CN101143910A

CN101143910A - 红霉素分子印迹聚合物的制备方法

Info

Publication number: CN101143910A
Application number: CNA2007100476906A
Authority: CN
Inventors: 张大兵; 武爱波; 宋素泉
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2007-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2008-03-19

Abstract

一种红霉素分子印迹聚合物的制备方法，属于化学工程技术领域。具体为：将模板分子、功能单体甲基丙烯酸和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯按照摩尔比为1∶2～8∶20溶解到致孔剂中，致孔剂为甲醇和乙腈的混合液，二者的比例为1∶1～2。加入偶氮二异丁腈后；60℃引发聚合。反应时间为24～48小时。反应结束后，将产物磨碎，过筛，得到粒径在38μm左右的粒子。将粒子用甲醇醋酸溶液反复洗涤数次除去模板后，真空干燥，得到红霉素分子印迹聚合物。本发明制得的聚合物可应用于环境中或食品中红霉素残留检测及痕量红霉素的富集和基质的清除，在实际中具有很大的应用价值和市场前景。

Description

红霉素分子印迹聚合物的制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种生物化学工程技术领域的方法，具体涉及一种红霉素分子印迹聚合物的制备方法。

背景技术

目前世界各国为了保证人民的身体健康，对红霉素的使用和残留都做了严格的规定并制定了相应的标准，其中欧盟在各种动物性食品中，不同组织中规定的红霉素的最低检测限量不同，但最高不能高于400ppm。我国2002年起规定在动物性食品中不得检出红霉素。

红霉素属于大环内酯类抗生素，是一种广泛使用的人畜共用的药物。在畜牧业生产中该抗生素主要用于治疗禽类和猪的呼吸道疾病，牛的乳房炎，在水产品养殖上，红霉素主要用来治疗诸如烂鳃病，赤皮病，白点病等常见的疾病。由于红霉素的抗菌谱类似于青霉素，所以红霉素也常常代替青霉素，因而使用更加广泛。但是由于红霉素在体内不易降解，代谢时间较长，如果使用不当会造成残留。因而对人，畜，环境造成损伤或污染。长期食用红霉素超标的动物性食品，会对人的耳蜗和前庭神经造成损害，甚至会危害到肝肾的功能。

目前，检测红霉素残留方法中的分子印迹技术是一种基于分子识别基础上化学聚合物制备技术，因其内部具有和目的分子互补的空间结构和基团，且具有“记忆”功能，所以可特异的和模板分子发生作用，并可以通过相应的方式洗脱，从而达到纯化和富集目的分子的作用。由于分子印迹聚合物是采用化学方法合成的，具有抵抗酸碱等恶劣环境的优点，可重复使用，所以应用越来越广泛。

经对现有技术文献的检索发现，刘亚等(2006)在其论文《硅胶表面替米考星分子印迹聚合物的制备及性能研究》(北京化工大学，硕士研究生论文)中用表面接枝的方法合成了同为大环内酯类抗生素的替米考星的分子印迹聚合物，并对其物理化学性质进行了分析。但是该文章只是停留在聚合物物理特征的描述和吸附性能的评价阶段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种红霉素分子印迹聚合物的制备方法。该聚合物可以选择性的结合红霉素从而实现对红霉素的浓缩、净化，同时去除食品中杂质的影响，提高现有检测方法的检测灵敏度。该分子印迹聚合物可以用于固相萃取的固定相，直接用于对红霉素的分离和富集，同时也可以开发成色谱的填料，用于痕量红霉素的检测。

本发明是通过以下的技术方案实现的，本发明包括如下步骤如下：

(1)将模板分子即红霉素、功能单体甲基丙烯酸(MAA)和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，按模板分子：功能单体：交联剂摩尔比＝1∶2～8∶20，混合溶解到致孔剂中，致孔剂的成分为甲醇和乙腈的混合溶液，比例为2∶3，当模板分子为0.5mol时，致孔剂的体积为2.5～5ml，加入引发剂偶氮二异丁氰(AIBN)；

(2)充入氮气5～10分钟，在氮气保护下将安培瓶封口，60～70℃水浴保温反应24～48小时得到反应产物；

(3)将合成的聚合物磨碎后，分筛得到粒径在30～60μm之间的颗粒，除去微细的颗粒；

(4)通过索氏萃取24～72小时进一步除去模板分子；萃取剂的组成为甲醇、醋酸混合液，二者的比例为9：1～7∶3，最后一次用甲醇洗涤一次，除去残留的醋酸；

(5)将除去模板分子的聚合物60℃干燥过夜，获得红霉素的分子印迹聚合物。

所述的制备的印迹聚合物表面具多孔结构，平均孔径约为3.8nm。

所述的制备的印迹聚合物粒径在30μm～60μm之间。

所述的索氏萃取的条件为，甲醇，醋酸混合液，二者比例为9∶1至7∶3萃取3次以上，每次8～12小时，最后用纯甲醇萃取1～2次，除去剩余的醋酸。

本发明制备的分子印迹聚合物具有多孔的表面结构，孔径在3.8nm左右，对红霉素有特异性吸附。通过实验测得该聚合物的最大吸附量为每克聚合物理论上吸附26.76毫克红霉素。制备的红霉素的分子印迹聚合物可以作为固相萃取的填料，有效的净化基质，高效富集红霉素，结合已有检测方法(如ELISA、HPLC等)，显著提高红霉素残留的检测灵敏度和检测效率，具有较大的推广应用价值。

附图说明

图1本发明制得的分子印迹聚合物表面扫描电镜图。

图2本发明制得的分子印迹聚合物的孔径分布示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1.

将红霉素0.5 mmol，MAA 1 mmol，EGDMA 10 mmol混合，倒入甲醇，乙腈混合液2.5ml中，二者比例是2∶3，室温静止1小时后，加入引发剂AIBN 20mg。

将以上混合液置入安培瓶中，超声振动除气10分钟。将除气的后的体系，通氮气除氧5分钟。在氮气保护下迅速封口。60℃水浴保温反应24小时。得到反应产物。

反应结束后，将制备的分子印迹聚合物磨碎，通过样品筛分筛。通过丙酮沉降3次后，干燥得到的聚合物，聚合物的粒径在30～60μm之间。通过索氏萃取24小时，除去模板分子。萃取的试剂为180ml甲醇，其中含醋酸10％。用甲醇洗脱残留的醋酸。将除去模板分子的分子印迹聚合物60℃干燥过夜，得到红霉素分子印迹聚合物。所得到的聚合物表面呈多孔结构，其表面扫描图片如图1，孔径分析测得聚合物的孔径分布比较集中于3.8nm处，其孔径分布如图2所示。

实施例2.

将红霉素0.5mmol，MAA 2mmol，EGDMA 10mmol混合，倒入致孔剂甲醇，乙腈混合液2.5ml中，二者比例是2∶3，室温静止1小时后，加入引发剂AIBN 20mg。

将以上混合液置入安培瓶中，超声振动除气5分钟。将除气的后的体系，通氮气除氧5分钟。在氮气保护下迅速封口。60℃水浴保温反应24小时。

反应结束后，将制备的分子印迹聚合物磨碎，用标准筛分筛样品，得到颗粒直径在30～60um的聚合物。聚合物通过丙酮沉降3次后，干燥得到的聚合物。通过索氏抽提萃取72小时除去模板分子。萃取的试剂为180ml甲醇，其中含醋酸20％。残留的醋酸用甲醇洗脱1～2次。最后将除去模板分子的分子印迹聚合物60℃干燥过夜，得到红霉素分子印迹聚合物。所得到的聚合物的表面呈现多孔结构，扫描图片如图1所示，其孔径分布较集中，孔径分布图如图2所示。

实施例3.

将红霉素0.5 mmol，MAA 4 mol，EGDMA 10 mmol混合，倒入甲醇，乙腈混合液2.5ml中，二者的比例为2∶3，室温静止1小时后，加入引发剂AIBN 20mg。

将以上混合液置入安培瓶中，超声振动除气10分钟。将除气的后的体系，通氮气除氧10分钟。在氮气保护下迅速封口。65℃水浴保温反应24小时。

反应结束后，将制备的分子印迹聚合物磨碎，通过样品筛分筛。通过丙酮沉降3次后，干燥得到的聚合物。通过索氏萃取的方法萃取36小时除去模板分子。萃取的试剂为180ml甲醇，其中含醋酸30％。最后将除去模板分子的分子印迹聚合物60℃干燥过夜，得到红霉素分子印迹聚合物。电镜观察结果证明该聚合物是一种具有多孔结构的物质。

实施例4.

将红霉素0.5 mmol，MAA 2 mmol，EGDMA 10 mmol混合，倒入甲醇，乙腈混合液2.5ml中，二者的比例为2∶3，室温静止1小时后，加入引发剂AIBN 20mg。

将以上混合液置入安培瓶中，超声振动除气10分钟。将除气的后的体系，通氮气除氧10分钟。在氮气保护下迅速封口。60℃水浴保温反应24小时。

反应结束后，将制备的分子印迹聚合物磨碎，通过样品筛分筛至颗粒大小在30～60μm之间。通过丙酮沉降3次后，干燥得到的聚合物。最后通过索氏萃取的方法除去模板分子。萃取的试剂为180ml甲醇，其中含醋酸30％，萃取时间为48小时。最后用甲醇洗脱残留的醋酸。将除去模板分子的分子印迹聚合物60℃干燥过夜，得到红霉素分子印迹聚合物。所得到的聚合物的表面扫描图片如图1所示，其孔径分布如图2所示。

实施例5.

将红霉素0.5 mmol，MAA 2 mmol，EGDMA 10 mmol混合，倒入甲醇，乙腈混合液5ml中，二者的比例为2∶3，室温静止1小时后，加入引发剂AIBN 20mg。

将以上混合液置入安培瓶中，超声振动除气10分钟。将除气的后的体系，通氮气除氧10分钟。在氮气保护下迅速封口。70℃水浴保温反应24小时。

反应结束后，将制备的分子印迹聚合物磨碎，通过样品筛分筛至颗粒大小在30～60μm之间。通过丙酮沉降3次后，干燥得到的聚合物。最后通过索氏萃取的方法除去模板分子。萃取的试剂为180ml甲醇，其中含醋酸10％，萃取时间为36小时。最后用甲醇洗脱残留的醋酸。将得到的分子印迹聚合物60℃干燥过夜。所得到的聚合物的表面扫描图片如图1所示，其孔径分布如图2所示。证明该聚合物表面多孔，且孔径均一。具有实际意义。

Claims

1.一种红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将模板分子即红霉素、功能单体甲基丙烯酸和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯，按模板分子∶功能单体∶交联剂摩尔比＝1∶2～8∶20，混合溶解到致孔剂中，加入引发剂偶氮二异丁氰；

(4)通过索氏萃取，进一步除去模板分子；

2.根据权利要求1所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，当模板分子为0.5mol时，致孔剂的体积为2.5～5ml。

3.根据权利要求1或者2所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的致孔剂的成分为甲醇和乙腈的混合溶液，比例为2∶3。

4.根据权利要求1所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的制备的印迹聚合物，表面具多孔结构，平均孔径约为3.8nm。

5.根据权利要求1所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的制备的印迹聚合物，粒径在30μm～60μm之间。

6.根据权利要求1所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的索氏萃取，时间为：24～72小时。

7.根据权利要求1或者6所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的索氏萃取，萃取剂的组成为甲醇，醋酸混合液，二者比例为9∶1至7∶3。

8.根据权利要求1或者6所述的红霉素分子印迹聚合物的制备方法，其特征是，所述的索氏萃取，其条件为：萃取3次以上，每次8～12小时，最后用纯甲醇萃取1～2次，除去剩余的醋酸。