CN104610498A - 一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，涉及多孔整体萃取介质。将反应单体混合剂和致孔剂混合，得反应混合试剂；将得到的反应混合试剂超声，然后充氮气，再倒入容器中进行聚合反应，得萃取材料；将得到的萃取材料置于索氏提取器中，用溶剂提取，或置于溶剂中浸泡至液体中无杂质检出，得到基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。以乙烯硼酐吡啶络合物为功能单体，利用“原位”聚合物技术制备聚(乙烯硼酐吡啶络合物-二乙烯基苯)硼亲和多孔整体萃取介质。可通过与含氮化合物形成稳定的B-N配位键，从而实现对含氮化合物的有效富集。制备简单、通透性好，比表面积大，高性价比。

Description

一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法

技术领域

本发明涉及多孔整体萃取介质，尤其是涉及可有效吸附含氮化合物的一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法。

背景技术

硼亲和色谱(Boronate Affinity Chromatography,BAC)，是一种有效选择性分离或富集含顺式二羟基化合物如糖蛋白、核苷等生物分子的技术(C.J.Hawkins,M.F.Lavin,D.L.Parry,I.L.Ross,Anal.Biochem.159(1986)187；J.Ding,L.J.Mao,B.F.Yuan,Y.Q.Feng,Plant Methods 9(2013)1)。它的原理为在碱性条件下，硼亲和介质与顺式二羟基化合物形成五元或六元环状酯类物质；而在酸性条件下，该酯类物质会发生解离，释放出原来的物质从而达到选择分离富集的目的。不仅如此，硼亲和介质中的硼酸配体很容易与氮原子形成B-N配位键。刘震等(L.B.Ren,Z.Liu,Y.C.Liu,P.Dou,H.Y.Chen,Angew.Chem.Int.Ed.48(2009)6704)利用该特性，将间氨基苯硼酸、乙二胺和三(2,3-环氧基丙基)异丙氰酸酯(TEPIC)共聚制备硼亲和整体柱，研究表明，B-N配位键的形成有利于TEPIC的开环聚合；Gallop等人(P.M.Gallop,M.A.Paz,E.Henmson,Science 217(1982)166；J.C.Norrild,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.25(2001)719；S.L.Wiskur,J.J.Lavigne,H.Ait-Haddou,V.Lynch,Y.H.Chiu,J.W.Canary,E.V.Anslyn,Org.Lett.3(2001)1311)也指出，诸如氨基这样的给电子基团能与硼原子形成B-N配位键而促进苯硼酸和多元醇的酯化反应。

发明内容

本发明的目的在于提供能与含氮化合物形成B-N配位键而实现对含氮化合物进行有效吸附的一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法。

本发明包括以下步骤：

1)将反应单体混合剂和致孔剂混合，得反应混合试剂；

2)将步骤1)得到的反应混合试剂超声，然后充氮气，再倒入容器中进行聚合反应，得萃取材料；

3)将步骤2)得到的萃取材料置于索氏提取器中，用溶剂提取，或置于溶剂中浸泡至液体中无杂质检出，得到基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。

在步骤1)中，所述反应单体混合剂按质量比的组成可为乙烯硼酐吡啶络合物30％～55％、引发剂0.5％～2％、余为交联剂二乙烯基苯；所述引发剂可选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰；所述致孔剂按质量百分比的组成可为正丙醇60％～80％、1,4-丁二醇40％～20％；按质量比，反应单体混合剂∶致孔剂＝1∶(1～2.5)。

在步骤2)中，所述充氮气的时间可为3～20min；所述聚合反应的条件可将容器密闭后置于60～75℃烘箱中恒温聚合反应6～24h，聚合反应的方程式如下：

在步骤3)中，所述溶剂可采用甲醇、乙腈、乙醇等中的一种；所述用溶剂提取的时间可为6～24h。

本发明利用硼亲和介质的这一显著特点，用于对含氮化合物进行分离和富集的硼亲和多孔整体萃取材料。本发明以乙烯基硼酐吡啶络合物为功能单体，二乙烯基苯为交联剂，偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰为引发剂，正丙醇和1,4-丁二醇为致孔剂，并按一定比例混匀后，利用原位聚合技术，在一定温度下引发聚合一定时间，经过处理后可得到硼亲和萃取材料。

本发明所述硼亲和萃取材料制备方法简单、重复性好；由于硼含量较高，在对实际含氮化合物进行萃取时，可通过包括B-N作用在内的多重相互作用实现有效萃取，同时还具有制备简单、重现性好等优点。

本发明首次制备以乙烯硼酐吡啶络合物为功能单体，利用“原位”聚合物技术制备聚(乙烯硼酐吡啶络合物-二乙烯基苯)硼亲和多孔整体萃取介质。由于该硼亲和多孔整体萃取材料含硼量高，因此可通过与含氮化合物形成稳定的B-N配位键，从而实现对含氮化合物的有效富集。同时所制备的萃取材料具有制备简单、通透性好，比表面积大，高性价比等优点，因此本发明所制备的硼亲和多孔整体萃取材料具有广阔的实际应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例2中萃取材料的红外光谱图。

图2为本发明实施例2中萃取材料的扫描电镜图。

图3为本发明实施例5中加标1～5氟喹诺酮类化合物的分离色谱图。在图3中，曲线a为水样萃取前直接进样；曲线b为水样萃取后解吸液氮吹定容后进样；1～5号峰依次为：诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星、沙拉沙星。

图4为本发明实施例5中加标6和7氟喹诺酮类化合物的分离色谱图。在图4中，曲线a为水样萃取前直接进样；曲线b为水样萃取后解吸液氮吹定容后进样；6和7号峰依次为：马波沙星、司帕沙星。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

1)反应混合试剂的配制：所述反应单体混合剂的组成按质量百分比为乙烯硼酐吡啶络合物30％，引发剂偶氮二异丁腈0.5％，交联剂二乙烯基苯69.5％；所述致孔剂的组成按质量百分比含量为正丙醇60％，1,4-丁二醇40％；按质量比，反应单体混合剂∶致孔剂＝1∶1。

2)聚合反应：按上述比例称取反应单体和致孔剂混合后，超声成均一溶液。然后充氮气3min，将上述溶液倒入一定内径的容器中，密封后置于60℃烘箱中恒温聚合反应6h，得萃取材料。

3)萃取材料的后处理：将步骤2)获取的萃取材料置于索氏提取器中，以乙腈为溶剂，提取6h，或将萃取材料置于上述溶剂中，浸泡至液体中无杂质检出，得基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。

实施例2

1)反应混合试剂的配制：所述反应单体混合剂的组成按质量百分比为乙烯硼酐吡啶络合物45％，引发剂偶氮二异丁腈1％，交联剂二乙烯基苯54％；所述致孔剂的组成按质量百分比含量为正丙醇70％，1,4-丁二醇30％；按质量比，反应单体混合剂∶致孔剂＝1∶1.9。

2)聚合反应：按上述比例称取反应单体和致孔剂混合后，超声成均一溶液，然后充氮气5min，将上述溶液倒入一定内径的容器中，密封后置于70℃烘箱中恒温聚合反应12h，得萃取材料。

3)萃取材料的后处理：将步骤2)中获取的萃取材料置于索氏提取器中，以甲醇为溶剂，提取12h，或将萃取材料置于上述溶剂中，浸泡至液体中无杂质检出，得基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。

图1为所制备萃取介质的红外光谱图，图2为该介质的扫描电镜图。

实施例3

1)反应混合试剂的配制：所述反应单体混合剂的组成按质量百分比为乙烯硼酐吡啶络合物55％，引发剂过氧化苯甲酰2％，余为交联剂二乙烯基苯43％；所述致孔剂的组成按质量百分比含量为正丙醇80％，1,4-丁二醇20％；按质量比，反应单体混合剂∶致孔剂＝1∶2.5。

2)聚合反应：按上述比例称取反应单体和致孔剂混合后，超声成均一溶液，然后充氮气20min，将上述溶液倒入一定内径的容器中，密封后置于75℃烘箱中恒温聚合反应24h，得萃取材料。

3)萃取材料的后处理：将步骤2)获取的萃取材料置于索氏提取其中，以乙醇为溶剂，提取24h，或将萃取材料置于上述溶剂中，浸泡至液体中无杂质检出，得基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。

实施例4

按实施例2配制反应溶液，然后倒入一端封口的5mL注射器空管(液面高度3mm)，密封后置于70℃烘箱中恒温聚合反应12h，其余操作按实施例2即可获得饼状萃取材料。取5mL的一次性注射器空管，截取长度为5mm的筒体，在筒体的一端钻两个对称小孔，将密封铁丝的搅拌棒磁子插入小孔，从而制的搅拌萃取支撑体。将上述制备好的萃取饼放入该支撑体制得搅拌饼固相萃取装置。

实施例5

配制含7种喹诺酮(马波沙星、诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星、沙拉沙星、司帕沙星)水样，加标溶度均为100μg/L的水溶液100mL，置入按实施例4制备的固相萃取搅拌饼，室温下在600r/min下搅拌萃取3.0h，取出搅拌饼用3.0mL甲醇/0.5％甲酸水溶液(80％/20％，V/V)在同样的转速下解吸0.25h，解吸液在30℃水浴条件下氮吹至净干后再用甲醇/0.5％甲酸水溶液(80％/20％，V/V)定容至0.5mL。

检测所用仪器为Shimadzu高效液相色谱仪(Shimadzu，Kyoto，Japan)：CBA-20A控制器，LC20AD型二元泵，SPD-M20A DAD检测器，SIL-20A自动进样器。色谱检测条件：KromasilC18色谱柱(5μm particle size，250mm×4.6mm i.d.)；总流速为1.0mL/min；进样量为20μL；流动相为乙腈(B)-0.5％甲酸水溶液(A)；检测波长为279nm和300nm，其中，马波沙星和司帕沙星的检测波长为300nm，其它五种的检测波长为279nm；梯度洗脱程序为：0～12min，18％B；12～15min，18％～25％B；15～20min，25％B；20～22min，25％～18％B；22～25min，18％B。

图3和4为本发明实施例5中加标1～7氟喹诺酮类化合物的分离色谱图。1～7号峰依次为：诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星、沙拉沙星、马波沙星、司帕沙星。

Claims (9)

1.一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将反应单体混合剂和致孔剂混合，得反应混合试剂；

2)将步骤1)得到的反应混合试剂超声，然后充氮气，再倒入容器中进行聚合反应，得萃取材料；

3)将步骤2)得到的萃取材料置于索氏提取器中，用溶剂提取，或置于溶剂中浸泡至液体中无杂质检出，得到基于硼亲和作用多孔整体萃取介质。

2.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述反应单体混合剂按质量比的组成为乙烯硼酐吡啶络合物30％～55％、引发剂0.5％～2％、余为交联剂二乙烯基苯。

3.如权利要求2所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。

4.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述致孔剂按质量百分比的组成为正丙醇60％～80％、1,4-丁二醇40％～20％。

5.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤1)中，按质量比，反应单体混合剂∶致孔剂＝1∶(1～2.5)。

6.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述充氮气的时间为3～20min。

7.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述聚合反应的条件是将容器密闭后置于60～75℃烘箱中恒温聚合反应6～24h。

8.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述溶剂采用甲醇、乙腈、乙醇中的一种。

9.如权利要求1所述一种基于硼亲和作用多孔整体萃取介质的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述用溶剂提取的时间为6～24h。