具有分子识别功能的聚合物吸附材料在生物大分子分离,血液灌流用吸附剂等领域有着良好的应用前景.但是由于生物大分子的的结构复杂,针对识别材料吸附机理的研究比较困难,限制了选择性识别材料的设计和开发.该课题选择了从尿毒症患者及正常人的血清和尿液分离出的一种中分子毒物——含八个氨基酸残基的多肽作为分子识别的目标分子,以具有不同功能团结构的水溶性聚合物为吸附材料模拟物,建立了聚合物分子识别的模型体系.首先,我们应用二维核磁技术对中分子毒物——八肽进行了序列结构的专一性归属,并且应用化学位移标识方法对八肽的二级结构进行了预测,获知八肽在水溶液中的优势构象为α螺旋结构.然后,考虑到分子识别材料的应用领域,在分析八肽结构特征的基础上从聚丙烯酰胺母体结构出发合成了一系列具有极性功能基,疏水功能基结构的水溶性聚合物.通过二维核磁技术研究了聚合物与多肽分子识别作用的过程.分析了多肽分子活性位点的选取以及功能基结构对分子识别的影响.实验结果表明,八肽构象对识别位点选取影响很大,其中端基Trp为最重要的分子识别位点.同时端基Val,Arg,Thr,Trp2也是聚合物与八肽识别的位点.聚合物与八肽识别机制包括氢键作用,静电作用和疏水作用.同时具备产生上述作用功能基的聚合物与八肽的相互作用最明显.我们合成的丁醛修饰聚丙烯酰胺即在此基础上,对八肽表现出很强的分子识别能力.在模型体系的指导下,选择性的合成了一系列交联聚合物.研究了交联型聚合物对设计目标分子八肽的吸附性能.实验结果验证了应用2D NMR方法通过模型体系研究吸附材料作用机制的可行性.该文的另一部分工作是应用计算机模拟方法,研究了吸附剂与内毒素作用机制.为吸附材料的吸附机理的研究和结构设计提供了一种计算化学的方法.