CN103641949A - 用于苦参碱分离提纯的分子印迹材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于苦参碱分离提纯的热敏性分子印迹材料及其制备方法，通过本发明制备的聚合物对苦参碱有良好的特异性吸附，而且本发明可通过控制温度吸附和释放苦参碱，吸附及解吸不用有机试剂，绿色无污染，对于分离苦参碱有重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及分子印迹材料，具体涉及苦参碱的热敏性分子印迹材料及其制备方法。
背景技术
苦参碱来源于山豆哥、苦参、苦豆子等植物，是一类具有抗肿瘤、抗菌和抗病毒等多种药理作用与功效的生物碱。由于苦参碱作为抗癌药物而具有重大的开发价值，近年来备受关注。而传统的提取分离工艺往往用到大量有机试剂，且收率低，污染严重。
分子印迹技术是目前研究的热点，是一种比较具有产业化价值的技术。目前，全世界至少有包括瑞典、日本、德国、美国、中国、澳大利亚、法国在内的几十个国家、上百个学术机构和企事业团体在从事分子印迹聚合物（molecular imprinting polymers, MIPs）的研究和开发，发展如此迅速，主要因为它具有构效预定性、特异识别性的特点，分子印迹技术一般是将目标分子作为模板分子，选择在官能团结构上与之相匹配的功能单体，让两者间发生共价作用或非共价作用，再加入交联剂通过热聚合或光聚合，在引发剂的致孔剂的诱发下产生聚合反应，从而形成包裹有目标分子的高聚物，即分子印迹聚合物（MIPs），随后，利用物理或者化学方法，将目标分子从聚合物内部洗脱出来，以此获得具有与目标分子形状相同且官能团位置一定的记忆空穴。聚合方法大致可分为本体聚合、原位聚合、悬浮聚合（分散聚合）、沉淀聚合、表面印迹等。
目前，以苦参碱为模板分子的分子印迹技术也有不少研究，如Fu Q, Fang Q, Feng B, et al. Matrine-imprinted monolithic stationary phase for extraction and purification of matrine from Sophorae flavescentis Ait. Journal of chromatography. B, Analytical technologies in the biomedical and life sciences. 2011;879(13-14):894–900.利用原位聚合法制备液相柱；Funaya N, Haginaka J. Matrine and oxymatrine-imprinted monodisperse polymers prepared by precipitation polymerization and their applications for the selective extraction of matrine-type alkaloids from Sophora flavescens Aiton. Journal of chromatography. A. 2012;1248:18–23. 利用沉淀聚合法制备MIPs；Lai Jia-Ping, He Xi-Wen, Jiang Yue. Preparative separation and determination of matrine from the Chinese medicinal plant Sophora flavescens Ait by molecularly imprinted solid-phase extraction.通过分散聚合法制备MIPs；中国专利ZL 201010115069.0公开了一种用于苦参碱类物质分离提纯的表面印迹材料的制备方法。而热敏性的苦参碱印迹材料却未见报道。
发明内容
本发明为了解决目前分离苦参碱效率低且污染大的问题，提供了一种热敏性的苦参碱分子印迹材料及其制备方法。
本发明通过如下技术方案实现：
取3.4~6g聚乙烯醇500溶解于120~200ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入15~30mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1~1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8~10ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入15~30mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，250~380rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h聚合，将所得聚合物用25℃水洗掉模板分子即得MIP。
相同方法不加入苦参碱，可制得空白对照品NIP。
优选为：取4.5g聚乙烯醇500溶解于160ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入28mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入26mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，360rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h聚合，将所得聚合物用25℃水洗掉模板分子即得。再通过丙酮沉降可得20μm左右的聚合物。
相同方法不加入苦参碱，可制得空白对照品NIP。
将50mg本发明优选制得的印迹聚合物（MIP）与空白聚合物（NIP）置于5ml 1-10mmol/L的苦参碱溶液中（50℃），震荡10小时，测试MIP与NIP的吸附量。见图1。
本发明制备的印迹材料最低临界溶解温度（LCST）为38℃左右，利于控温吸附或解吸。MIP在不同温度下水溶液中的溶胀度见图2，激光粒度仪（Malvern Mastersizer 2000 Worcester, UK）。
实验表明，本发明聚合物可在高温（38℃）以上富集苦参碱，降低温度即可释放（25℃与50℃8mmol/L的苦参碱溶液中的吸附情况见图3）；
通过本发明制备的聚合物对苦参碱的特异性吸附要优于目前技术中的报道，而且本发明可通过控制温度吸附和释放苦参碱，吸附及解吸不用有机试剂，绿色无污染，对于分离苦参碱有重要的意义。
附图说明
图1 MIP与NIP在不同浓度中的吸附量（50℃）
图2 不同温度下MIP的溶胀度
图3 MIP在8mmol/L的苦参碱溶液中吸附量（25℃与50℃）
图4 扫描电镜图（EM-20台式扫描电镜，酷塞目）
具体实施方式
实施例1
取3.4g聚乙烯醇500溶解于120ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入30mmolN-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入30mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，250rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h，洗脱模板分子，即得。
实施例2
取6g聚乙烯醇500溶解于200ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入15mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在10ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入15mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，380rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h，洗脱模板分子，即得。
实施例3
取4.5g聚乙烯醇500溶解于160ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入28mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入26mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，360rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h聚合，将所得聚合物用25℃水洗掉模板分子即得。
Claims (2)
1.一种用于苦参碱分离提纯的分子印迹材料，其特征在于由下述方法制得：
取3.4~6g聚乙烯醇500溶解于120~200ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入15~30mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1~1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8~10ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入15~30mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，250~380rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h聚合，将所得聚合物用25℃水洗掉模板分子即得。
2.根据权利要求1所述的一种用于苦参碱分离提纯的分子印迹材料，其特征在于由下述方法制得：
取4.5g聚乙烯醇500溶解于160ml水中，加入0.25ml三乙胺，加热至90℃溶解，再加入28mmol N-异丙基丙烯酰胺，溶解后冷却至室温得A；
将1.5mmol苦参碱与6mmol甲基丙烯酸溶解在8ml甲苯中，置于0℃下保持30min，然后加入26mmol二甲基丙烯酸乙二醇酯与100mg偶氮二异丁腈，混合后，得B；
将B加入A中，通入氮气除氧，360rpm下搅拌，升温至60℃，保持24h聚合，将所得聚合物用25℃水洗掉模板分子即得。
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