基于納米二氧化鈦的山奈素印跡微球的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于表面分子印跡技術(shù)領(lǐng)域，具體是以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡 聚合物微球的制備，即是一種對山奈素具有較高選擇識別性能的分離材料的制備，并在藥 物成分分離純化中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 山奈素為一種黃酮類化合物，具有降血壓、降血脂、抗癌、增強毛細血管抵抗力等 藥用價值，是中草藥中重要的活性成分。目前，用于提取黃酮類物質(zhì)的傳統(tǒng)方法主要有溶劑 法、微波提取法、大孔樹脂提取法、超臨界萃取法、毛細管電泳法以及酶法等，但黃酮類化合 物類型多樣，且結(jié)構(gòu)相似，采用常規(guī)方法不僅加工工藝繁瑣、能耗高、選擇性不理想，而且這 些工藝對溫度和壓力有特殊要求，容易在操作過程中發(fā)生危險，易造成資源的浪費和環(huán)境 的污染。
[0003] 分子印跡技術(shù)是近年來發(fā)展較快的一種技術(shù)，它是模擬抗體與抗原、酶與底物等 存在于自然界的分子識別作用，通?？梢员幻枋龀芍圃熳R別"分子鑰匙"的人工"鎖"的技 術(shù)。分子印跡聚合物（Molecular Imprinted Polymer, MIP)是一種具有固定孔穴大小和 形狀且對特定分子具有特異選擇性的新型分子識別材料，空白印跡聚合物（Nonimprinted Polymer, NIP)是指未添加模板分子而合成的聚合物。由于分子印跡聚合物具有高度交聯(lián) 的結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，能夠在惡劣環(huán)境中使用，且造價低廉，操作簡單，模板和聚合物可回收利 用，具備強特異性和高選擇性等優(yōu)點，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，具有良好的應(yīng)用前景。
[0004] 傳統(tǒng)的分子印跡聚合物采用本體聚合法制備，但聚合物需要經(jīng)過研磨、過篩等過 程，費時費力收率不高，且顆粒形狀不規(guī)則從而導(dǎo)致印跡分子難以進入吸附位點，吸附容量 較低。相比之下，分子印跡聚合物微球制備和應(yīng)用方便、便于功能設(shè)計。目前制備分子印跡 微球的方法主要有分散聚合法、多步溶脹法、沉淀聚合法及表面印跡技術(shù)等，但分散聚合發(fā) 使用的全氟代高聚合物分散劑價格昂貴；多步溶脹法操作過程繁瑣；沉淀聚合法制備聚合 物的識別位點大多位于聚合物微球內(nèi)部，印跡分子與識別位點結(jié)合速率低；表面印跡需要 表面嫁接技術(shù)制備印跡微球時引發(fā)劑在聚合溶液中容易凝膠化。所以需要一種山奈素表 面分子印跡聚合物微球的制備方法，該印跡微球一方面具有顆粒形狀規(guī)則，大小均一，沒有 團聚現(xiàn)象；另一方面結(jié)合位點分布于微球的表面，從而提高了山奈素表面分子印跡聚合物 微球的吸附性能。本發(fā)明制備的印跡微球可有效分離提取山奈素，具有廣闊的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種采用種子沉淀聚合法制備以TiO2為核心的山奈素表面分子印 跡聚合物微球的方法，該方法解決了沉淀聚合法制備聚合物微球包埋現(xiàn)象嚴(yán)重、分離處理 效率低等問題，制備出的印跡聚合物可用于從銀杏黃酮粗提物中選擇性提取、分離、富集黃 酮苷元物質(zhì)。
[0006] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，其步驟為：
[0007] (1)將模板分子和功能單體按摩爾比I :(2-10) :(5-50)溶解到適量致孔劑中，超 聲分散10-20min后，加入適量納米TiO2，密封，并在室溫下以300rpm的速度攪拌2h-4h ;
[0008] (2)將混合液置于反應(yīng)裝置上繼續(xù)攪拌并通氮脫氧10_20min后，在混合液中加入 交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA)，繼續(xù)攪拌并通氮脫氧10-20min后，再加入引發(fā)劑偶 氮二異丁腈（AIBN)，真空狀態(tài)下于50°C -70°C恒溫油浴中反應(yīng)24-48h，最終得到粉末狀聚 合物；
[0009] (3)將合成的聚合物過200目篩；
[0010] (4)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；
[0011] (5)將所得聚合物置于真空干燥箱中60°C干燥24h，即得到以TiO2為核心的表面 分子印跡聚合物。
[0012] 在步驟（1)中，模板分子為山奈素，優(yōu)選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)中的一種，致孔劑選用乙腈。
[0013] 在步驟（2)中，交聯(lián)劑物質(zhì)的量為功能單體的4-10倍。
[0014] 采用本發(fā)明方法得到的以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡聚合物微球的顆粒 形狀規(guī)則，大小均一，沒有團聚現(xiàn)象，增加了山奈素表面分子印跡聚合物微球的比表面積， 且使聚合物的結(jié)合位點分布于基質(zhì)的表面，從而提高了山奈素表面分子印跡聚合物微球的 吸附性能。通過吸附平衡實驗及特異吸附性實驗表明：該聚合物含有與模板分子空間結(jié)構(gòu) 相匹配、官能團相互作用的三維孔穴，具有顯著的分子"記憶"功能。本發(fā)明制備的聚合物 可達到有效分離提取銀杏黃酮苷元的目的，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0015] 圖1是實施例1制得以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡聚合物微球在2000倍 下掃描電鏡圖。
[0016] 圖2是實施例1制得未添加 TiO2的山奈素分子印跡聚合物微球在5000倍下掃描 電鏡圖。
[0017] 圖3是實施例1制得以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡聚合物微球與未添加 TiO2的山奈素分子印跡聚合物微球的吸附動力學(xué)曲線。
[0018] 圖4是實施例2制得以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡聚合物微球的吸附動 力學(xué)曲線。
[0019] 圖5是實施例2制得以TiO2為核心的山奈素表面分子印跡聚合物微球的吸附等 溫線。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1
[0021] 將Immol模板分子山奈素和4mmol功能單體4-VP溶解到40ml致孔劑乙腈中，超聲 分散IOmin后，加入20mg 1102，機械攪拌2h，通氮脫氧20min后，加入交聯(lián)劑EDMA20mmol， 通氮脫氧20min，加入引發(fā)劑AIBN50mg，真空狀態(tài)下密封，于63°C油浴中反應(yīng)24h得固體聚 合物。將合成的印跡聚合物過200目分樣篩，用甲醇：乙酸（V/V，9:l)為提取液，對聚合物 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，即得到山奈素表面分子印跡聚合物。制備不添加 TiO2的山奈素分子 印跡聚合物作為空白對比試驗，其他制備條件一致。
[0022] 圖1是本實施例所得到的山奈素表面分子印跡聚合物微球放大2000倍的掃描電 鏡照片。圖2是本實施例制得未添加 TiO2的山奈素分子印跡聚合物微球在5