一種用于檢測梔子苷的親水性假模版分子印跡聚合物的制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于分離分析技術領域，具體涉及是一種用于檢測梔子苷的親水性假模版 分子印跡聚合物的制備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 梔子金花丸、清火梔麥丸、茵梔黃顆粒和清開靈顆粒等藥劑具有清熱解毒、涼血消 腫等功效，這些制劑均收錄在2015版中國藥典中，是市場上較為暢銷的中藥復方制劑，對 于這些制劑的質(zhì)量把控十分重要。2015版中國藥典明確規(guī)定將梔子苷作為上述四種制劑 質(zhì)量控制指標成分，以高效液相色譜法進行分析檢測。眾所周知，中藥藥材本身基質(zhì)非常復 雜，結(jié)構(gòu)相類似的化合物更是繁多，而上述復方制劑由多味天然藥材混制而成，基質(zhì)更為復 雜，分離純化較為困難，若能以高選擇性填料對其提取液進行前處理，降低基質(zhì)影響，建立 新型的分析技術，將極利于其質(zhì)量把控。
[0003] 分子印跡技術能夠制備"預構(gòu)化"的分子印跡聚合物（MIPs)，MIPs對于目標分子 具有特異識別性。因 MIPs材料極高的選擇性及卓越的分子識別性能，很快在固相萃取、手 性拆分、生物傳感器等方面得到了廣泛的應用。分子印跡-固相萃取技術將MIPs用作固相 萃取填料從樣品中純化、富集目標分子及其結(jié)構(gòu)類似物，能夠克服分析過程中因基質(zhì)復雜 所帶來的內(nèi)源性干擾難題，在中藥及其制劑質(zhì)量控制方向展現(xiàn)出極大應用前景。Hu等首次 實現(xiàn)了直接從中藥岑樹皮水提物中進行有效成分七葉亭的固相萃取。何江川等以NIPA作 為溫度響應性單體，制備了熱敏性甘草酸印跡凝膠，可以富集水溶液中的甘草酸，分配系 數(shù)約為非模板聚合水凝膠的11倍。分子印跡對于在天然產(chǎn)物中含量低、藥效高的成分的鑒 定分析和分離純化提供了方法借鑒，但是其特異選擇性有待提高。
[0004] 傳統(tǒng)的分子印跡聚合物具有機械穩(wěn)定性好、化學選擇性高、成本低、制備容易等優(yōu) 點，然而，用這種方法得到的分子印跡聚合物通常存在以下缺陷：由于研磨過程的可控性 差，會產(chǎn)生大量不規(guī)則粒子，同時破壞部分印跡空腔；所制備的是高度交聯(lián)的聚合物，致使 內(nèi)部模板分子的洗脫比較困難，殘留的模板分子在使用過程中發(fā)生緩慢脫吸，給痕量分析 等應用帶來較大誤差；印跡位點分布不均一，一部分處于粒子孔壁上，模板分子向這部分 位點的傳質(zhì)速率較快，而另一些則包埋在聚合物本體之中，受位阻影響，這部分印跡空穴可 接近性差，再結(jié)合模板分子的速率慢，從而降低了印跡位點的利用率，尤其對生物大分子而 言，影響更為嚴重。
[0005] MIPs內(nèi)有致密的交聯(lián)網(wǎng)絡，雖然經(jīng)過脫出模板分子過程，但是仍然存在"模板泄 露"的問題，這將會極大的影響分析結(jié)果的準確性，采用假模版分子印跡技術則會避免這個 問題。此外，含梔子苷的提取液以水作為介質(zhì)，必須制備親水性的分子印跡聚合物才能實現(xiàn) 對水介質(zhì)中梔子苷的高選擇性吸附，繼而對提取液進行分析前的預處理。但是利用分子印 跡技術，選擇性檢測中藥提取物中梔子苷含量的技術未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明以葡萄糖為結(jié)構(gòu)單元，合成修飾有印跡作用位點的親水 性烯基苷型功能單體。采用假模版分子印跡技術，通過親水性功能單體在水相中制備分子 印跡聚合物，通過研磨、篩選聚合物顆粒裝填層析柱。制備的分子印跡聚合物特異選擇性 高、親水性強、在水介質(zhì)中具有較好的吸附性能，能夠用于中藥復方制劑質(zhì)量控制，滿足中 藥制劑提取液樣品前處理，繼而經(jīng)液相色譜系統(tǒng)分析檢測及定量分析，建立了用于復雜樣 品前處理的萃取體系。
[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種適用于水相中印跡的親水性功能單體的合成方法。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種親水性梔子苷假模板分子印跡聚合物的制備方 法。
[0009] 本發(fā)明的再一目的在于提供一種分子印跡-固相萃取樣品前處理方法用于檢測 中藥復方制劑中梔子苷含量。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
[0011] 一種用于檢測梔子苷的親水性假模版分子印跡聚合物的制備方法，以梔子苷類似 物為假模板，通過烯基苷型功能單體在水相中制備分子印跡聚合物，其中，所述分子印跡聚 合物包含至少一個針對所述梔子苷的特異性結(jié)合空腔。
[0012] 親水性烯基苷型功能單體與分子印跡相結(jié)合可使水相識別更容易實現(xiàn)。其外部是 親水的表面，內(nèi)部則是具有一定尺寸的疏水空腔，可以依據(jù)空腔大小，利用疏水作用、氫 鍵和范德華力等進行分子識別，非常適于水相應用。
[0013] 優(yōu)選的，所述梔子苷類似物為京尼平苷、京尼平苷酸、馬錢苷或莫諾苷。
[0014] 優(yōu)選的，上述烯基苷型功能單體的結(jié)構(gòu)通式如下：
[0016] 具體合成方法如下：
[0017] (1)將丙烯醇加入反應釜中，冰浴下在反應釜中逐滴加入乙酰氯，充分攪拌0. 5~ 1小時；
[0018] (2)將步驟1)中反應釜升溫加熱，分批加入無水葡萄糖，繼續(xù)加熱直至回流；
[0019] (3)反應結(jié)束后加入碳酸氫鈉調(diào)pH = 6~7,抽濾后將濾液旋干。
[0020] (4)將步驟3)中得到的產(chǎn)物經(jīng)柱色譜純化得到烯基苷型功能單體。
[0021] 更優(yōu)選的，步驟（1)和⑵中，所述的無水葡萄糖、丙烯醇、乙酰氯按質(zhì)量比1~ 1. 5:10~20:1~3投入反應釜中。
[0022] 優(yōu)選的，上述水相中制備分子印跡聚合物的步驟為：
[0023] a)在水性溶劑體系中，提供烯基苷型功能單體以及假模板分子，其中，所述單體以 及所述假模板分子通過可逆的自組裝形成一種共價的模板-單體絡合物；
[0024] b)可任選地提供一種交聯(lián)的單體；
[0025] c)使所述混合物聚合；
[0026] d)除去所述至少一個模板分子；
[0027] e)可任選地，在沒有分離所述模板-單體絡合物的情況下，在聚合反應之前在一 個反應容器中至少進行步驟a)-c);
[0028] 其中，所述水性溶劑體系使得能夠形成所述可逆的自組裝體；
[0029] 其中，存在促進形成所述可逆的自組裝體的一種試劑。
[0030] 優(yōu)選的，上述聚合方法是選自下組，其構(gòu)成為：溶液聚合、本體聚合、沉淀聚合、乳 液聚合、懸浮聚合、復合材料形成和接枝法、膜乳化、以及溶脹技術。
[0031] 優(yōu)選的，上述促進形成所述可逆的自組裝體的試劑為偶氮二異戊腈或偶氮二異丁 臆。
[0032] 為消除水相結(jié)合中產(chǎn)生的非特異吸附，本方明引入水溶性交聯(lián)劑。經(jīng)優(yōu)選后發(fā) 現(xiàn)：就本發(fā)明的分子印跡聚合物而言，當所述交聯(lián)的單體為N，N-亞甲基二丙烯酰胺時，能 夠得到強親水性及高選擇性的印跡聚合物。
[0033] 根據(jù)Sherrington等提出的聚合物準相圖，可以通過調(diào)整聚合體系中致孔劑及交 聯(lián)劑的含量與比例來制備不同形態(tài)的聚合物，但具體體系的實驗方法及條件仍需要在實 踐中摸索。本發(fā)明在充分考慮了水環(huán)境下的影響因素后，對交聯(lián)劑的用量進行優(yōu)化，結(jié)果 表明：交聯(lián)劑的質(zhì)量份比為〇. 05以上時，大部分MIPs都有較高的交聯(lián)度（一般在80%以 上），聚合物網(wǎng)絡中印跡位點的空間結(jié)構(gòu)和識別效果較好，然而過多的交聯(lián)劑（質(zhì)量份比 大于0. 10后）會使水溶性分子的結(jié)合及脫除更加困難。因此，優(yōu)選的交聯(lián)劑配比為0. 05~ 0. 10〇
[0034] 由于水分子的水合能強，氫鍵的作用往往被削弱，而實際上氫鍵的方向性使其具 有較好的選擇識別性。因此，為加強水環(huán)境中氫鍵的效能，本發(fā)明希望通過反應物間的協(xié) 同作用來克服周圍水分子的不利影響；實驗中偶然發(fā)明當假模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā) 劑、致孔劑的質(zhì)量比為1~3:2~6:15~30:0. 05~0. 10:20~70時，作用位點附近的局 部微環(huán)境有所改變，創(chuàng)造出了有利于氫鍵發(fā)揮作用的外部氛圍。
[0035] 在水環(huán)境中進行分子識別，要求聚合物具有足夠的親水性。有機相合成通常采用 丙烯酸衍生物（如甲基丙烯酸MAA)及乙烯基吡啶（4-VP)為單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯 (EDMA)為交聯(lián)劑；而在水相合成中，聚合前的預組織過程要求印跡分子與單體之間要有充 分的接觸機會和作用環(huán)境，以便各相關基團能為將來的特定識別作用取得必要的空間排 列和組合方式，為此要求印跡分子在預聚溶劑體系中具有一定的溶解度。本發(fā)明經(jīng)過摸索 后發(fā)現(xiàn)：采用烯基苷型功能單體與N，N-亞甲基二丙烯酰胺的組合時，制備的聚合物具有良 好親水性，在水中的識別性能大大提升，在水介質(zhì)中具有更好的吸附性能。
[0036] 上述的方法制備的印跡聚合物可用于藥物含量檢測、分離、化學傳感器、藥物篩 選、催化作用，并且用于區(qū)域選擇性或?qū)澯尺x擇性合成。
[0037] MIP的識別作用不但受聚合條件如光引發(fā)和熱引發(fā)等的影響，而且深受周圍環(huán)境 的影響。與有機介質(zhì)不同的是，由于水分子的參與，水環(huán)境下的分子識別問題要復雜得 多，水溶液的組成、pH值、溶液中鹽的離子強度、極性有機溶劑的加入的比例和種類等，均 會對作用雙方產(chǎn)生顯著的影響。
[0038] 因此，本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，對親水性梔子苷假模板分子印跡聚合物的制備方 法進行了優(yōu)化，具體包括以下步驟：
[0039] (1)將假模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑按質(zhì)量比為1~3:2~6:15~ 30:0. 05~0. 10:20~70加入到反應釜中充分混合；
[0040] (2)將步驟1)中的混合溶劑，超聲10-15分鐘，然后充氮氣10-20分鐘除氧；
[0041] (3)密封后于40~60°C條件下聚合18~24小時，得到帶模板分子的聚合物；
[0042] (4)將步驟3)得到的聚合物研磨、篩分后用酸洗液洗脫除去模板分子；
[0043] (5)將除去模板分子的聚合物真空下50~65°C烘干干燥，即得到親