CN102775554A - 一种肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备方法。采用分子印迹技术制备对肉桂酸及肉桂醛具有特异识别性的聚合物。该分子印迹聚合物以烷基化硅胶为载体、肉桂醛的结构类似物肉桂酸为模板、4-乙烯基吡啶为功能单体、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，采用热聚合的方法在三氯甲烷中合成分子印迹聚合物。以所得的分子印迹聚合物作为固相萃取柱的填料自制具有特异性的固相萃取柱。同时将其与液相色谱联用应用于实际化妆品样品中肉桂醛及结构类似物的检测。本发明实现的化妆品中香精肉桂醛的高效分离、富集与纯化，克服了传统固相萃取柱的缺陷，所得固相萃取柱可重复使用，成本低，有良好的应用前景。

Description

一种肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种基于硅胶表面肉桂醛分子印迹聚合物的制备方法，属于化妆品检测及药物分析领域。

背景技术

肉桂醛通常称为桂醛，天然存在于斯里兰卡肉桂油、桂皮油、藿香油、风信子油等精油中。由于其特有的性质使其具有较为广泛的应用范围，例如在医药方面、化工方面、食品领域、香精香料方面及动物饲料方面都有非常防范的应用。肉桂醛作为香精在化妆品中较常应用，但是随着化妆品的品种的不断增加及使用范围的扩大，化妆品过敏现象也越来越多，肉桂醛也是导致化妆品过敏的主要过敏原之一，也更加引起了消费者的重视。

肉桂醛的检测方法主要有液相色谱法、气象色谱法、气象色谱-质谱法、液相色谱-质谱法、反高效液相色谱法、毛细管电泳法及薄层扫描法、紫外光谱法等。对于这些色谱检测方法，重点在于前处理，传统的前处理方法是固相萃取法，该方法具有操作简单、价格便宜、吸附容量大、易与检测仪器连用等优点，已经成为了一种常用的样品前处理技术。影响固相萃取效率的因素中，吸附剂的选择尤为重要。传统的固相萃取材料对于化妆品这类复杂基质的样品这些填料存在杂质去除不完全、目标样品流失等缺陷。为了克服这些陷点，研究者发明了具有高度特异性吸附的分子印迹技术替代传统的吸附剂来作为固相萃取填料进行肉桂醛的定量分析检测。

分子印迹技术也叫分子模板技术，属于超分子化学的研究范畴，是指以某一特定的目标分子为模板制备对该分子具有特异选择性聚合物的过程。分子印迹技术因其具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性等特点，引起了众多研究者的兴趣。此外，基于分子印迹技术制备的分子印迹聚合物具有选择性高、高恶劣环境能力强、实用寿命长、稳定性好、应用范围广等优点，也正因如此，分子印迹技术在色谱分离、固相萃取、药物分析、膜分离、环境监测、食品安全监测等领域具有乐观的应用前景。

传统的分子印迹聚合物的制备方法主要有，主体聚合法、悬浮聚合法、沉淀聚合法。这些方法虽特异性强，但是存在一定的弊端，因识别位点埋藏深，使得模板分子进入和洗脱困难，因此吸附量少，制备方法也较为繁琐，而表面分子印迹的出现克服了以上的缺点。虽然已有文献报道制备出的分子印迹聚合物对有培氟沙星具有很好的选择吸附性，但是所采用的方法基本为传统的主体聚合和沉淀聚合的方法，这些方法存在这如下所述的弊端，如主体聚合法，其制备的聚合物需要研磨，此过程将会破坏很多识别位点，也有很多识别位点被掩盖，模板分子的洗脱和吸附都很困难，比表面积小，粒径不均匀导致柱效不稳定等现象的产生。

发明内容

为了解决传统的分子印迹技术上的缺陷，本发明提供一种新的肉桂醛分子印迹固相萃取材料的制备方法，并优化确定了该发明材料的使用条件。

仪器与试剂：

Nicolet Nexus470红外光谱仪（美国Thermo Electron公司），1260Infinity Series高效液相色谱仪（美国安捷伦公司），，5s1020固相萃取仪（北京振翔工贸有限公司）。甲醇、三氯甲烷、二氯甲烷、乙腈、乙酸、丙酮、甲苯、磷酸二氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、乙酸、四丁基溴化铵均为分析纯（国药集团）。4-乙烯基吡啶、偶氮二异丁腈、3-甲氧基氨丙基硅烷、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯均为化学纯（上海源叶生物有限公司），肉桂醛、肉桂酸（Sigma公司）

本发明提供的肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备方法，以烷基化硅胶为载体，肉桂醛的结构类似物肉桂酸为模板、4-乙烯基吡啶为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂、三氯甲烷溶液为制孔剂；混匀后于60℃水浴震荡热聚合；功能单体与交联剂的摩尔比为1:5，模板与功能单体的摩尔比为1:8，引发剂与功能单体的摩尔比为1:5。

本发明还提供了模板分子的洗脱工艺，上述步骤制备的聚合物依次经N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、水洗涤，以去除未反应的杂质，真空抽滤后将聚合物以含10%乙酸的甲醇溶液进行索氏提取24h，直至模板分子经紫外检测洗涤完全，再经70℃真空干燥，得到肉桂酸分子印迹固相萃取材料。

本方法的具体包括如下步骤：

1）硅胶的烷基化：将10g胶将其溶于100ml0.25mol/LNaOH，震荡30min,真空抽滤洗涤至中性，之后将其溶于200ml8mol/LHCl,90℃搅拌回流12h,超纯水洗涤至中性后真空干燥，获得活化硅胶；将活化硅胶、、硅烷化试剂3-甲氧基氨丙基硅烷，于甲苯溶液中90℃搅拌回流12h,洗涤、真空干燥后获得烷基化硅胶；

2）肉桂酸分子印迹聚合物的制备：取步骤1）制备的烷基化的硅胶1g、肉桂酸1mmol、甲基丙烯酸8mol、乙二醇二甲基丙烯酸酯5mol、偶氮二异丁腈0.20mmol溶于体积比50ml三氯甲烷中，混匀后于60℃水浴震荡热聚合48h；

3）将步骤2）制备的反应所得聚合物依次经N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、水洗涤，以去除未反应的物质，真空干燥后，所得的聚合物用含乙酸10%的甲醇溶液进行索氏提取24h，直至模板分子经紫外检测洗涤完全，再经70℃真空干燥，得到肉桂酸分子印迹固相萃取材料。

本发明还提供一种将发明中制备的肉桂酸分子印迹固相萃取材料用于分离化妆品中肉桂醛及肉桂酸的方法。

所述肉桂酸表面分子印迹聚合物应用于制备固相萃取柱，可应用于富集和分离化妆品样品中的肉桂醛及肉桂酸，以甲醇溶液为洗脱溶剂、水为柱的活化溶剂。

其操作的具体步骤为化妆品样品肉桂酸提取液的制备方法是取液体状化妆品1.0ml,加入1mg/ml培氟沙星溶液0.5ml,震荡混匀，冷冻离心，上清液过0.22μm的有机滤膜，将滤液真空干燥后，复溶于1ml的流动相中，供液相色谱测定。

本发明制备的肉桂醛分子印迹固相萃取柱与传统的固相萃取柱相比具有如下优势：制备过程简单易行；得到的聚合物无需研磨粒径均匀；柱效稳定，可重复使用；分子识别能力强，由于识别位点都位于硅胶表面，传质速度快，吸附量大，洗脱完全；此外也可以对肉桂醛的结构类似物肉桂酸、肉桂醇进行分离。从使用价值考虑可以用来做为一种色谱柱填料实现对肉桂醛的分离，克服了传统固相萃取柱所存在的缺点。

附图说明：

图1采用扫描电镜鉴定硅胶表面结构变化。

1a为MIP；1b为烷基化硅胶；1c为NIP

图2为采用红外光谱鉴定硅胶表面特征变化。

2a为活化后硅胶；2b为烷基化硅胶；2c为MIP；2d为NIP

具体实施方式

实施例1肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备

1、硅胶的活化

将10g胶将其溶于100ml0.25mol/LNaOH，震荡30min,真空抽滤洗涤至中性，之后将其溶于200ml8mol/LHCl,90℃搅拌回流12h,超纯水洗涤至中性后真空干燥，获得活化硅胶。

2、烷基化硅胶

将活化硅胶、硅烷化试剂3-甲氧基氨丙基硅烷，于甲苯溶液中90℃搅拌回流12h,洗涤、真空干燥后获得烷基化硅胶；

3、聚合物的制备

取烷基化的硅胶1g、肉桂酸1mmol、甲基丙烯酸8mol、乙二醇二甲基丙烯酸酯5mol、偶氮二异丁腈0.20mmol溶于体积比50ml三氯甲烷中，混匀后于60℃水浴震荡热聚合48h；

4、模板分子的洗涤

将反应所得聚合物依次经N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、水洗涤，以去除未反应的物质，真空干燥后，所得的聚合物用含乙酸10%的甲醇溶液进行索氏提取24h，直至模板分子经紫外检测洗涤完全，再经70℃真空干燥，得到肉桂酸分子印迹固相萃取材料。

实施例2肉桂醛表面分子印迹聚合物的应用

1、装柱及固相萃取柱的活化

取一容量为3ml的聚丙烯固相萃取空柱，加入适当大小的筛板，称取250mg肉桂醛分子印迹固相萃取材料（MIPs）加入到其中，之后在填料上端也加入筛板，用筛板插入工具压紧，取5ml水活化固相萃取柱；

2、样品预提取

化妆品样品加入甲醇超声提取后，之后用0.22μm的微孔滤膜进行过滤。

3、上样、淋洗、洗脱及干燥定容

将上述样品提取液加入柱中，控制溶液过柱速度不超过0.5ml/min,溶液全部流出后，用1ml的水淋洗，抽干柱体；再以2×2ml水淋洗柱体，弃去全部淋洗液；以3×2ml甲醇洗脱，控制洗脱流速不超过0.2ml/min,每次洗脱后要抽干柱体，收集全部洗脱液；将收集的洗脱液氮吹干燥至干，再以1ml的流动相复溶，过0.22μm有机滤膜，滤液供液相色谱测定。通过在样品中添加不同浓度（5μg、10μg）的肉桂醛标准品,经液相色谱测定回收率均在90%以上，而在相同的条件下传统的C18柱的回收率为80%左右，因此可以说明本方法合成的针对肉桂醛的固相萃取柱具有较好的富集效果，同时也能够针对其结构类似物有一定的吸附作用。

Claims (7)

1.一种肉桂醛表面分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于以烷基化硅胶为载体，肉桂醛的结构类似物肉桂酸为模板、4-乙烯基吡啶为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、偶氮二异丁腈为引发剂、三氯甲烷溶液为制孔剂；混匀后于60℃水浴震荡热聚合；功能单体与交联剂的摩尔比为1:5，模板与功能单体的摩尔比为1:8，引发剂与功能单体的摩尔比为1:5。

2.权利要求1所述的方法，其特征在于还包括模板分子的洗脱，将权利要求1制备的聚合物依次经N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、水洗涤，以去除未反应的杂质，真空抽滤后将聚合物以含10%乙酸的甲醇溶液进行索氏提取24h，直至模板分子经紫外检测洗涤完全，再经70℃真空干燥，得到肉桂酸分子印迹固相萃取材料。

3.权利要求2所述的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：

1）硅胶的烷基化：将10g胶溶于100ml0.25mol/LNaOH，震荡30min,真空抽滤洗涤至中性，之后将其溶于200ml8mol/LHCl,90℃搅拌回流12h,超纯水洗涤至中性后真空干燥，获得活化硅胶；将活化硅胶、3-甲氧基氨丙基硅烷，于甲苯溶液中90℃搅拌回流12h,洗涤、真空干燥后获得烷基化硅胶；

2）肉桂酸分子印迹聚合物的制备：取步骤1）制备的烷基化硅胶1g、肉桂酸1mmol、甲基丙烯酸8mol、乙二醇二甲基丙烯酸酯5mol、偶氮二异丁腈0.20mmol溶于体积比50ml三氯甲烷中，混匀后于60℃水浴震荡热聚合48h；

3）将步骤2）制备的聚合物依次经N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、甲醇、水洗涤，以去除未反应的物质，真空干燥后，所得的聚合物用含乙酸10%的甲醇溶液进行索氏提取24h，直至模板分子经紫外检测洗涤完全，再经70℃真空干燥，得到肉桂酸分子印迹固相萃取材料。

4.权利要求3所述的制备方法，其特征在于制备的所述肉桂酸表面分子印迹聚合物应用于制备固相萃取柱。

5.权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述肉桂酸表面分子印迹聚合物应用于富集和分离化妆品样品中的肉桂醛及肉桂酸。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述固相萃取柱应用于化妆品样品提取液，以甲醇溶液为洗脱溶剂、水为柱的活化溶剂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于上述化妆品样品肉桂酸提取液的制备方法是取液体状化妆品1.0ml,加入1mg/ml培氟沙星溶液0.5ml,震荡混匀，冷冻离心，上清液过0.22μm的有机滤膜，将滤液真空干燥后，复溶于1ml的流动相中，供液相色谱测定。

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