異鼠李素分子印跡聚合物微球的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是采用沉淀聚合法制備一種高效率、高壽命、低成本、方便制備的異鼠李素 分子印跡聚合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 異鼠李素為一種黃酮類化合物，是中草藥中重要的活性成分，具有止咳祛痰、消食 化滯、活血散瘀的作用，多用于咳嗽痰多、消化不良、食積腹痛、跌撲瘀腫、瘀血經(jīng)閉。目前， 異鼠李素等黃酮類化合物的提取主要有超聲波提取法、酶提取法、超臨界流體萃取法、大孔 樹脂吸附法等，但采用這些方法不僅加工工藝繁瑣、能耗高、選擇性不理想，而且這些工藝 對(duì)溫度和壓力有特殊要求，容易在操作過(guò)程中發(fā)生危險(xiǎn)，易造成資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染。
[0003] 分子印跡技術(shù)仿照抗體形成機(jī)理，即一個(gè)高交聯(lián)的剛性高分子在模板分子周圍 形成，在除去模板分子后的聚合物的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中留下仍具有結(jié)合能力的反應(yīng)基團(tuán)，對(duì)模 板客體分子表現(xiàn)出高度識(shí)別選擇性能。由于分子印跡聚合物（Molecular Imprinting Polymer，MIP)具備強(qiáng)特異性和高選擇性等優(yōu)點(diǎn)，可將一些低含量的藥物有效成分直接從粗 提物中篩選出來(lái)，具有良好的應(yīng)用前景?？瞻子≯E聚合物（Nonimprinted Polymer, NIP)是 指未添加模板分子而合成的聚合物。沉淀聚合法是在均相的模板分子、功能單體、交聯(lián)劑和 引發(fā)劑的混合溶液中，引發(fā)劑由于激發(fā)分解產(chǎn)生自由基，使模板分子、功能單體和交聯(lián)劑聚 合形成線型或分支型的低聚物，并通過(guò)交聯(lián)成核從介質(zhì)中析出，這些核又相互聚結(jié)而形成 聚合物粒子，并逐漸通過(guò)捕捉低聚物和單體最終形成高交聯(lián)的微球狀聚合物。該方法無(wú)需 特殊分散劑在反應(yīng)體系中也不需加入任何穩(wěn)定劑，能夠一步制備，且聚合物微球表面潔凈， 可避免又穩(wěn)定劑或表面活性劑對(duì)模板分子的非選擇性吸附。本發(fā)明解決了采用本體聚合法 得到的分子印跡聚合物需要經(jīng)過(guò)研磨、過(guò)篩等過(guò)程，費(fèi)時(shí)費(fèi)力收率不高，且顆粒形狀不規(guī)則 從而導(dǎo)致印跡分子難以進(jìn)入吸附位點(diǎn)，吸附容量較低的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明采用沉淀聚合法制備異鼠李素分子印跡聚合物，該方法操作簡(jiǎn)單，制備所 得多孔結(jié)構(gòu)聚合物對(duì)異鼠李素具有高選擇性、高分離性能，可作為吸附材料用于從銀杏黃 酮粗提物中選擇性提取、分離、富集異鼠李素。
[0005] 本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，其步驟為：
[0006] (1)將模板分子和功能單體按摩爾比1:2-1:10溶解到致孔劑中，密封，攪拌混合 (轉(zhuǎn)速150-300轉(zhuǎn)/分鐘）2-4h ;
[0007] (2)在步驟1的混合液中加入交聯(lián)劑，通氮脫氧，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈 (AIBN)，真空狀態(tài)下于60-70°C恒溫油浴中反應(yīng)10_50h，最終得到粉末狀固體聚合物；
[0008] (3)以甲醇：乙酸（V/V，9:1-5:5)為提取液，索氏提取72h以上，洗脫除去模板分 子，后用甲醇平衡除去乙酸；
[0009] (4)將所得聚合物真空干燥，即得到異鼠李素分子印跡聚合物。
[0010] 在步驟（1)中，功能單體為丙烯酰胺（AM)、2-乙烯基吡啶（2-VP)、4-乙烯基吡啶 (4-VP)、甲基丙烯酸（MAA)或1-乙烯基咪唑，致孔劑選用二氯甲烷、丙酮、四氫呋喃THF、乙 腈，模板分子與致孔劑的量比為：1:4-1:16[n(mmol) :V(ml)]。
[0011] 在步驟（2)中，交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，交聯(lián) 劑物質(zhì)的量為功能單體的2-8倍。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：異鼠李素分子印跡聚合物微球的顆粒球狀規(guī)則，大小均一，沒(méi)有 團(tuán)聚現(xiàn)象，增加了異鼠李素分子印跡聚合物微球的比表面積，從而提高了吸附性。通過(guò)吸附 平衡實(shí)驗(yàn)及特異吸附性實(shí)驗(yàn)表明：該聚合物含有與模板分子空間結(jié)構(gòu)相匹配、官能團(tuán)相互 作用的三維孔穴，具有顯著的分子"記憶"功能。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1是實(shí)施例1制得異鼠李素分子印跡聚合物與空白印跡聚合物的吸附等溫線 圖。
[0014] 圖2是實(shí)施例1制得異鼠李素分子印跡聚合物與空白印跡聚合物的吸附動(dòng)力學(xué)曲 線。
[0015] 圖3是實(shí)施例2制得異鼠李素分子印跡聚合物與空白印跡聚合物的吸附平衡等 溫線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1
[0017] (1)對(duì)分子印跡聚合物的制備
[0018] 將Immol模板分子異鼠李素和5mmol功能單體MAA溶解到40ml致孔劑乙腈中，攪 拌混合2h，加入交聯(lián)劑EDMA25mmol，通氮脫氧40min，加入引發(fā)劑AIBNlOOmg,真空狀態(tài)下密 封，于65°C油浴中反應(yīng)24h，得粉末狀固體聚合物。用甲醇：乙酸（V/V，9:1)為提取液，對(duì)聚 合物顆粒索氏提取72h，后再用純甲醇索氏提取24h，平衡除去乙酸。將所得聚合物置于真 空干燥箱中60°C干燥24h，即得到異鼠李素分子印跡聚合物MIP。NIP的制備不加入模板分 子異鼠李素，其他條件與MIP相同。
[0019] (2)對(duì)分子印跡聚合物的吸附平衡性實(shí)驗(yàn)：
[0020] ①分別配制2、4、6、8、10、12、14mg/L異鼠李素乙醇溶液100mL ;
[0021] ②分別加入MIP (NIP) 60mg于7種不同濃度溶液中；
[0022] ③置于搖床30°C振蕩24h，后離心沉降，取上清液，用孔徑為0. 45 μ m的微孔濾膜 過(guò)濾，所得溶液用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定其吸光度。
[0023] ④采用差減法計(jì)算聚合物對(duì)底物的吸附量Q。
[0024] 計(jì)算公式為：Q= (Ctl-Ce) V/M
[0025] Q--聚合物的吸附量，mg/g;
[0026] C0--平衡吸附實(shí)驗(yàn)中原始底物濃度，mg/ml;
[0027] Ce--吸附平衡后上清液所測(cè)得的底物濃度，mg/ml;
[0028] V--吸附液體積，ml;
[0029] M--加入的聚合物質(zhì)量，mg。
[0030] 對(duì)MIP及NIP不同濃度的異鼠李素溶液的等溫吸附結(jié)果如圖1所示。
[0031] 由圖1可知，在不同濃度范圍內(nèi)，MIP均比NIP對(duì)異鼠李素有較高的吸附量，表明 兩種聚合物在空間結(jié)構(gòu)上存在不同的吸附機(jī)理：NIP只是由MA和EDM的聚合產(chǎn)物，沒(méi)有 特定空間結(jié)構(gòu)，對(duì)異鼠李素的吸附?jīng)]有選擇性，主要是非特異性吸附，從而吸附能力相對(duì)較 弱；MIP含有與異鼠李素官能團(tuán)相匹配的印跡點(diǎn)位及空間結(jié)構(gòu)，因而對(duì)異鼠李素分子具有 較強(qiáng)的吸附能力。
[0032] (3)對(duì)分子印跡聚合物的吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
[0033] ①配制60mg/L異鼠李素乙醇溶液；
[0034] ②稱取IOOmg洗脫后的MIP(NIP)置于磨口錐形瓶中，再加入濃度為60mg/L的異 鼠李素乙醇溶液；
[0035] ③置于30°C恒溫?fù)u床密閉振蕩24h，從振蕩開始時(shí)計(jì)時(shí)，分別在lmin、3min、5min、 15min、30min、lh、3h、5h時(shí)抽取濾液，過(guò)0. 45 μ m有機(jī)系濾膜，所得溶液用紫外可見(jiàn)分光光 度計(jì)分別測(cè)定其吸光度；
[0036] ④采用差減法計(jì)算聚合物對(duì)底物的吸附量Q。
[0037] 計(jì)算公式為：Q= (Ctl-Ce) V/M
[0038] Q--聚合物的吸附量，mg/g;
[0039] C0--平衡吸附實(shí)驗(yàn)中原始底物濃度，mg/ml;
[0040] Ce--吸附平衡后上清液所測(cè)得的底物濃度，mg/ml;
[0041] V-吸附液體積，ml ;
[0042] M--加入的聚合物質(zhì)量，mg。
[0043] 對(duì)MIP及NIP不同濃度的異鼠李素溶液的吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果如圖2所示。
[0044] 由圖2可知，MIP (NIP)對(duì)異鼠李素的吸附量在短時(shí)間內(nèi)增加很快，然而隨著振蕩 時(shí)間延長(zhǎng)，吸附速率降低，最終吸附量接近飽和。這是因?yàn)槟０宸肿油ㄟ^(guò)印跡和洗脫過(guò)程在 聚合