CN106317335A

CN106317335A - 适于生物样品的分子印迹聚合物传感材料及其制备方法

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Publication number: CN106317335A
Application number: CN201510394279.0A
Authority: CN
Inventors: 张会旗; 牛慧; 杨雅琼
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2035-07-01
Also published as: CN106317335B

Abstract

本发明涉及一种能够在生物样品中快速定量检测有机小分子的分子印迹聚合物光化学传感微/纳米粒子及其制备方法。所述分子印迹聚合物微/纳米粒子交联度在50％以上，粒径为0.01～5微米，其表面接枝有亲水性高分子刷，且其具有荧光性。它们是在可聚合荧光单体存在的情况下采用亲水性大分子链转移剂诱导的可逆加成-裂解链转移(RAFT)沉淀聚合技术一步法合成的。本发明具有合成方法简单、适用范围广、产品纯净等优点。所得分子印迹聚合物光化学传感微/纳米粒子在食品安全、环境监测及临床诊断等领域具有广阔的应用前景。

Description

适于生物样品的分子印迹聚合物传感材料及其制备方法

所属技术领域

本发明涉及一种可在生物样品中快速定量检测有机小分子的分子印迹聚合物光化学传感材料及其制备方法，具体地说就是涉及一种表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子及其制备方法。

背景技术

分子印迹技术是一种制备具有特异性分子识别位点的合成受体的简便高效的新方法(H.Zhang，L.Ye，K.Mosbach，J.Mol.Recognit.2006，19，248-259)。由其得到的分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，简称MIPs)由于具有专一分子识别性能好、耐热性与化学稳定性高、制备过程简单、成本低等优点，因此在色谱固定相、固相提取、免疫分析、仿生传感器、人工酶、有机合成与药物传递等众多方面显示出广阔的应用前景。其中分子印迹聚合物仿生化学传感材料由于在食品安全、环境检测及临床诊断等领域巨大的应用前景而成为目前人们研究的热点(K.Haupt，K.Mosbach，Chem.Rev.2000.100，2495-2504；M.J.Whitcombe，I.Chianella，L.Larcombe，S.A.Piletsky，J.Noble，R.Porter，A.Horgan，Chem.Soc.Rev.2011，40，1547-1571；A.Volkert，A.J.Haes，Analyst2014，139，21-31；J.Wackerlig，P.A.Lieberzeit，Sensor.Actuat.B：Chem.2015，207，144-157)。

分子印迹聚合物化学传感材料可通过将分子印迹聚合物作为识别元件与基于光信号、电化学信号及声信号的转换元件组合而成。其中荧光性分子印迹聚合物传感材料由于荧光已被证明是一种能高效地报告分子识别过程的转换机制而备受关注。目前，人们已通过将荧光组分(如有机荧光成分或无机量子点)引入分子印迹聚合物的方法发展了多种分子印迹聚合物光化学传感材料并将其应用于众多分析物的快速灵敏检测。该领域中的一个主要研究方向是发展能够在水样中直接检测有机小分子的荧光性分子印迹聚合物，这是由于食品安全、环境检测及临床诊断等均是在水溶液中进行的。尽管目前人们已经发展了能够在相对简单的水溶液[如蒸馏水(P.Turkewitsch，B.Wandelt，G.D.Darling，W.S.Powell，Anal.('hem.1998，70，2025-2030)、自来水(M.Yang，A.Han，J.Duan，Z.Li，Y.Lai，J.Zhan，J.Hazard.Mater.2012，237-238，63-70；Y.T.Wu，Y.J.Liu，L.X.Gao，K.C.Gao，H.Xia，M.F.Luo，X.J.Wang，L.Ye，Y.Shi，B.Lu，Chemosphere 2015，119，515-523)、河水(H.Li，Y.Li，J.Cheng，Chem.Mater.2010，22，2451-2457；X.Wei，M.Meng，Z.Song，L.Gao，H.Li，J.Dai，Z.Zhou，C.Li，J.Pan，P.Yu，Y.Yan，J.Lumin.2014，153，326-332；Y.T.Wu，Y.J.Liu，L.X.Gao，K.C.Gao，H.Xia，M.F.Luo，X，J.Wang，L.Ye，Y.Shi，B.Lu，Chemosphere 2015，119，515-523)、或缓冲水溶液(J.K.Awino.Y.Zhao，Chem.Commun.2014，50，5752-5755)]中直接检测有机小分子的荧光性分子印迹聚合物传感材料，但是能够直接用于实际生物样品中进行有机小分子检测的荧光性分子印迹聚合物化学传感材料的设计由于生物样品的复杂性而一直是一个具有挑战性的难题。最近，虽然人们也尝试利用荧光性分子印迹聚合物化学传感材料进行生物样品中的分析物的检测，不过他们或是使用了高度稀释过的生物样品(M.-R.Chao，C.-W.Hu，J.-L.Chen，Biosens.Bioelectron.2014，61，471-477；B.T.Huy，M.-H.Seo，X.Zhang，Y.-III Lee，Biosens.Bioelectron.2014，57，310-316)，或者所检测的分析物为高度亲水的蛋白(L.Tan，C.Huang，R.Peng，Y.Tang，W.Li，Biosens.Bioelectron.2014，61，506-511)。而对生物样品进行稀释会大大降低其中分析物的浓度，这将会使生物样品的痕量分析变得困难甚至不可能。因此发展能够在未经稀释的生物样品中进行有机小分子直接快速检测的荧光性分子印迹聚合物化学传感材料具有重要的意义。

最近，本研究组在发展可控/“活性”自由基沉淀聚合新技术的基础上(H.Q.Zhang，Eur.Polym.J.2013，49，579-600)，制备了一系列表面具有亲水性高分子刷的分子印迹聚合物微/纳米粒子，它们被证明在未经稀释的生物样品中对有机小分子具有优异的分子识别性能(Y.Ma，G.Q.Pan，Y.Zhang，X.Z.Guo H.Q.Zhang，Angew.('hem.Int.Ed.2013，52，1511-1514；H.Q.Zhang，Polymer 2014，55，699-714；M.Zhao，X.J.Chen，H.T.Zhang，H.S.Yan，H.Q.Zhang，Biomacromolecules 2014，15，1663-1675；M.Zhao，C.Zhang，Y.Zhang，X.Z.Guo，H.S.Yan，H.Q.Zhang，('hem.Commun.2014，50，2208-2210)。不过其有机分子的检测过程不仅需对该分子印迹聚合物的生物样品溶液进行高速离心，还需将离心所得上清液中的蛋白进行沉淀后进行定量分析，因此该过程非常耗时，这大大限制了此类分子印迹聚合物的实际应用。

为了解决上述问题，本发明在上述工作的基础上，通过将荧光组分引入分子印迹聚合物中的方法，制备了表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子，成功实现了在未经稀释的纯生物样品中直接快速检测有机小分子的目的。其微/纳米尺度的体积赋予该亲水性的分子印迹聚合物粒子以优异的水相悬浮性能，这为其在食品安全、环境监测及临床诊断等方面的应用提供了极大的便利。

发明内容

本发明旨在提供一种能够在生物样品中快速定量检测有机小分子的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子及其制备方法，以弥补现有技术的不足，为分子印迹聚合物传感材料的实用化奠定基础。

本发明的技术构思是通过将可聚合荧光单体引入到亲水性大分子链转移剂诱导的RAFT沉淀聚合体系中的方法，一步法制备表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子，得到在未经稀释的生物样品中可快速定量检测有机小分子的分子印迹聚合物。

本发明的具体方法如下：

(1)将模板分子、单烯类功能单体、多烯类交联单体按摩尔比1∶1～10∶1～80投料于适当的反应溶剂中，单烯类功能单体与多烯类交联单体在体系中的体积分数为0.5～10％；

(2)加入单烯类功能单体与多烯类交联单体总量约0.5～10％的自由基引发剂与适量的链转移剂，其中自由基引发剂与链转移剂的摩尔比为1∶1～20；

(3)链转移剂由小分子链转移剂与亲水性大分子链转移剂组成，其中小分子链转移剂所占摩尔百分数为0～95％；

(4)将功能单体量1～200％的可聚合荧光单体加入到反应体系中；

(5)将上述混合物完全溶解后，通氩气或氮气除氧。将反应器密封后置于25～100℃下反应1～500小时，超声分散后离心得到含有模板分子的聚合物微/纳米粒子；

(6)将含有模板分子的聚合物微/纳米颗粒先后用甲醇/乙酸(体积比为10/0.1～10/10)的混合液与甲醇清洗，直至没有模板分子洗出为止。然后真空干燥至恒重，即得到表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米颗粒。

所用的单烯类功能单体为可与模板分子通过非共价相互作用形成超分子复合物的含有C＝C双键的单体[如4-乙烯吡啶、2-乙烯吡啶、4-乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、4-乙烯基咪唑、衣康酸或N-乙烯基吡咯烷酮]。

所用的可聚合荧光单体为：含有可聚合C＝C双键的荧光性有机化合物或无机量子点。

所用的多烯类交联单体为：双甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙烯苯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、N，N′-乙基双丙烯酰胺、N，N′-1，4-苯基双丙烯酰胺或1，4-二丙烯酰哌嗪。

所用的自由基引发剂为：偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂、或氧化还原类引发剂。

所用的小分子链转移剂为：双硫酯或三硫酯有机化合物。

所用的亲水性大分子链转移剂为：具有双硫酯或三硫酯端基的各种亲水性聚合物[包括聚乙二醇、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、聚甲基丙烯酸单甘油酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚N，N′-二甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯等]。

所用的溶剂为：乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈/二甲基甲酰胺、乙腈/二甲基乙酰胺、乙腈/甲苯、乙腈/四氢呋喃、乙腈/甲醇、乙腈/乙醇、乙腈/丙醇、乙腈/丁醇、乙腈/戊醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、水、甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、丁醇/水、戊醇/水、丁酮或石蜡油。

所采用的模板分子为：各种有机小分子分析物[如心得安、戊脉安、戊烷脒、茶碱、咖啡因、吗啡、阿替洛尔、扑热息痛、布洛芬、萘普生、沙美利定、喷他脒、维拉拍米、反胺苯环醇、多巴胺、甲基沙美利定、异戊巴比妥、阿夫唑嗪、齐多呋定、司他呋定、布比卡因、甲哌卡因、罗哌卡因、酞胺哌啶酮、那蒙特金、单嘧磺隆、尼古丁、紫杉醇、叶酸、维生素B、维生素B2、麻黄素、苯丙氨酸苯胺、苯妥英、地西潘、双氯醇胺、溴代双氯醇胺、双酚A、对叔丁基苯酚、对硝基苯酚、对氯酚、苯并芘、磷酸二苯酯、甲磺隆、单嘧磺隆、瘦肉精、9-乙基腺嘌呤、三聚氰胺、槲皮素、芦丁、各种抗生素(如青霉素、红霉素、四环素、土霉素、氯霉素、赭曲霉毒素A、四环素、氟哌酸、氟喹诺酮、头孢氨苄、环丙沙星、恩诺沙星、恩佛沙星、氧氟沙星、头孢硫脒、阿莫西林、卡马西平、奥卡西平等)、磷酸酯、一硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、焦磷酸酯、磷酰胺、硫代磷酰胺、N-甲基氨基甲酸酯、二甲基氨基甲酸酯、三嗪、脒类、沙蚕毒类、脲类、二硫代氨基甲酸盐、氨基磺酸类、硫代磺酸酯类、三氯甲硫基类、抗蚜威、吡虫啉、莠去津、莠灭净、甲草胺、乙草胺、丁草胺、异丙甲草胺、扑草净、二甲戊灵、百草枯、精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异恶草松、草除灵、双甲脒、二嗪磷、乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、异丙隆、非草隆、利谷隆、甲氧隆、绿麦隆、秀谷隆、戊唑醇、2-甲基-4-氯苯氧乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、2，4，5-三氯苯氧乙酸、西玛津、扑灭津、特丁津、雌二醇、乙炔基雌二醇、17-β-雌二醇、睾丸酮、葡糖苷酸睾酮、醋酸皮质酮、皮炎平、皮康霜、恩肤霜、复方酮康唑霜、复方酮纳乐霜、去炎松软膏、乐肤液、皮康王、艾洛松、优卓尔、适确得、复方适确得、特美肤、索康、喜乐、地塞米松磷酸钠、可的松、氢化可的松、醋酸氢化可的松、丁酸氢化可的松、地塞米松、醋酸地塞米松、强的松、双丙酸倍氯米松、糠酸莫米松、氟轻松、丙酸倍他米松、卤美他松、倍氯美松、双醋氟美松、的确当、百力特、点必舒、艾氟龙、曲安西龙、哈西奈德或丙酸氯倍他索]。

附图说明：

图1.利用亲水性大分子链转移剂诱导的RAFT沉淀聚合法制备表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子的实验路线及其荧光淬灭过程示意图。

图2.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(以四环素Tc为模板，简称Tc-MIP-1)的原子力显微镜照片。

图3.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-1，对应于图2中的Tc-MIP-1)的原子力显微镜照片。

图4.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(以心得安为模板分子，简称心得安-MIP-1)的原子力显微镜照片。

图5.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(心得安-CP-1，对应于图4中的心得安-MIP-1)的原子力显微镜照片。

图6.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(Tc-MIP-1，实心符号)及其非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-1，空心符号)在纯牛血清中荧光淬灭程度(即F₀/F-1，其中F₀为四环素浓度为0时Tc-MIP-1/Tc-CP-1溶液的荧光强度，而F为存在四环素时Tc-MIP-1/Tc-CP-1溶液的荧光强度)与四环素Tc浓度的关系图。

图7.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(Tc-MIP-1)及其非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-1)在纯牛血清中吸附四环素(Tc)、氯化四环素(cTc)、氯霉素(Chl)、头孢氨苄(Lex)、万古霉素盐酸盐(Van)、或阿替洛尔(Atenolol)后的荧光淬灭结果图(吸附温度为25℃，Tc、cTc、Chl、Lex、Van及阿替洛尔的浓度均为10μM，Tc-MIP-1与Tc-CP-1的浓度均为0.5mg/mL)。

图8.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(心得安-MIP-1，实心符号)及其非印迹聚合物纳米颗粒(心得安-CP-1，空心符号)在纯牛血清中荧光淬灭程度(即F₀/F-1，其中F₀为心得安浓度为0时心得安-MIP-1/心得安-CP-1溶液的荧光强度，而F为存在心得安时心得安-MIP-1/心得安-CP-1溶液的荧光强度)与心得安浓度的关系图。

图9.表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(心得安-MIP-1)及其非印迹聚合物纳米颗粒(心得安-CP-1)在纯牛血清中吸附心得安或阿替洛尔(Atenolol)后的荧光淬灭结果图(吸附温度为25℃，心得安与阿替洛尔的浓度均为20μM，心得安-MIP-1与心得安-CP-1的浓度均为0.3mg/mL)。

具体实施方式

实例1

将0.834mmol四环素Tc加入装有60mL乙腈/二甲基甲酰胺(4∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝5140)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中，反应24h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直到无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(Tc-MIP-1)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-1)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

实例2

将0.834mmol四环素Tc加入装有60mL乙腈/二甲基甲酰胺(4∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝3610)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中，反应24h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直到无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝3610)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(Tc-MIP-2)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝3610)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-2)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

实例3

将0.834mmol四环素Tc加入装有60mL乙腈/二甲基甲酰胺(4∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝2610)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中，反应24h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直到无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝2610)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(Tc-MIP-3)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝2610)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(Tc-CP-3)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

实例4

将0.834mmol心得安加入装有60mL乙腈/甲醇(2∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝5140)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中反应16h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直至无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-MIP-1)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝5140)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-CP-1)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

实例5

将0.834mmol心得安加入装有60mL乙腈/甲醇(2∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝3610)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中反应16h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直至无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝3610)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-MIP-2)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝3610)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-CP-2)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

实例6

将0.834mmol心得安加入装有60mL乙腈/甲醇(2∶1，体积/体积)的100mL圆底烧瓶中，磁子搅拌使其完全溶解，然后加入0.834mmol甲基丙烯酸、2.501mmol双甲基丙烯酸乙二醇酯、0.0834mmol可聚合荧光单体(甲基丙烯酸-2-羟基乙酯基)9-蒽酸酯、0.0552mmol小分子链转移剂二硫代苯甲酸异丙苯酯(CDB)、0.0342mmol聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯大分子链转移剂(M_n，NMR＝2610)和0.0566mmol偶氮二异丁腈(AIBN)。通氩气除氧30min后将反应体系密封，置于60℃恒温油浴中反应16h，离心得反应产物。

先后用甲醇/乙酸(9∶1，体积/体积)与甲醇清洗反应产物，直至无模板分子洗出为止。晾干后于真空冻干48h，得到表面具有亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝2610)的荧光性分子印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-MIP-3)。

表面接枝亲水性聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯高分子刷(M_n，NMR＝2610)的荧光性非印迹聚合物纳米颗粒(即心得安-CP-3)的制备中除不加模板分子外，其他过程同上。

Claims

1.一种表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征是交联度＞50％，粒径为0.01～5微米，表面接枝有亲水性高分子刷，具有荧光性，且可在生物样品中快速定量检测有机小分子。

2.根据权利要求1所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于它们是在模板分子与可聚合荧光单体存在下，由单烯类功能单体与多烯类交联单体在小分子链转移剂与亲水性大分子链转移剂共同诱导下进行可逆加成-裂解链转移(RAFT)沉淀聚合得到的。

3.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于所述的模板分子是各种有机小分子分析物[如心得安、戊脉安、戊烷脒、茶碱、咖啡因、吗啡、阿替洛尔、扑热息痛、布洛芬、萘普生、沙美利定、喷他脒、维拉拍米、反胺苯环醇、多巴胺、甲基沙美利定、异戊巴比妥、阿夫唑嗪、齐多呋定、司他呋定、布比卡因、甲哌卡因、罗哌卡因、酞胺哌啶酮、那蒙特金、单嘧磺降、尼古丁、紫杉醇、叶酸、维生素B、维生素B2、麻黄素、苯丙氨酸苯胺、苯妥英、地西潘、双氯醇胺、溴代双氯醇胺、双酚A、对叔丁基苯酚、对硝基苯酚、对氯酚、苯并芘、磷酸二苯酯、甲磺隆、单嘧磺隆、瘦肉精、9-乙基腺嘌呤、三聚氰胺、槲皮素、芦丁、各种抗生素(如青霉素、红霉素、四环素、土霉素、氯霉素、赭曲霉毒素A、四环素、氟哌酸、氟喹诺酮、头孢氨苄、环丙沙星、恩诺沙星、恩佛沙星、氧氟沙星、头孢硫脒、阿莫西林、卡马西平、奥卡西平等)、磷酸酯、一硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、焦磷酸酯、磷酰胺、硫代磷酰胺、N-甲基氨基甲酸酯、二甲基氨基甲酸酯、三嗪、脒类、沙蚕毒类、脲类、二硫代氨基甲酸盐、氨基磺酸类、硫代磺酸酯类、三氯甲硫基类、抗蚜威、吡虫啉、莠去津、莠灭净、甲草胺、乙草胺、丁草胺、异丙甲草胺、扑草净、二甲戊灵、百草枯、精喹禾灵、咪唑乙烟酸、氟磺胺草醚、异恶草松、草除灵、双甲脒、二嗪磷、乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、异丙隆、非草隆、利谷隆、甲氧隆、绿麦隆、秀谷降、戊唑醇、2-甲基-4-氯苯氧乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)、2，4，5-三氯苯氧乙酸、西玛津、扑灭津、特丁津、雌二醇、乙炔基雌二醇、17-β-雌二醇、睾丸酮、葡糖苷酸睾酮、醋酸皮质酮、皮炎平、皮康霜、恩肤霜、复方酮康唑霜、复方酮纳乐霜、去炎松软膏、乐肤液、皮康王、艾洛松、优卓尔、适确得、复方适确得、特美肤、索康、喜乐、地塞米松磷酸钠、可的松、氢化可的松、醋酸氢化可的松、丁酸氢化可的松、地塞米松、醋酸地塞米松、强的松、双丙酸倍氯米松、糠酸莫米松、氟轻松、丙酸倍他米松、卤美他松、倍氯美松、双醋氟美松、的确当、百力特、点必舒、艾氟龙、曲安西龙、哈西奈德或丙酸氯倍他索]。

4.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于所述的单烯类功能单体为可与模板分子通过非共价相互作用形成超分子复合物的含有C＝C双键的单体[如4-乙烯吡啶、2-乙烯吡啶、4-乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、4-乙烯基咪唑、衣康酸或N-乙烯基吡咯烷酮]。

5.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于所述的可聚合荧光单体为含有可聚合C＝C双键的荧光有机物或无机量子点。

6.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于所述的双烯类交联单体是双甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙烯苯、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺、N，N′-乙基双丙烯酰胺、N，N′-1，4-苯基双丙烯酰胺或1，4-二丙烯酰哌嗪。

7.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于所述的亲水性大分子链转移剂为具有双硫酯或三硫酯端基的各种亲水性聚合物[包括聚乙二醇、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、聚甲基丙烯酸单甘油酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚N，N′-二甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯等]；小分子链转移剂为双硫酯或三硫酯有机化合物。

8.根据权利要求1与2所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子，其特征在于其制备方法包括以下步骤：

1)将模板分子、单烯类功能单体、可聚合荧光单体、多烯类交联单体、溶剂、自由基引发剂与链转移剂混匀，通氩气或氮气除氧；将反应器置于25～100℃下反应1～500小时，超声分散后离心得到含有模板分子的聚合物微/纳米粒子；

2)将含有模板分子的聚合物微/纳米粒子先后用甲醇/乙酸(体积比为10/0.1～10/10)的混合液与甲醇清洗，直至没有模板分子洗出为止；然后真空干燥至恒重，即得到表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子；

3)通过改变单烯类功能单体、可聚合荧光单体、多烯类交联单体、自由基引发剂、小分子链转移剂、大分子链转移剂、模板分子以及溶剂的种类和用量，制备一系列对不同模板分子具有分子识别功能、且表面具有亲水性高分子刷的荧光性分子印迹聚合物微/纳米粒子。

9.根据权利要求8所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子的制备方法，其特征是所述的自由基引发剂为偶氮类自由基引发剂、过氧化物类自由基引发剂或氧化还原类自由基引发剂；所述的溶剂为乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈/二甲基甲酰胺、乙腈/二甲基乙酰胺、乙腈/甲苯、乙腈/四氢呋喃、乙腈/甲醇、乙腈/乙醇、乙腈/丙醇、乙腈/丁醇、乙腈/戊醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、水、甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、丁醇/水、戊醇/水、丁酮或石蜡油。

10.根据权利要求8所述的表面亲水性的分子印迹聚合物微/纳米粒子的制备方法，其特征是所述的溶剂、单烯类功能单体、可聚合荧光单体、多烯类交联单体、自由基引发剂、小分子链转移剂及大分子链转移剂的用量如下：

1)模板分子、单烯类功能单体与多烯类交联单体的摩尔比为1∶1～10∶1～80，单烯类功能单体与多烯类交联单体在反应体系中的体积分数为0.5～10％；

2)可聚合荧光单体用量为单烯类功能单体量的1～200％；

3)自由基引发剂用量为单烯类功能单体与多烯类交联单体总量的0.5～10％，且引发剂与链转移剂(包括小分子链转移剂与亲水性大分子链转移剂)的摩尔比为1∶1～20；

4)在小分子链转移剂与亲水性大分子链转移剂组成的链转移剂中，小分子链转移剂所占摩尔百分数为0～95％。