CN106883346B - 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法 - Google Patents

一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106883346B
CN106883346B CN201710063442.4A CN201710063442A CN106883346B CN 106883346 B CN106883346 B CN 106883346B CN 201710063442 A CN201710063442 A CN 201710063442A CN 106883346 B CN106883346 B CN 106883346B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
dexamethasone
imprinted polymer
molecularly imprinted
sio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201710063442.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106883346A (zh
Inventor
杜玮
张碧琳
傅强
常春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201710063442.4A priority Critical patent/CN106883346B/zh
Publication of CN106883346A publication Critical patent/CN106883346A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106883346B publication Critical patent/CN106883346B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/268—Polymers created by use of a template, e.g. molecularly imprinted polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28009—Magnetic properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/44—Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/06—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a chemical blowing agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10—Encapsulated ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/102—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols of dialcohols, e.g. ethylene glycol di(meth)acrylate or 1,4-butanediol dimethacrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/04—Foams characterised by the foaming process characterised by the elimination of a liquid or solid component, e.g. precipitation, leaching out, evaporation
    • C08J2201/042—Elimination of an organic solid phase
    • C08J2201/0422—Elimination of an organic solid phase containing oxygen atoms, e.g. saccharose
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2335/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least one other carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2335/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/01—Magnetic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

本发明提供一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法：制备磁性纳米微球；包覆二氧化硅层；硅烷化改性；表面RAFT功能化处理；模板分子地塞米松与功能单体预组装后加入RAFT功能化磁性纳米微球、交联剂和引发剂进行聚合；除去结合于分子印迹聚合物上的模板分子，得到地塞米松磁性分子印迹聚合物。本发明通过表面RAFT活性自由基聚合反应制备地塞米松磁性分子印迹聚合物，分子印迹层均匀，印迹物分子量分布窄，对地塞米松具有较高的选择性；可以实现快速磁性分离；对地塞米松吸附量大，吸附平衡时间短，解吸方便，吸附性能稳定，可应用于中药制剂、保健品和化妆品中地塞米松的样品前处理吸附介质。

Description

一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法
技术领域
本发明属于分子印迹材料技术领域，涉及表面分子印迹聚合物的制备方法，尤其涉及地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法。
背景技术
地塞米松是一种人工合成的长效糖皮质激素，具有调节糖、脂肪和蛋白质生物合成及代谢的作用。临床上常用作抗炎、抗毒、抗过敏、抗风湿，可抑制纤维细胞增生，减少5-羟色胺形成。鉴于此，地塞米松常被添加于中药制剂和保健品中，以提高短期疗效，或是添加于化妆品中，达到祛斑美白作用。然而长期摄入或接触含有地塞米松的中药制剂或化妆品，会引起向心性肥胖、高血压、肾脏感染性疾病、激素性糖尿病，以及激素依赖性皮炎，严重者可以危及生命。因此，建立快速完善的检测方法，对中药制剂、保健品以及化妆品中的地塞米松进行监测具有重要的现实意义。
目前，地塞米松的分析方法主要有高效液相色谱法，高效液相色谱-质谱法。样品在进样前需进行必要前处理，前处理方法有液液萃取法和固相萃取法等。但是由于中药制剂、保健品以及化妆品的成分种类多，基体复杂，这些方法普遍存在操作复杂，有机溶液消耗量大，特异性差和基质干扰大等缺点。
分子印迹技术是一种具有特异识别能力的分离技术，合成的分子印迹聚合物对特定目标分子具有专一识别性能力，而且制备成本低，稳定性强，可以重复使用。目前分子印迹聚合物已经被广泛用于分析化学和分离科学的领域，特别适用于从生物样品、环境样品以及植物等复杂体系中分离富集特定目标分子，最大程度地减少基质干扰，提高分离效率。
传统的分子印迹聚合物的制备方法有本体聚合、原位聚合、沉淀聚合、悬浮聚合等，而这些方法合成得到的分子印迹聚合物在使用中都存在模板分子难洗脱、吸附时间长、分离过程繁琐等问题。磁性表面分子印迹聚合物作为一类新型分子印迹聚合物，是通过化学或物理作用，将印迹聚合物包覆在磁性基底表面，采用磁分离技术以达到高效、快速、经济和环保的分离富集目的，引起研究人员的广泛关注。
但现有制备磁性分子印迹聚合物主要为传统自由基聚合，这种方法得到的表面印迹聚合物存在包覆不均匀、聚合层分子量分布广、可控性差等缺点，并且，目前尚未见到通过磁性表面印迹法制备地塞米松分子印迹聚合物，以实现对中药制剂、保健品以及化妆品中地塞米松的特异识别。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合技术，制备包覆均匀、印迹物分子量分布窄、性能稳定的分子印迹聚合物，并实现地塞米松选择性吸附。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
1)制备Fe3O4磁性纳米微球；
2)在Fe3O4磁性纳米微球表面包覆二氧化硅层，得到Fe3O4@SiO2磁性纳米微球；
3)对Fe3O4@SiO2磁性纳米微球表面进行硅烷化改性，通过硅烷化改性在Fe3O4@SiO2磁性纳米微球表面修饰Cl原子基团，得到Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球；
4)利用可逆加成-断裂链转移试剂对Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球进行表面功能化处理，得到RAFT功能化磁性纳米微球；
5)将模板分子和功能单体在溶剂中进行预组装，向预组装体系中加入RAFT功能化磁性纳米微球、交联剂和引发剂后进行聚合反应，通过聚合反应在所述RAFT功能化磁性纳米微球表面包覆结合有模板分子的分子印迹聚合物，得到磁性分子印迹聚合物微球，所述模板分子为地塞米松；
6)洗涤步骤5)中得到的磁性分子印迹聚合物微球，通过洗涤除去结合于分子印迹聚合物上的模板分子后进行干燥，得到地塞米松磁性分子印迹聚合物。
进一步的，所述Fe3O4磁性纳米微球采用溶剂热法制备，具体步骤包括：称取2.0-6.0g的FeCl3·6H2O加入到40-200mL乙二醇中，连续搅拌至FeCl3·6H2O完全溶解，然后依次加入1.0-5.0g PEG2000和1.0-5.0g醋酸钠，持续搅拌至两种物质完全溶解。将得到的溶液转移到水热反应釜中，将水热反应釜置于真空干燥箱中后于150-250℃(进一步优选200℃)反应8-12h。待反应体系冷却至室温后，用磁铁分离，无水乙醇洗涤(通常3-8次)，真空干燥(40-80℃下4-8h)，得到Fe3O4磁性纳米微球。
进一步的，所述Fe3O4@SiO2磁性纳米微球采用溶胶凝胶法制备，具体步骤包括：称取0.1-0.5g Fe3O4磁性纳米微球分散于含有1-10mL氨水(氨水浓度25％)的乙醇:三蒸水＝6:1-3:1(进一步优选4:1，v/v)的200-600mL混合溶液中，超声分散5-20min，加入0.2-1.0mL正硅酸乙酯，40-60℃搅拌反应5-12h，然后用磁铁分离，并依次用无水乙醇、三蒸水洗涤3-8次，40-80℃真空干燥12-48h。
进一步的，所述步骤3)中以4-氯甲基苯基三氯硅烷为改性试剂。所述步骤3)具体包括以下步骤：称取0.1-0.5g Fe3O4@SiO2磁性纳米微球分散于2-10mL甲苯中，加入0.1-1.0mL 4-氯甲基苯基三氯硅烷，通氮气除氧后缓慢加入0.1-0.6mL三乙胺，在氮气保护下于40-80℃搅拌反应10-48h(进一步优选为60℃搅拌反应24h)；磁铁分离，并依次用甲苯、丙酮、无水乙醇洗涤3-8次，然后40-80℃下真空干燥12-48h，得到-Cl修饰的Fe3O4@SiO2磁性纳米微球(即Fe3O4@SiO2-Cl)。
进一步的，所述步骤4)具体包括以下步骤：将10-30mL苯基溴化镁超声分散于80-260mL超干四氢呋喃中，预热至30-60℃(进一步优选为45℃)。向混合液中，缓慢逐滴加入1-6mL干燥二硫化碳，维持30-60℃下反应0.5-4h(进一步优选为45℃下反应2h)，得反应溶液；将0.2-0.8g Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球超声分散于反应溶液，通氮气10-20min。反应体系在氮气保护下，40-70℃下反应40-60h(进一步优选为65℃下反应60h)，用冰盐酸终止反应。用磁铁分离产物，产物依次用四氢呋喃、无水乙醚、乙醇各洗涤1-5次，得到RAFT功能化磁性纳米微球。
进一步的，所述功能单体为非共价键单体，如甲基丙烯酸或4-乙烯基吡啶三氟甲基丙烯酸，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯或丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯。
进一步的，所述模板分子与功能单体的物质的量比为1:2-1:6；所述功能单体与交联剂的物质的量比为1:1-1:6。
进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述引发剂的用量为功能单体与交联剂物质的量之和的1％-8％。
进一步的，所述步骤5)中，预组装的条件为：10-30℃搅拌12-48h(进一步优选为25℃搅拌12h)；聚合反应的条件为：氮气保护下30-65℃搅拌6-48h。所述步骤5)具体包括以下步骤：取模板分子0.01-0.05g加入15-35mL甲醇中，超声溶解后，加入0.1-0.6mmol功能单体充分混合，预组装；然后加入0.01-0.08g RAFT功能化磁性纳米微球，搅拌10min，加入0.1-1.3mmol交联剂和0.001-0.010g引发剂，超声5-10min，搅拌5-30min(进一步优选为30min)，通氮气除氧，在氮气保护下30-65℃反应6-48h(进一步优选为50℃反应24h)；磁铁分离反应产物，依次用10-40mL甲醇、5-30mL丙酮和10-50mL三蒸水洗涤，以除去未反应的功能单体和交联剂，得到结合有模板分子的磁性分子印迹聚合物微球，乙酸和甲醇混合溶剂索氏提取12-36h(进一步优选为24h)，以除去模板分子；然后依次用20-40mL甲醇及10-20mL三蒸水洗至中性，40-70℃下真空干燥10-48h得到地塞米松磁性分子印迹聚合物。
进一步的，所述混合溶剂中乙酸:甲醇的体积比＝1:1-1:9(进一步优选为1:9)。
采用摇床实验对所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物进行吸附考察：分别称取10mg的Fe3O4@SiO2-MIP(地塞米松磁性分子印迹聚合物)和Fe3O4@SiO2-NIP(以同样的方法不添加模板分子制备地塞米松非印迹聚合物)，置于锥形瓶中，分别加入1mL浓度为300μg/mL的地塞米松乙腈水溶液，于25℃恒温振荡器上振荡一定时间。振荡过程中分别在不同时间间隔内磁性分离样品，采用HPLC法测定不同吸附时间地塞米松乙腈水溶液的浓度，计算吸附量，分别绘制Fe3O4@SiO2-MIP、Fe3O4@SiO2-NIP的吸附量-时间曲线。所述摇床实验所用乙腈水溶液为乙腈:水＝1:6(v/v)。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明结合可逆加成-断裂链转移反应和表面分子印迹技术的优点，一方面加入RAFT试剂，通过表面可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合反应，生成休眠种，通过休眠种不断激活与休眠，实现聚合链的不断均匀增长；另一方面，以地塞米松为模板分子，通过控制RAFT试剂和引发剂的用量，在磁性纳米微球表面成功聚合分子印迹聚合物，分子印迹层均匀，印迹物分子量分布窄，对地塞米松具有较高的选择性；该聚合物具有超顺磁性，可以实现快速磁性分离；采用摇床实验对所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物进行吸附考察，结果表明该聚合物对地塞米松的吸附量大，吸附平衡时间短，解吸方便，吸附性能稳定，可应用于中药制剂、保健品和化妆品中地塞米松的前处理。
附图说明
图1是地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备过程示意图。
图2是地塞米松磁性分子印迹聚合物透射电镜图。
图3是Fe3O4纳米微球(a)、Fe3O4@SiO2(b)、Fe3O4@SiO2-MIP(c)的X衍射图。
图4是Fe3O4纳米微球、Fe3O4@SiO2、Fe3O4@SiO2-MIP的磁滞回线图。
图5是Fe3O4@SiO2-MIP及Fe3O4@SiO2-NIP的吸附量-时间图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
实施例1
1)磁性纳米微球的制备
称取2.0g的FeCl3·6H2O加入到40mL乙二醇中，连续搅拌至FeCl3·6H2O完全溶解，然后依次加入1.0g PEG2000和1g醋酸钠，持续搅拌至两种物质完全溶解。将得到的溶液转移到100mL水热反应釜中，真空干燥箱中200℃反应8h。待反应体系冷却至室温后，用磁铁分离，无水乙醇洗涤3次，60℃真空干燥6h，得到Fe3O4纳米微球。
2)Fe3O4@SiO2(即Fe3O4@SiO2-OH)纳米微球的制备
称取0.1g Fe3O4纳米微球分散于含有1mL 25％氨水的乙醇:三蒸水＝4:1(v/v)的300mL混合溶液中，超声分散5min，加入0.2mL正硅酸乙酯，40℃搅拌反应5h。然后采用磁铁分离，并依次用无水乙醇、三蒸水洗涤3次，于60℃真空干燥，得到Fe3O4@SiO2-OH纳米微球。
3)Fe3O4@SiO2纳米微球表面的改性
称取0.1g Fe3O4@SiO2分散于2mL甲苯中，加入0.1mL 4-氯甲基苯基三氯硅烷(4-(Chloromethyl)phenyltrichlorosilane)，通氮气除氧后缓慢加入0.1mL三乙胺，在氮气保护下60℃搅拌反应24h；然后采用磁铁分离、并依次用10mL甲苯、丙酮、乙醇洗涤3次，于60℃真空干燥，得到-Cl修饰的Fe3O4@SiO2磁性纳米微球。
4)Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球的表面功能化
10mL苯基溴化镁超声分散于80mL超干四氢呋喃中，预热至45℃。向混合液中，缓慢逐滴加入1mL干燥二硫化碳，维持45℃下反应2h；将0.2g Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球超声分散于上述反应溶液，通氮气10min。反应体系在氮气保护下，65℃下反应60h，用1mol/L的冰盐酸终止反应。用磁铁分离产物，产物依次用四氢呋喃、无水乙醚、乙醇各洗涤3次，得到RAFT功能化磁性纳米微球(Fe3O4@SiO2-RAFT)。
5)地塞米松磁性分子印迹聚合物制备
参考图1，取地塞米松(Dexamethasone)0.025mmol(0.01g)加入15mL甲醇中，超声溶解后，加入0.1mmol甲基丙烯酸(MAA)充分混合，25℃水浴条件下，通过机械搅拌预组装12h；然后加入0.01g RAFT功能化磁性纳米微球，搅拌10min，加入0.3mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)和0.024mmol(0.004g)偶氮二异丁腈(AIBN)，超声10min，搅拌30min，通氮除氧，在氮气保护、机械搅拌下50℃反应24h；磁铁分离反应产物，依次用30mL甲醇、10mL丙酮和30mL三蒸水洗涤，乙酸:甲醇＝1:9(v/v)混合溶剂索氏提取24h，以除去模板分子；然后依次用20mL甲醇及10mL三蒸水洗至中性，65℃下真空干燥24h得到地塞米松磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIP或MIPs)。为了对比说明，以同样的方法不添加模板分子制备地塞米松非印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-NIP)。
参见图2，从图2中可知，经过表面改性聚合后，所制备的Fe3O4@SiO2-MIP仍保持球形，直径约为500nm左右。并且通过图2可以看出Fe3O4@SiO2-MIP表面形成约20nm左右均匀的聚合层，表明分子印迹聚合物成功包覆，并且厚度有利于传质和结合动力学。且表面呈多孔结构，作用位点形成于表面，有利于于模板分子和结合位点的快速互补识别。
参见图3，由Fe3O4纳米微球(a)的XRD图可知，在2θ＝30.35°、35.62°、43.31、53.53°、57.28°及62.74°处出现了Fe3O4晶体结构的特征衍射峰，这些衍射峰一一对应于Fe3O4的立体晶面：(220)、(311)、(400)、(422)、(511)及(440)。由此证明了所制备的磁性MIP微球的内核为Fe3O4。Fe3O4@SiO2(b)、Fe3O4@SiO2-MIP(c)的XRD图与Fe3O4(a)的XRD图进行对比，可以看到在Fe3O4纳米微球表面逐层包裹SiO2及MIP后的XRD谱图中，依然含有Fe3O4晶体结构中(220)、(311)、(400)、(422)、(511)及(440)立体晶面的特征衍射峰。由此说明Fe3O4微球的晶体结构在逐层包裹SiO2和MIP功能外壳前后没有发生改变，只是随着包裹层厚度的不断增加，衍射峰的强度相对减弱，峰宽也随之稍微变宽。
参见图4，从Fe3O4纳米微球，Fe3O4@SiO2纳米微球及Fe3O4@SiO2-MIP的磁滞回线中可以看到，三种微球均具有超顺磁性和强磁场感应性，说明Fe3O4纳米微球表面包裹的SiO2层及聚合层并没有影响微球的超顺磁性，只是Fe3O4纳米微球包裹SiO2后，磁性粒子之间的间距增加、相互作用力减小。尽管如此，仍能够使Fe3O4@SiO2-MIP定向富集，有利于磁分离和重复利用性。
采用摇床实验对所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物进行吸附考察，结果参见图5所示地塞米松磁性分子印迹聚合物Fe3O4@SiO2-MIP与空白对照Fe3O4@SiO2-NIP的吸附动力学曲线。本实施例制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物吸附30min达到吸附平衡，该条件下饱和吸附量为14.70μg/mL，印迹因子可达到2.0。表明所制备的磁性分子印迹聚合物对模板分子地塞米松具有良好的识别能力和较快的吸附速率。
采用摇床实验对所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物进行特异性吸附考察。分别制备相同浓度的地塞米松溶液、雌酮溶液、雌二醇溶液、己烯雌酚溶液和醋酸泼尼松溶液，并分别在各溶液中加入相同质量的地塞米松磁性分子印迹聚合物，摇床相同时间后，测定地塞米松磁性分子印迹聚合物对各个组分的吸附量，并计算印迹因子。结果表明，地塞米松磁性分子印迹聚合物对模板分子地塞米松的吸附量最大，印迹因子达到14.2，对雌酮、雌二醇、己烯雌酚和醋酸泼尼松的印迹因子分别为9.6、3.7、7.2和11.1。说明所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物对模板分子地塞米松具有特异识别能力和高度的结合亲和性。所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物经过吸附实验后，可以通过加入甲醇-冰醋酸(1:4，v/v)进行解吸附，实验表明所制备的地塞米松磁性分子印迹聚合物可以重复使用至少5次，并满足回收率80％以上。
实施例2
1)磁性纳米微球的制备
称取4.0g的FeCl3·6H2O加入到100mL乙二醇中，连续搅拌至FeCl3·6H2O完全溶解，然后依次加入3g PEG2000和3g醋酸钠，持续搅拌至两种物质完全溶解。将得到的溶液转移到100mL水热反应釜中，真空干燥箱中200℃反应10h。待反应体系冷却至室温后，用磁铁分离，无水乙醇洗涤3次，60℃真空干燥6h，得到Fe3O4纳米微球。
2)Fe3O4@SiO2纳米微球的制备
称取0.3g Fe3O4纳米微球分散于含有3mL 25％氨水的乙醇:三蒸水＝4:1(v/v)的300mL混合溶液中，超声分散15min，加入0.6mL正硅酸乙酯，40℃搅拌反应5h。然后采用磁铁分离，并依次用无水乙醇、三蒸水洗涤3次，于60℃真空干燥，得到Fe3O4@SiO2-OH纳米微球。
3)Fe3O4@SiO2纳米微球表面的改性
称取0.2g Fe3O4@SiO2分散于5.5mL甲苯中，加入0.2mL 4-氯甲基苯基三氯硅烷，通氮气除氧后缓慢加入0.2mL三乙胺，在氮气保护下60℃搅拌反应24h；然后采用磁性分离、并依次用10mL甲苯、丙酮、乙醇洗涤3次，于60℃真空干燥，得到-Cl修饰的Fe3O4@SiO2磁性纳米微球。
4)Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球的表面功能化
15mL苯基溴化镁超声分散于130mL超干四氢呋喃中，预热至45℃。向混合液中，缓慢逐滴加入2mL干燥二硫化碳，维持45℃下反应2h；将0.6g Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球超声分散于上述反应溶液，通氮气10min。反应体系在氮气保护下，65℃下反应60h，用1mol/L的冰盐酸终止反应。用磁铁分离产物，产物依次用四氢呋喃、无水乙醚、乙醇各洗涤3次，得到RAFT功能化磁性纳米微球。
5)地塞米松磁性分子印迹聚合物制备
取地塞米松0.05mmol(0.02g)加入20mL甲醇中，超声溶解后，加入0.2mmol甲基丙烯酸充分混合，25℃水浴条件下，通过机械搅拌预组装12h；然后加入0.04g RAFT功能化磁性纳米微球，搅拌10min，加入0.5mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.036mmol(0.006g)偶氮二异丁腈，超声10min，搅拌30min，通氮除氧，在氮气保护、机械搅拌下50℃反应24h；磁铁分离反应产物，依次用30mL甲醇、10mL丙酮和30mL三蒸水洗涤，乙酸:甲醇＝1:9(v/v)混合溶剂索氏提取24h，以除去模板分子；然后依次用20mL甲醇及10mL三蒸水洗至中性，65℃下真空干燥24h得到地塞米松磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIP)。
实施例3
1)磁性纳米微球的制备
称取6.0g的FeCl3·6H2O加入到200mL乙二醇中，连续搅拌至FeCl3·6H2O完全溶解，然后依次加入5g PEG2000和5g醋酸钠，持续搅拌至两种物质完全溶解。将得到的溶液转移到100mL水热反应釜中，真空干燥箱中200℃反应12h。待反应体系冷却至室温后，用磁铁分离，无水乙醇洗涤8次，60℃真空干燥6h，得到Fe3O4纳米微球。
2)Fe3O4@SiO2纳米微球的制备
称取0.5g Fe3O4纳米微球分散于含有10mL 25％氨水的乙醇:三蒸水＝4:1(v/v)的300mL混合溶液中，超声分散20min，加入1.0mL正硅酸乙酯，40℃搅拌反应5h。然后采用磁铁分离，并依次用无水乙醇、三蒸水洗涤3次，于60℃真空干燥，得到Fe3O4@SiO2-OH纳米微球。
3)Fe3O4@SiO2纳米微球表面的改性
称取0.5g Fe3O4@SiO2分散于10mL甲苯中，加入1.0mL 4-氯甲基苯基三氯硅烷，通氮气除氧后缓慢加入0.5mL三乙胺，在氮气保护下60℃搅拌反应24h；然后采用磁铁分离、并依次用10mL甲苯、丙酮、乙醇洗涤3次，于60℃真空干燥，得到-Cl修饰的Fe3O4@SiO2磁性纳米微球。
4)Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球的表面功能化
30mL苯基溴化镁超声分散于260mL超干四氢呋喃中，预热至45℃。向混合液中，缓慢逐滴加入6mL干燥二硫化碳，维持45℃下反应2h；将0.8g Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球超声分散于上述反应溶液，通氮气20min。反应体系在氮气保护下，65℃下反应60h，用1mol/L的冰盐酸终止反应。用磁铁分离产物，产物依次用四氢呋喃、无水乙醚、乙醇各洗涤3次，得到RAFT功能化磁性纳米微球。
5)地塞米松磁性分子印迹聚合物制备
取地塞米松0.127mmol(0.05g)溶解于15mL甲醇中，超声溶解后，加入0.45mmol甲基丙烯酸充分混合，25℃水浴条件下，通过机械搅拌预组装12h；然后加入0.08g RAFT功能化磁性纳米微球，搅拌10min，加入1.30mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.06mmol(0.01g)偶氮二异丁腈，超声10min，搅拌30min，通氮除氧，在氮气保护、机械搅拌下50℃反应24h；磁铁分离反应产物，依次用30mL甲醇、10mL丙酮和30mL三蒸水洗涤，乙酸:甲醇＝1:9(v/v)混合溶剂索氏提取24h，以除去模板分子；然后依次用40mL甲醇及20mL三蒸水洗至中性，65℃下真空干燥24h得到地塞米松磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIP)。

Claims (10)

1.一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制备Fe3O4磁性纳米微球；
2)在Fe3O4磁性纳米微球表面包覆二氧化硅层，得到Fe3O4@SiO2磁性纳米微球；
3)对Fe3O4@SiO2磁性纳米微球表面进行硅烷化改性，通过硅烷化改性在Fe3O4@SiO2磁性纳米微球表面修饰Cl原子基团，得到Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球；
4)利用可逆加成-断裂链转移试剂对Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球进行表面功能化处理，得到RAFT功能化磁性纳米微球；
5)将模板分子和功能单体在溶剂中进行预组装，向预组装体系中加入RAFT功能化磁性纳米微球、交联剂和引发剂后进行聚合反应，通过聚合反应在所述RAFT功能化磁性纳米微球表面包覆结合有模板分子的分子印迹聚合物，得到磁性分子印迹聚合物微球，所述模板分子为地塞米松；所述引发剂的用量为功能单体与交联剂物质的量之和的1％-8％；所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯或丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯；
所述步骤5)中，预组装的条件为：10-30℃搅拌12-48h；
6)洗涤步骤5)中得到的磁性分子印迹聚合物微球，通过洗涤除去结合于分子印迹聚合物上的模板分子后进行干燥，得到地塞米松磁性分子印迹聚合物。
2.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述Fe3O4磁性纳米微球采用溶剂热法制备。
3.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述Fe3O4@SiO2磁性纳米微球采用溶胶凝胶法制备。
4.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中以4-氯甲基苯基三氯硅烷为改性试剂。
5.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述功能单体为非共价键单体。
6.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述模板分子与功能单体的物质的量比为1:2-1:6；所述功能单体与交联剂的物质的量比为1:1-1:6。
7.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈。
8.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括以下步骤：将10-30mL苯基溴化镁分散于四氢呋喃后加热至30-60℃，得混合液，向混合液中加入1-6mL二硫化碳，维持30-60℃下反应0.5-4h，得反应溶液；将0.2-0.8g Fe3O4@SiO2-Cl磁性纳米微球分散于反应溶液，在氮气保护下于40-70℃下反应40-60h，终止反应后利用磁性分离产物，产物经洗涤后得到RAFT功能化磁性纳米微球。
9.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中，聚合反应的条件为：氮气保护下30-65℃搅拌6-48h。
10.根据权利要求1所述一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中采用乙酸与甲醇的混合溶剂洗涤磁性分子印迹聚合物微球，混合溶剂中乙酸:甲醇的体积比＝1:1-1:9。
CN201710063442.4A 2017-02-03 2017-02-03 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法 Expired - Fee Related CN106883346B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710063442.4A CN106883346B (zh) 2017-02-03 2017-02-03 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710063442.4A CN106883346B (zh) 2017-02-03 2017-02-03 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106883346A CN106883346A (zh) 2017-06-23
CN106883346B true CN106883346B (zh) 2019-04-12

Family

ID=59176731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710063442.4A Expired - Fee Related CN106883346B (zh) 2017-02-03 2017-02-03 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106883346B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108918483B (zh) * 2018-05-08 2020-10-30 青岛大学 一种光催化raft聚合制备分子印迹传感器的方法及其应用
CN110423302B (zh) * 2019-07-18 2021-05-28 南华大学 一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法与应用
CN110590997B (zh) * 2019-08-30 2021-10-08 华南师范大学 L-谷氨酸端基多肽分子印迹聚合物磁性微球及其制备方法和应用
CN113072710B (zh) * 2021-03-29 2022-09-09 佛山湘潭大学绿色智造研究院 一种气体响应型共振光分子印迹传感器及其制备方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104140487B (zh) * 2014-07-22 2017-02-22 中国科学院烟台海岸带研究所 一种制备雌二醇分子印迹磁性微球的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106883346A (zh) 2017-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106883346B (zh) 一种地塞米松磁性分子印迹聚合物的制备方法
Zhang et al. Microwave heating in preparation of magnetic molecularly imprinted polymer beads for trace triazines analysis in complicated samples
Gao et al. Selective extraction of sulfonamides from food by use of silica-coated molecularly imprinted polymer nanospheres
Wang et al. The preparation of high-capacity boronate affinity adsorbents by surface initiated reversible addition fragmentation chain transfer polymerization for the enrichment of ribonucleosides in serum
Zhao et al. Preparation of molecularly imprinted polymers based on magnetic carbon nanotubes for determination of sulfamethoxazole in food samples
CN103497276B (zh) 一种碳纳米管基磁性有机磷分子印迹聚合物的制备方法和应用
CN102964539B (zh) 多孔磁性聚苯乙烯微球的制备方法
CN106540668B (zh) 磁性亲水分子印迹复合材料及其制备方法
CN103497277B (zh) 黄芩素分子印迹聚合物及其制备方法和应用
CN103833942A (zh) 己烯雌酚分子印迹磁性微球的制备方法及其应用
CN107200812A (zh) 一种磁性分子印迹材料的制备方法
CN105254827A (zh) 一种分离烟碱农药哌虫啶的磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法
CN108452784A (zh) 儿茶酚胺固相萃取功能复合材料及其制备方法和应用
CN105170112A (zh) 一种磁性碳微球表面头孢氨苄分子印迹吸附材料的制备方法
CN106046256B (zh) 京尼平苷分子印迹聚合物磁性微球的制备方法
Phutthawong et al. Facile synthesis of magnetic molecularly imprinted polymers for caffeine via ultrasound-assisted precipitation polymerization
CN108586660A (zh) Tnt磁性分子印迹聚合物微球的制备方法
CN110527039A (zh) 一种磁性表面分子印迹聚合物及其制备方法和应用
Wang et al. Synthesis of a molecularly imprinted polymer on NH2-MIL-101 (Cr) for specific recognition of diclofenac sodium
CN108003287B (zh) 一种基于丙烯酰胺族金属螯合单体的蛋白亲和印迹水凝胶聚合物的制备方法
CN101544730B (zh) 具有磁性内核的纳米球形聚电解质刷的制备方法
CN102489273A (zh) 一种雌激素纳米硅胶表面树枝状分子印记聚合物磁珠的制备方法
CN104549162B (zh) 一种用于分离手性物质的磁场流化床固定相的制备方法
CN108659255A (zh) 核酸适配体-分子印迹协同识别磁性微球及其制备方法和应用
CN104910339A (zh) 用于检测莱克多巴胺的磁性分子印迹聚离子液体及其制备方法和用途

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190412

Termination date: 20220203