CN105399909A - 6-羟基烟酸分子印迹聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物及其制备方法,包括硅胶的活化、硅胶硅烷化、硅胶表面接枝原子转移自由基引发剂、合成分子印迹聚合物等步骤,利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术在二氧化硅微球表面上制备出对6-羟基烟酸及其结构类似物具有分子识别能力的可控纳米尺度薄层分子印迹聚合物,并将其作为固相萃取或高效色谱分离材料,实现了对6-羟基烟酸特异性吸附分离和定量检测。
Description
技术领域
本发明涉及分子印迹技术领域,尤其是一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物及其制备方法。
背景技术
分子印迹聚合物(MolecularImprintingpolymers,MIPs)是一种对特定目标分子具有专一识别性能的新材料,基于分子印迹技术制备的分子印迹聚合物材料具有选择性高、稳定性好、使用寿命长、应用范围广且制备成本低等优点,从而在分离纯化、免疫测定、生物传感、环境分析、药物控释等领域显示出了广阔的应用前景。近年来,分子印迹技术在食品检测中的应用也日益受到关注和重视。
所谓“分子印迹聚合物”,系利用类似模板聚合的方法,将不参与聚合反应的印迹分子或模板分子加入到聚合体系中,进行聚合反应后,洗去印迹分子,形成带有印迹分子信息的空穴或印迹,从而能形成对印迹分子具有识别能力分聚合物材料。早在1977年,Wulff等就报道了以α-2D2甘露吡喃糖苷为模板制备的MIPs作为HPLC固定相拆分其外消旋体,虽然最初的分离结果并不理想,但后来通过改变色谱操作条件,达到了外消旋体的完全拆分。随后MIPs作为色谱固定相的研究越来越受到重视。MIPs作为色谱固定相应用于手性药物分离更是引人注目,因为拆分合成药物一直是制药工业中的一大难题。目前手性药物分离的主要方法是色谱法,而色谱中使用的手性固定相一般为带有固定化的手性基团,如手性的有机小分子,蛋白质大分子等。这些普通手性固定相虽然能将一对异构体完全分开,但难以预测其洗脱顺序,与普通手性固定相相比,MIPs具有高度预定的选择性。以某一对映体作模板分子制备的MIPs,对此异构体的保留时间最长,最后被洗脱,因此以MIPs作为手性固定相用于色谱拆分手性药物,不仅可以完全分离一对异构体,同时可预测手性物的洗脱顺序,于是省去了测定洗脱物手性的过程。
6-羟基烟酸是医药中间体,是吡啶衍生物中重要的合成烟碱类杀虫剂的中间体.是一种重要的化学中间体,它可以生产一些重要的药物和杀虫剂。在化学农药的最新的发展中,含氮的杂环化合物类的农药在农药占据了主要的地位,以吡虫啉、吡虫清为代表的吡啶甲胺类农药具有高效、广谱、低毒的特点,已是当今新农药开发的重点,而羟基烟酸是合成吡啶甲胺类农药的重要中间体。同时羟基烟酸也广泛应用于医药和染料、材料的合成。在材料领域,羟基烟酸可以与硅反应生成一种发冷光的材料。
迄今为止,尚未见关于采用在二氧化硅表面键合原子转移自由基(ATRP)引发剂在硅球表面接枝纳米尺度的分子印迹聚合物层的方法制6-羟基烟酸的分子印迹聚合物的以及将其用作为固相萃取材料或色谱柱填料。
近年来,在高分子化学和材料科学中发展了一种以分子自组装技术为基础,在固体表面形成高密度、具有聚合反应引发点的分子层,并可引发聚合反应,制备高密度聚合物薄层的原子转移自由基聚合法(atomtransferradicalpolymerization,ATRP)。这种新的合成技术具有聚合物链段可以控制、修饰密度高等优点,为克服现有MIPs及其制备技术存在的缺陷提供了可能。
采用ATRP技术,已经在有机和无机材料等许多固体基底表面上修饰了“聚合物分子刷”,合成了许多功能材料。尽管用ATRP技术制备分离材料的研究才刚起步,但已经表现出了优异的应用潜力。
ATRP是由引发剂(如烷基卤代物RX)、催化剂(最常用的是过渡金属卤化物CuBr,CuCl)和络合配位体(如联吡啶、五甲基二乙烯三胺等)所组成的活性聚合体系,聚合条件温和,适用单体广,为无机粒子表面接枝提供了一种强有力的工具。
常用的分子印迹聚合物的制备方法有以下优缺点。优点:大多数分子印迹聚合物仍以本体聚合和溶液聚合为主,所得印迹材料通常为块状,虽然它具有操作简便、装置简单,普适性强,但通常存在以下问题。
(1)研磨过程可控性差,不可避免地产生一些不规则粒子,同时破坏部分印迹点。经筛分后获得的粒子一般低于制备总量的50%,造成明显的浪费,尤其对于昂贵的模板分子和功能单体来说,更难于承受。
(2)由于所制备的是高度交联的聚合物网络,致使其内部模板分子的洗脱比较困难。残留的模板分子在使用过程中发生缓慢脱吸,这将给痕量分析等应用带来较大误差。
(3)印迹位点分布不均一,相当一部分处于聚合物颗粒深部的孔壁上,受扩散速度及位阻效应影响,这部分印迹位点的可接近性差,再结合模板分子的速率慢,降低迹位点的利用率。尤其对生物大分子而言,其影响更为严重。若用作为色谱柱填料,会产生柱子渗透性差、柱压高和分离度降低的问题。
为了解决传统印迹方法的缺陷,并适应于高效分离和不同的使用目的,近年来又陆续出现了球形、膜以及整体柱分子印迹聚合物等新的MIPs制备方法。
其中,表面分子印迹技术得到迅速发展。表面分子印迹就是把几乎所有的结合位点局限在具有良好可接近性的表面上,来提高识别位点与印迹分子的结合速度,进一步加强印迹材料吸附分离效率的分子印迹技术。
因此,一种利用表面分子印迹技术制备6-羟基烟酸分子印迹聚合物及其方法,特别是一种采用在二氧化硅表面键合原子转移自由基(ATRP)引发剂在硅球表面接枝纳米尺度的分子印迹聚合物层的方法制备6-羟基烟酸的分子印迹聚合物及其制备方法就被提出。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物及其制备方法,利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术在二氧化硅微球表面上制备出对6-羟基烟酸及其结构类似物具有分子识别能力的可控纳米尺度薄层分子印迹聚合物,并将其作为固相萃取或高效色谱分离材料。
本发明中的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,包括如下步骤:
硅胶的活化:
选取规格为5~10μm的商品硅球,然后称取2~10g商品硅球于100~500mL塑料瓶中,加入80~100mL10%的盐酸水溶液,放在70~80℃恒温水浴锅中回流22~24h;
将回流之后的硅胶倒置在20~30mLG3或G4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在40~60℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
硅胶硅烷化:
称取1~10g上述活化后的硅球于100~500mL圆底烧瓶中,加入50~250mL甲苯,超声20~30min后,静置30~60min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入5~20mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),超声20~25min后,在70~90℃下磁力搅拌回流12~16h,反应完成后,抽滤,然后依次用50~100mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在40~60℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
硅胶表面接枝原子转移自由基引发剂(ATRP):
称取1~10g上述硅烷化后的硅球于100~500mL圆底烧瓶中,加入20~50mL二氯甲烷,超声15~30min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加入50~70mL三乙胺和0.08~0.16mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌30~90min后,加入0.5~10mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌1h以上,在20~25℃恒温水浴中反应12~16h;反应完成后,抽滤,依次用二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤,在40~60℃下减压干燥;
其中,所述二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤步骤的具体操作为:各取50~150mL,首先用将二氯甲烷先分3次或者4次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次或者4次洗涤,最后用三氯甲烷分3次或者4次洗涤即可。
合成分子印迹聚合物:
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子0.5~2mmol,加入10~15mL甲醇、0.5~2mL甲基丙烯酸(MAA)超声20~30min混匀,再加入0.3~0.6g表面接枝溴引发剂的硅球,超声混匀;
依次加入0.4~0.8mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、15~20mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.4~0.6mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在50~60℃条件下反应12~16h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤,然后放入索式抽提器中用80~120mL甲醇、乙酸混合溶液在85~90℃下洗涤20~24h,在50~60℃下减压干燥,即可得到6-羟基烟酸分子印迹聚合物。
作为优选的技术方案,所述氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤过程,氯仿、甲醇的体积比为1.5:1~4:1之间。
进一步优选的技术方案,所述甲醇、乙酸混合溶液洗涤过程中,甲醇、乙酸的体积比为1.5:1~4:1之间。
上述的超声频率最好在20KHZ~30KHZ之间。
本发明制取的6-羟基烟酸聚合物用于6-羟基烟酸及其结构类似物的检测,首先对硅胶进行预处理活化,然后采用已商品化的氨丙基硅烷偶联剂与SiO2粒子表面的硅羟基键合,在SiO2表面引入氨基(-NH2),其次,利用这些官能团与酰氯或酰溴的缩合反应把ATRP引发剂键接到SiO2表面。发展一种新的基于硅胶表面修饰的6-羟基烟酸分子印迹聚合物制备方法。
相比现有技术,本发明的聚合方法解决传统方法(如本体聚合)对模板分子包埋过紧难以洗脱下来的问题,所得聚合物的硬度较高,聚合成功率高达90%以上,从而有效控制生产成本,实现了对6-羟基烟酸特异性吸附分离和定量检测。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
下面结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:
选取规格为5μm的商品硅球,然后称取4g商品硅球于200mL塑料瓶中,加入100mL10%的盐酸水溶液,放在70℃恒温水浴锅中回流23h;
将回流之后的硅胶倒置在25mLG3的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在50℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取4g上述活化后的硅球于150mL圆底烧瓶中,加入60mL甲苯,25KHZ超声20min后,静置35min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入5mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),25KHZ超声21min后,在72℃下磁力搅拌回流12h,反应完成后,抽滤,然后依次用60mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在40℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
称取4g上述硅烷化后的硅球于200mL圆底烧瓶中,加入25mL二氯甲烷,30KHZ超声18min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加入55mL三乙胺和0.08mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌40min后,加入1mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌1h后,在20℃恒温水浴中反应12h;反应完成后,抽滤,依次取二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷各80mL,首先用将二氯甲烷先分3次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次洗涤,最后用三氯甲烷分3次洗涤,然后在50℃下减压干燥;
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子0.8mmol,加入12mL甲醇、0.7mL甲基丙烯酸(MAA)20KHZ超声22min混匀,再加入0.4g表面接枝溴引发剂的硅球,20KHZ超声混匀;
依次加入0.5mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、15mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.4mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在55℃条件下反应12h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤(氯仿、甲醇的体积比为3.5:1)然后放入索式抽提器中用80~120mL甲醇、乙酸混合溶液在90℃下洗涤22h(甲醇、乙酸的体积比为2.6:1),在52℃下减压干燥,即可得到本发明的6-羟基烟酸分子印迹聚合物(MIP)。
实施例2:
选取规格为10μm的商品硅球,然后称取8g商品硅球于400mL塑料瓶中,加入78mL10%的盐酸水溶液,放在70℃恒温水浴锅中回流23h;
将回流之后的硅胶倒置在20mLG4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在60℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取8g上述活化后的硅球于400mL圆底烧瓶中,加入200mL甲苯,25KHZ超声20min后,静置50min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入15mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),25KHZ超声23min后,在70℃下磁力搅拌回流16h,反应完成后,抽滤,然后依次用80mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在50℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
称取8g上述硅烷化后的硅球于400mL圆底烧瓶中,加入40mL二氯甲烷,30KHZ超声28min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加65mL三乙胺和0.14mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌80min后,加入7mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌2h后,在23℃恒温水浴中反应13h;反应完成后,抽滤,依次取二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷各120mL,首先用将二氯甲烷先分3次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次洗涤,最后用三氯甲烷分3次洗涤,然后在50℃下减压干燥;
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子1.6mmol,加入10mL甲醇、1.5mL甲基丙烯酸(MAA)20KHZ超声30min混匀,再加入0.6g表面接枝溴引发剂的硅球,20KHZ超声混匀;
依次加入0.7mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、15mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.5mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在55℃条件下反应13h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤(氯仿、甲醇的体积比为3:1)然后放入索式抽提器中用150mL甲醇、乙酸混合溶液在85℃下洗涤22h(甲醇、乙酸的体积比为2.7:1),在57℃下减压干燥,即可得到本发明的6-羟基烟酸分子印迹聚合物(MIP)。
实施例3:
选取规格为6μm的商品硅球,然后称取10g商品硅球于500mL塑料瓶中,加入90mL10%的盐酸水溶液,放在75℃恒温水浴锅中回流23h;
将回流之后的硅胶倒置在30mLG3的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在50℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取10g上述活化后的硅球于500mL圆底烧瓶中,加入240mL甲苯,40KHZ超声26min后,静置45min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入20mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),35KHZ超声25min后,在80℃下磁力搅拌回流15h,反应完成后,抽滤,然后依次用100mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在55℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
称取10g上述硅烷化后的硅球于500mL圆底烧瓶中,加入50mL二氯甲烷,40KHZ超声30min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加70mL三乙胺和0.12mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌50min后,加入8mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌3h后,在24℃恒温水浴中反应15h;反应完成后,抽滤,依次取二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷各140mL,首先用将二氯甲烷先分3次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次洗涤,最后用三氯甲烷分3次洗涤,然后在56℃下减压干燥;
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子1.9mmol,加入12mL甲醇、1.6mL甲基丙烯酸(MAA)30KHZ超声28min混匀,再加入0.3g表面接枝溴引发剂的硅球,30KHZ超声混匀;
依次加入0.8mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、18mLN',N',N',N',N'-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.6mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在50℃条件下反应16h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤(氯仿、甲醇的体积比为4:1)然后放入索式抽提器中用120mL甲醇、乙酸混合溶液在90℃下洗涤23h(甲醇、乙酸的体积比为1.5:1),在60℃下减压干燥,即可得到本发明的6-羟基烟酸分子印迹聚合物(MIP)。
实施例4:
选取规格为8μm的商品硅球,然后称取6g商品硅球于300mL塑料瓶中,加入100mL10%的盐酸水溶液,放在78℃恒温水浴锅中回流22h;
将回流之后的硅胶倒置在25mLG4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在55℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取6g上述活化后的硅球于300mL圆底烧瓶中,加入200mL甲苯,30KHZ超声28min后,静置40min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入17mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),30KHZ超声25min后,在85℃下磁力搅拌回流14h,反应完成后,抽滤,然后依次用130mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在58℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
称取6g上述硅烷化后的硅球于300mL圆底烧瓶中,加入30mL二氯甲烷,35KHZ超声26min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加70mL三乙胺和0.16mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌40min后,加入5mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌3h后,在22℃恒温水浴中反应13h;反应完成后,抽滤,依次取二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷各100mL,首先用将二氯甲烷先分3次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次洗涤,最后用三氯甲烷分3次洗涤,然后在56℃下减压干燥;
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子1.0mmol,加入12mL甲醇、1.0mL甲基丙烯酸(MAA)45KHZ超声25min混匀,再加入0.4g表面接枝溴引发剂的硅球,35KHZ超声混匀;
依次加入0.5mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、16mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.5mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在60℃条件下反应12h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤(氯仿、甲醇的体积比为1.5:1)然后放入索式抽提器中用60mL甲醇、乙酸混合溶液在86℃下洗涤22h(甲醇、乙酸的体积比为4:1),在60℃下减压干燥,即可得到本发明的6-羟基烟酸分子印迹聚合物(MIP)。
实施例5:
选取规格为6μm的商品硅球,然后称取10g商品硅球于500mL塑料瓶中,加入80mL10%的盐酸水溶液,放在75℃恒温水浴锅中回流24h;
将回流之后的硅胶倒置在25mLG4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在60℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取1~10g上述活化后的硅球于500mL圆底烧瓶中,加入200mL甲苯,25KHZ超声30min后,静置30~60min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入5~20mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),25KHZ超声20min后,在80℃下磁力搅拌回流15h,反应完成后,抽滤,然后依次用80mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在40~60℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
硅胶表面接枝原子转移自由基引发剂(ATRP):
称取1~10g上述硅烷化后的硅球于100~500mL圆底烧瓶中,加入40mL二氯甲烷,30KHZ超声20min后,静置5min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加入50mL三乙胺和0.10mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌60min后,加入10mLα-溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌1h后,在25℃恒温水浴中反应12h;反应完成后,抽滤,依次用二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤,在50℃下减压干燥;
其中,所述二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤步骤的具体操作为:各取50~150mL,首先用将二氯甲烷先分3次或者4次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次或者4次洗涤,最后用三氯甲烷分3次或者4次洗涤即可。
合成分子印迹聚合物:
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子0.5~2mmol,加入12mL甲醇、0.5~2mL甲基丙烯酸(MAA)25KHZ超声20~30min混匀,再加入0.5g表面接枝溴引发剂的硅球,30KHZ超声混匀;
依次加入0.4~0.8mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、15~20mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.5mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在50~60℃条件下反应12~16h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤,然后放入索式抽提器中用80~120mL甲醇、乙酸混合溶液在85~90℃下洗涤20~24h,在50~60℃下减压干燥,即可得到6-羟基烟酸分子印迹聚合物,氯仿、甲醇的体积比为3.5:1 , 甲醇、乙酸的体积比为2:1。
实施例6:
选取规格为9μm的商品硅球,然后称取10g商品硅球于500mL塑料瓶中,加入100mL10%的盐酸水溶液,放在5℃恒温水浴锅中回流24h;
将回流之后的硅胶倒置在20~30mLG3或G4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在55℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
称取6g上述活化后的硅球于500mL圆底烧瓶中,加入6250mL甲苯,在40KHZ超声30min后,静置60min,让硅球在甲苯中充分分散溶胀;
接着加入20mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-APTS),在40KHZ超声20min后,在80℃下磁力搅拌回流12h,反应完成后,抽滤,然后依次用100mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在60℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
称取10g上述硅烷化后的硅球于500mL圆底烧瓶中,加入30mL二氯甲烷,超声30min后,静置10min以上,让硅球在溶剂中充分分散、溶胀;
接着在冰浴磁力搅拌下加入60mL三乙胺和0.1mmol4-二甲基氨基吡啶(DMAP),搅拌60min后,加入5mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌1h以上,在25℃恒温水浴中反应12h;反应完成后,抽滤,依次用二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤,在60℃下减压干燥;
其中,所述二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤步骤的具体操作为:各取150mL,首先用将二氯甲烷先分3次或者4次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次或者4次洗涤,最后用三氯甲烷分3次或者4次洗涤即可。
称取6-羟基烟酸(6-HNA)模板分子2mmol,加入15mL甲醇、2mL甲基丙烯酸(MAA)超声20~30min混匀,再加入0.6g表面接枝溴引发剂的硅球,在40KHZ超声下混匀;
依次加入0.4~0.8mL二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、15~20mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺(PMDETA);加入0.5mmol溴化亚铜(CuBr),反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在50℃条件下反应12h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液(混合比3.5:1)洗涤,然后放入索式抽提器中用100mL甲醇、乙酸(混合比2.5:1)混合溶液在90℃下洗涤20h,在50℃下减压干燥,即可得到6-羟基烟酸分子印迹聚合物。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
硅胶的活化:
选取规格为5~10μm的商品硅球,然后称取2~10g商品硅球,加入80~100mL10%的盐酸水溶液,放在70~80℃恒温水浴锅中回流22~24h;
将回流之后的硅胶倒置在20~30mLG3或G4的玻璃砂芯漏斗抽滤,用去离子水洗涤至中性,然后用乙醇洗涤二次以上,在40~60℃下减压干燥,得到活化后的硅球;
硅胶硅烷化:
称取1~10g上述活化后的硅球,加入50~250mL甲苯,超声20~30min后,静置30~60min;
接着加入5~20mmol3-氨丙基三乙氧基硅烷,超声20~25min后,在70~90℃下磁力搅拌回流12~16h,反应完成后,抽滤,然后依次用50~100mL的甲苯、乙醇、二氯甲烷洗涤,在40~60℃下减压干燥得硅烷化后的硅胶;
硅胶表面接枝原子转移自由基引发剂:
称取1~10g上述硅烷化后的硅球,加入20~50mL二氯甲烷,超声15~30min后,静置5min以上;
接着在冰浴磁力搅拌下加入50~70mL三乙胺和0.08~0.16mmol4-二甲基氨基吡啶,搅拌30~90min后,加入0.5~10mLα—溴代异丁酰溴,继续在冰浴下搅拌1h以上,在20~25℃恒温水浴中反应12~16h;反应完成后,抽滤,依次用二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤,在40~60℃下减压干燥;
合成分子印迹聚合物:
称取6-羟基烟酸模板分子0.5~2mmol,加入10~15mL甲醇、0.5~2mL甲基丙烯酸超声20~30min混匀,再加入0.3~0.6g表面接枝溴引发剂的硅球,超声混匀;
依次加入0.4~0.8mL二甲基丙烯酸乙二醇酯、15~20mLN,N,N',N,'N''-五甲基二亚乙基三胺;加入0.4~0.6mmol溴化亚铜,反复三次抽真空后充氮气,密封反应器,在50~60℃条件下反应12~16h;
反应完成后抽滤,用氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤,然后放入索式抽提器中用80~120mL甲醇、乙酸混合溶液在85~90℃下洗涤20~24h,在50~60℃下减压干燥,即可得到MIP。
2.如权利要求1所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷洗涤步骤的具体操作为:各取50~150mL,首先用将二氯甲烷先分3次或者4次洗涤,再用二氯甲烷洗涤分3次或者4次洗涤,最后用三氯甲烷分3次或者4次洗涤即可。
3.如权利要求1或2所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,合成分子印迹聚合物步骤氯仿、甲醇乙酸溶液洗涤过程中,氯仿、甲醇的体积比为1.5:1~4:1。
4.如权利要求1或2所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,合成分子印迹聚合物步骤甲醇、乙酸混合溶液洗涤过程中,甲醇、乙酸的体积比为1.5:1~4:1。
5.如权利要求3所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,合成分子印迹聚合物步骤甲醇、乙酸混合溶液洗涤过程中,甲醇、乙酸的体积比为1.5:1~4:1。
6.如权利要求1或2所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述的超声频率在20KHZ~30KHZ之间。
7.如权利要求3所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述的超声频率在20KHZ~30KHZ之间。
8.如权利要求4所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述的超声频率在20KHZ~30KHZ之间。
9.如权利要求5所述的6-羟基烟酸分子印迹聚合物的制备方法,其特征在于,所述的超声频率在20KHZ~30KHZ之间。
10.一种6-羟基烟酸分子印迹聚合物,其特征在于,根据权利要求1至9任一项所述方法制备所得。
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