Ｌ　Ｔｒｐ在ＤＭＳＯ中紫外光谱的变化如图１２所示，由图１２可以看出Ｌ　Ｔｒｐ的最大紫外吸收波长在５８０ｎｍ附近，随着ＭＡＡ加入量的增大，Ｌ　Ｔｒｐ吸收光谱中最大吸收波长向长波方向移动，且吸收峰强度增大．当二者摩尔比配比达到１∶４时最大吸收波长不再明显移动，吸收峰强度也不再明显增大．这说明了此时模板分子与功能单体之间已达到氢键饱和的状态，ππ效应最大，因此从紫外光谱亦可以判断模板分子和功能单体最适合的摩尔比比例为１∶４，而只有在形成氢键的情况下才会有这样的比例，其他的亲水、静电等非共价作用力均不能达到这一点，从而证明之前的推断是合理的，即二者之间的非共价作用为氢键作用，因此保证了在洗脱的过程中，模板分子能顺利地进入到洗脱液液中，从而形成手性印迹点位，达到拆分色氨酸外消旋体的目的．２．５．３　Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型对Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ分子识别方式的分析在Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ手性拆分过程中同时存在两种吸附作用，即特异性吸附和非特异性吸附，特异性吸附占整个吸附的比例高低是手性拆分效率高低与否的关键．在手性分子印迹技术中，常用Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型来获得手性印迹分子与ＭＩＭｓ之间的结合能、结合方式、位点分布等方面的重要信息，以此分析吸附类型．ＮＭＩＭｓ与Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型分别如图１３和图１４所示．图１３　ＮＭＩＭｓ的Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型Ｆｉｇ．１３　Ｓｃａｔｃｈａｒｄ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ＮＭＩＭｓ由图１３看出，对于ＮＭＩＭｓ来说，聚合物结合常数Ｑ／吸附液中Ｌ　Ｔｒｐ的平衡浓度Ｃ（ｍｏｌ／Ｌ）对Ｑ呈明显的线性关系，单线模型表明ＮＭＩＰＭｓ只有一类吸附位点；对比图１３，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的Ｓｃａｔ－ｃｈａｒｄ模型为双线性模型，说明Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ主要形成了特异性吸附和非特异性吸附两种不同的结合位点，通过比较相同浓度下Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ低吸附位点和ＮＭＩＭｓ的吸附量，发现低吸附位点的吸附　第２期王超丽等：Ｌ色氨酸分子印迹膜的表征、识别性能及识别机理·７５　·　图１４　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ的Ｓｃａｔｃｈａｒｄ模型Ｆｉｇ．１４　Ｓｃａｔｃｈａｒｄ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ量远远高于ＮＭＩＭｓ的吸附量，说明低吸附位点有与ＬＴｒｐ官能团互补的功能基团和立体结构互补的特定形状的孔穴，即模板分子经洗脱作用后分子印迹膜所形成的特异性空间结构，这种空间立体结构决定了在手性拆分过程中对Ｌ　Ｔｒｐ与Ｄ　Ｔｒｐ的特异性识别，由此判断在Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ手性拆分过程中特异性吸附占主导地位．３　结论手性分子的拆分一直是化学分离的一个难题，同时也是近年来的研究热点．本研究开拓性地将膜分离技术、分子印迹技术及手性拆分技术三者有机结合，利用紫外光接枝法成功地制备了对Ｌ　Ｔｒｐ具有优异手性拆分性能的固膜，形成了具有与ＬＴｒｐ结构互补的特异性结合位点，孔隙率为６１．４％，分离因子为４．１．研究表明，Ｌ　Ｔｒｐ　ＭＩＭｓ具有优异的识别性能，能对色氨酸外消旋体进行良好的拆分，为手性生物分子分离纯化提供了研究基础．同时探讨了手性拆分膜的分离机理，为今后的深入研究提供理论基础．参考文献［１］郑　熙，胡小玲．手性拆分液膜及固膜的研究进展［Ｊ］． 化工进展，２００８，２７（１１）：１７０３－１７０９．［２］杨座国，许振良．固膜手性拆分机理及其应用［Ｊ］．膜科学与技术２００５，２５（２）：６９－７４．［３］李　爽，张凤宝，张国亮．膜法分离手性异构体研究的进展［Ｊ］．膜科学与技术，２００５，２５（２）：８５－９０．［４］吴　洪，赵艳艳，喻应霞，等．分子印迹壳聚糖膜分离手性苯丙氨酸［Ｊ］．功能高分子学报，２００７，１９－２０（３）：２６２－２６６．［５］Ｐｒａｓａｄ　Ｂ　Ｂ，Ｍａｄｈｕｒｉ　Ｒ，Ｔｉｗａｒｉ　Ｍ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｎａｎｔｉｏｓｅ－ｌｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄ－ａｎｄ　Ｌ－ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ　ｂｙ　ｉｍｐｒｉｎ－ｔｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ－ｃａｒｂｏｎ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｆｉｂｅｒ　ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｔａｌａｎｔａ，２０１０，８１：１８７－１９６．［６］Ｔａｋｅｄａ　Ｋ，Ａｂｅ　Ｍ，Ｋｏｂａｙａｓｈｉ　Ｔ．Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ－ｉｍｐｒｉｎｔｅｄｎｙｌｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｅｒｍｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｂｉｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｐｈｅｎ－ｙｌａｌａｎｉｎｅ　ａｓ　ｏｐｔｉｃａｌ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ［Ｊ］．Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｏｌｙｍ　Ｓｃｉ，２００５，９７（２）：６２０－６２６．［７］孙瑞丰，于慧敏，罗　晖，等．分子印迹聚合物的制备及孔结构研究［Ｊ］．高分子学报，２００５，（２）：２４８－２５３．［８］吴　洪，姜忠义，喻应霞，等．分离苯丙氨酸异构体的分子印迹ＣＳ／ＴＥＯＳ杂化膜的制备方法［Ｐ］．中国专利：２００６１００１３３３２，２００６－０３－２０．［９］Ｙｕｉ　Ｉ，Ｍｉｃｈｉｏ　Ｎ，Ｍａｓａｋａｚｕ　Ｙ．Ｏｐｔｉｃａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒａ－ｃｅｍｉｃ　ａｍｉｎｏ　ａｃｉｄ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ　ｗｉｔｈ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｅｔｒａｐｅｔｉｄｅ　ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ　ｏｆ　ｇｌｙｃｉｎｙｌ　ｒｅｓｉ－ｄｕｅｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｍｅｍｂｒ　Ｓｃｉ，２００８，３２５，（１）：３７１－３７５．［１０］Ｌｉｎ　Ｙｕａｎ，Ｔａｎｇ　Ｓｈｕｎｑｉｎｇ，Ｍａｏ　Ｘｕａｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｏｔｅｉｎｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｖｉａ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ　ａｇａｒｏｓｅ　ｇｅｌｍｅｍｂｒａｎｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｂｉｏｍｅｄ　Ｍａｔｅｒ　Ｒｅｓ，Ｐａｒｔ　Ａ，２００８，８５Ａ（３）：５７３－５８１．［１１］Ｄａｖｉｄｅ　Ｓ，Ｎｉｃｃｏｌｅｔｔａ　Ｂ，Ｌａｕｒａ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ－ｃｏ－ｖｉｎｙｌ　ａｌｃｏｈｏｌ）ｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｆｏｒ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｅｐ　ＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌ，２００７，４２（１３）：２８２９－２８４７．［１２］Ｃｈｅｎ　Ｒｕｎｒｕｎ，Ｑｉｎ　Ｌｅｉ，Ｊｉａ　Ｍａｎ，ｅｔ　ａｌ．Ｎｏｖｅｌ　ｓｕｒｆａｃｅ－ｍｏｄｉｆｉｅｄ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｐｒｅｐａｒｅｄｗｉｔｈｉｎｉｆｅｒｔｅｒ　ｆｏｒ　ｐｅｒｍｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｙｓｏｚｙｍｅ［Ｊ］．Ｊ　Ｍｅｍｂｒ　Ｓｃｉ，２０１０，３６３：２１２－２００．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆＬ　Ｔｒｐ　ｃｈｉｒａｌ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓＷＡＮＧ　Ｃｈａｏｌｉ，ＨＵ　Ｘｉａｏｌｉｎｇ，ＧＵＡＮ　Ｐｉｎｇ，ＰＵ　Ｄｏｎｇ（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｈｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｓｐａｃｅ　ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｘｉ’ａｎ　７１００７２，Ｃｈｉｎａ）（下转第７９）　第２期刘久清等：膜法浓缩己内酰胺废水·７９　·　９８％．３）反渗透膜处理离交废水的效果更好．工艺生产中，综合各种因素考虑，处理离子交换废水时，浓缩倍数选８为宜；处理聚合废水时，浓缩倍数选在４～５为宜．参考文献［１］凌文华．Ａ／Ｏ工艺处理己内酰胺生产废水及运行控制［Ｊ］．工业用水与废水，２００３，３４（３）：５０－５２．［２］李　婷，万新南．臭氧化法及其联合在废水处理中的应用［Ｊ］．广东微量元素科学，２００６，１３（１１）：１４－１８．［３］周　莉，傅　敏，王建伟，等．焦化废水高级氧化技术研究进展［Ｊ］．重庆工商大学学报，２００７，２４（１）：５６－５９．［４］Ｗｉｌｆ　Ｍ，Ａｌｔ　Ｓ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｏｗ　ｆｏｕｌｉｎｇ　ＲＯ　ｍｅｍｂｒａｎｅｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ［Ｊ］．Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ，２０００，１３２：１１－１９．［５］Ｌｏｐｅｚ－Ｒａｍｉｒｅｚ　Ｊ　Ａ，Ｓａｈｕｑｕｉｌｌｏ　Ｓ，Ｓａｌｅｓ　Ｄ，ｅｔ　ａｌ．Ｐｒｅ－ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｆｏｒ　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｅｆｆｌｕｅｎｔｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓ，２００４，３７（５）：１１７７－１１８４．［６］管运涛，蒋展鹏，祝万鹏，等．两相厌氧膜生物系统处理有机废水的研究［Ｊ］．环境科学，１９９８，１９（６）：５６－５９．［７］成英俊，张捍民，张兴文．生物膜膜生物反应器脱氮除磷性能［Ｊ］．中国环境科学，２００４，２４（１）：７２－７５．［８］黄　敬．膜生物反应器处理机内酰胺生产废水［Ｊ］．工业用水与废水，２００７，３８（４）：５８－６１．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｍｅｍｂｒａｎｅＬＩＵ　Ｊｉｕｑｉｎｇ，ＬＩＵ　Ｈａｉｘｉａｎｇ，ＪＩＡＮＧ　Ｂｉｎ，ＹＡＮＧ　Ｑｉｕｊｕ（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｕｓｉｎｇ　ｍｅｍｂｒａｎｅ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅｓ　ｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｌｕｘ，ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｅｒｍｅａｔｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ，ＣＯＤ　ａｎｄ　ｐＨ，ｗｅｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｔｒｅａｔ　ｔｈｅ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｂｙ　Ｂａｌｉｎｇ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｗｏｒｋｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｃａｎ　ｔｒｅａｔ　ｐａｒｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｑｕａｌ－ｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｓ　ｓｔａｂｌｅ；ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｅｒｍｅａｔｅ　ｏｆ　ｂａｃｋｗａｓｈｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｉｏｎ－ｅｘ－ｃｈａｎｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃａｎ　ｆｕｌｌｙ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ，ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｃａｎ　ａｌｓｏ　ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｔｉｍｅｓ．Ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｅｅｄ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇ　ｔｉｍｅｓ　ｆｏｒ　ｂａｃｋｗａｓｈｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｇｅｎｅｒａ－ｔｅｄ　ｉｎ　ｉｏｎ－ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　８ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｆｏｒ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　ｉｓ　４～５．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｐｒｏｌａｃｔａｍ　ｗａｓｔｅ　ｗａｔｅｒ；ｒｅｖｅｒｓｅ　ｏｓｍｏｓｉｓ　ｍｅｍｂｒａｎｅ；檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（上接第７５页）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ（ＭＩＭｓ）ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　ｌｉｇｈｔ　ｉｎｄｕｃｅｄ　ｐｏｌｙｍｅｒ－ｉｚａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ（ＰＳＦ）ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ａｓ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｍｅｍｂｒａｎｅ，Ｌ　ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ　ａｓ　ｔｅｍｐｌａｔｅｍｏｌｅｃｕｌｅ，ｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌｉｃ　ａｃｉｄ　ａｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍｏｎｏｍｅｒ．Ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｎｄ　ａｔｏｍｉｃ　ｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（（ＡＦＭ）ａｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ．Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｒｅｃ－ｏｇｎｉｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ．Ｓｃａｔｃｈａｒｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍａｊｏｒｂｏｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ　ｍｅｍｂｒａｎｅｓ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｌａｔｅ　ｍｏｌｅｃｕｌｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｈｙｄｒｏ－ｇｅｎ　ｂｏｎｄ．Ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　Ｌ　ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ＭＩＭｓ　ｉｓ　４．１．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌ　ｔｒｐ；ｃｈｉｒａｌ　ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｍｅｍｂｒａｎｅ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒｌｙ　ｉｍｐｒｉｎｔｅｄ。