CN109293855A - 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用 - Google Patents

一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109293855A
CN109293855A CN201811029538.XA CN201811029538A CN109293855A CN 109293855 A CN109293855 A CN 109293855A CN 201811029538 A CN201811029538 A CN 201811029538A CN 109293855 A CN109293855 A CN 109293855A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sio
magnetic
imprinted polymer
added
preparation
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.)
Granted
Application number
CN201811029538.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109293855B (zh
Inventor
李斌
梁宇岚
杨鑫
刘宏栋
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.)
Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine
Original Assignee
Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine
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 Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine filed Critical Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine
Priority to CN201811029538.XA priority Critical patent/CN109293855B/zh
Publication of CN109293855A publication Critical patent/CN109293855A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109293855B publication Critical patent/CN109293855B/zh
Active 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
    • C08F292/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • 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
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B01J20/28007—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size with size in the range 1-100 nanometers, e.g. nanosized particles, nanofibers, nanotubes, nanowires or the like
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用，该制备方法包括以下步骤：将Sibiskoside和4‑乙烯基苯甲酸溶解于乙腈中，然后加入Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球，超声处理至分散均匀，加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，进行聚合反应，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，洗脱至无Sibiskoside检出，即得到表面功能化磁性分子印迹聚合物。本发明制备的表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物能够从窄叶鲜卑花中分离单萜类物质,吸附效率高，且制备方法和分离提取过程简单，降低应用成本，适合大规模工业化生产，具有广泛的的应用前景。

Description

一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其 应用
技术领域
本发明涉及一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其从窄 叶鲜卑花分离单萜类物质的应用。
背景技术
窄叶鲜卑花为蔷薇科鲜卑花属植物，为藏族民间常用药物，具有降血脂、 降血糖、保肝、抗肿瘤、抗氧化、抑菌和调节免疫等多种功效。高血脂症逐年 增多，由此引发的心脑血管疾病日益成为威胁中老年人生命的祸首，因此亟需 寻找新型降血脂药物。Sibiskoside为1-O-β-D-吡喃葡萄糖基-香叶醇-5,10- 内酯,是一个单萜苷类成分，单萜类物质具良好降血脂活性，但窄叶鲜卑花提取 物基质复杂，传统分离制备方法繁琐、周期长、损耗高、产率低，因此寻找一 种特异性识别单萜类物质的快速分离方法对于治疗高血脂症、减少心脑血管疾 病的发病率具有重要意义。
磁性纳米表面分子印迹技术为窄叶鲜卑花单萜类物质的快速识别分离提供 了新思路。分子印迹技术是以某一特定目标物质(原子、离子、分子或者复合 物，抑或一个原子、离子或大分子的自组装体，甚至微组织结构)为模板，制 备与模板分子在形状、大小及官能团相互匹配的特异性聚合物的过程。磁性核- 壳型分子印迹聚合物是在磁性载体表面聚合分子印迹层，使印迹位点位于或接 近于载体粒子表面，不但减少包埋现象，减少非特异性吸附，提高识别能力， 加快传质速率，而且磁性的引入可减少沉降、离心等过程，载体表面功能基团 的引入可增强与模板分子间的相互作用力，加强和加快印迹识别位点的形成，提高吸附选择性。
目前，采用表面功能化磁性纳米分子印迹技术进行窄叶鲜卑花单萜类物质 的分离方法未见报道。从而，制备出一种分离单萜类物质的磁性纳米分子印迹 聚合物，以便快速、准确、高效的从复杂基质中分离出单萜类物质是本领域技 术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，能够从 快速、准确、高效的从复杂基质中分离出单萜类物质。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，包括 以下步骤：
(1)将Sibiskoside和4-乙烯基苯甲酸溶解于乙腈中得到一种混合物， 超声脱气密封后于冰箱中静置；
(2)向步骤(1)得到的混合物中加入Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球， 超声处理至分散均匀，振摇；
(3)向步骤(2)加入Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球后得到的混合物中 加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，进行聚合反应，静置；
(4)用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，用洗脱液对固体物 质进行洗脱，洗脱至无Sibiskoside检出，得到表面功能化磁性分子印迹聚合 物。本发明表面功能化磁性分子印迹聚合物能够从窄叶鲜卑花中分离单萜类物 质。
进一步，所述Sibiskoside的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM 磁性纳米微球对应加入Sibiskoside(0.05-1)mmol，所述4-乙烯基苯甲酸的 加入量为每(20-50)mgFe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入4-乙烯基苯 甲酸(0.2-1)mmol，所述乙腈的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁 性纳米微球对应加入乙腈(20-50)mL，所述乙二醇二甲基丙烯酸酯的加入量为 每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入乙二醇二甲基丙烯酸 酯(1-5)mmol，所述偶氮二异丁腈的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM 磁性纳米微球对应加入偶氮二异丁腈(0.12-1)mmol。在冰箱中静置，静置温 度为4℃，静置时间为10-14h。超声处理时间为15-20min,振摇时间为2-3h。 聚合反应的反应温度为55-65℃，反应时间为22-24h，反应后静置时间为 15-25min，所述的洗脱液为甲醇和乙酸的混合液，且洗脱液中甲醇和乙酸的体 积比为9:1。
优选地，所述Sibiskoside的加入量为每40mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米 微球对应加入Sibiskoside 0.05mmol，所述4-乙烯基苯甲酸的加入量为每40mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入4-乙烯基苯甲酸0.2mmol，所述乙腈 的加入量为每40mgFe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入乙腈20mL，所述 乙二醇二甲基丙烯酸酯的加入量为每40mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应 加入乙二醇二甲基丙烯酸酯1mmol，所述偶氮二异丁腈的加入量为每40mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入偶氮二异丁腈0.12mmol。
进一步，所述Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球的制备方法包括：将 Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球、无水甲苯和三乙胺混合均匀，超声处理至分散均 匀，在搅拌作用下逐滴加入甲基丙烯酰氯，于氮气氛围保护下，在水浴中搅拌 回流，冷却后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，对所得固体产 物进行洗涤处理，真空干燥，得到Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球。
进一步，所述无水甲苯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对 应加入无水甲苯(150-500)mL，所述三乙胺的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入三乙胺(1-10)mL，所述甲基丙烯酰氯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入甲基丙烯酰氯(2-5)mL；加入甲基丙烯酰 氯的滴加速度为2.5-3.0mL/min，水浴温度为25-30℃，回流时间为8-12h。
优选地，所述无水甲苯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对 应加入无水甲苯(200-300)mL，所述三乙胺的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入三乙胺(2-5)mL，所述甲基丙烯酰氯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入甲基丙烯酰氯(2.5-5)mL。
进一步，所述的洗涤处理过程如下：①用甲苯洗涤固体物质，然后用钕铁 硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次； ③用乙醇洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体 后得到固体产物；④重复步骤③3次；⑤用双蒸水洗涤固体物质，然后用钕铁 硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；⑥重复⑤3次；
进一步，每次洗涤处理所用甲苯与无水甲苯的体积的比为1:(0.1-3.0)； 每次洗涤处理所用乙醇与无水甲苯的体积的比为1:(0.1-2.0)；每次洗涤处 理所用双蒸水与无水甲苯的体积的比为1:(0.1-2.0)。
本发明提供了一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法在从窄 叶鲜卑花分离单萜类物质的应用。
所述一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物从窄叶鲜卑花中分离单萜物 质的方法，包括以下步骤：
1)吸附：将窄叶鲜卑花地上部分干燥粗提物溶于有机溶剂中，加入所述的 磁性分子印迹聚合物，混合均匀，室温条件下于恒温振荡器振摇吸附；
2)沉降：在外部磁场作用下，沉降5-10min，取上清液过0.22μm微孔滤 膜，收集沉降的磁性纳米微球；
3)洗涤：向步骤2)收集到的磁性纳米微球中加入有机溶剂，搅拌15min后， 在外部磁场作用下，沉降5-10min，收集沉降的磁性纳米微球；
4)重复步骤3)操作3次；
5)洗脱：向步骤4)得到的磁性纳米微球中加入pH值为5-8的纯化水，搅 拌15-20min后，在外部磁场作用下，沉降5-10min，收集洗脱液,即为提取纯 化后的单萜类提取物。本发明表面功能化磁性分子印迹聚合物能够从窄叶鲜卑 花中分离单萜类物质，分离出的所述单萜类物质为混合物，包括23种化合物， 化合物(I)-化合物(XXIII)的化学式分别为：
化合物(VI)：R1为-OCH3；R2为-OCH3；
化合物(VIII)：R1为-OH；R2为-OCH3；
化合物(X)：R1为-H；R2为-OH；
化合物(VII)：R1为-OCH3；R2为-OCH3；
化合物(IX)：R1为-OH；R2为-OCH3；
化合物(XI)：R1为-H；R2为-OH；
化合物(XIII)：R1为-H；R2为-OH；
单萜类物质(I)-(XXIII)的质量比依次为50：200：150：25：20：50： 45：70：65：70：85：68：66：15：10：5：15：27：15：10：10：51：220。
本发明的有益效果为：本发明制备方法简单，简化了单萜类物质的分离提 取过程，且本发明制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物对窄叶鲜卑花中单萜 类物质的吸附效率高，在高温时具有良好的稳定性，对单萜类物质具有较好的 专一识别能力。
本发明以具有磁性、分散性好、比表面积大、具有功能基团的磁性纳米粒 子为载体，萜类成分Sibiskoside为模板分子的磁性纳米表面分子印迹聚合物， 可以快速、准确的从窄叶鲜卑花粗提物中识别分离出单萜类物质。
附图说明
图1为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的扫描电子显微镜照片；
图2为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的红外光谱图；
图3为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的热重分析图；
图4为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物对Sibiskoside的吸附量-时间 曲线图；
图5为测定Sibiskoside吸光度的标准曲线图；
图6为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的重复利用率柱状图；
图7为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物选择性识别能力柱状图；
图8为表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的实际样品应用高效液相色谱 图；其中a为窄叶鲜卑花粗提物原液高效液相色谱图，b为 Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs吸附后上清液高效液相色谱图，c为 Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs吸附后上清液高效液相色谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例使用的Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球具体可以采用以下方法获 得：
步骤一、制备Fe3O4磁性纳米粒子：称取三氯化铁13.5g、乙二醇600mL与 无水乙酸钠50g；将三氯化铁溶于乙二醇中，超声处理至呈黄色透明液体，加 入无水乙酸钠后，搅拌均匀，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为50min，转入 反应容器中进行反应，搅拌速度为110r/min，反应温度为300℃，反应时间为 7h，停止反应，静置25min，冷却至30℃，用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降， 除去上层液体，对所得固体物质进行洗涤处理，然后将洗涤后物质在温度为55℃ 的条件下真空干燥8h，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
所述的洗涤处理过程如下：①用无水乙醇100mL洗涤固体产物，然后用钕 铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上清液体后得到固体产物；②重复步骤①3 次；③用双蒸水100mL洗涤固体产物，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降， 倒出上清液体后得到固体产物；④重复步骤③3次。
步骤二、Fe3O4磁性纳米粒子的改性：向步骤一得到的0.2gFe3O4磁性纳米粒 子中加入盐酸水溶液50mL，盐酸水溶液的物质的量浓度为2mol/L,超声处理 12min，用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，再加入柠檬酸三钠水 溶液50mL，柠檬酸三钠水溶液的物质的量浓度为0.5mol/L,超声处理12min， 用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，对所得固体物质用双蒸水清 洗,然后在温度为45-55℃的条件下真空干燥6-8h，得到带相同电荷的Fe3O4磁 性纳米粒子；
步骤三、Fe3O4磁性纳米粒子的硅烷化：向步骤二得到的带相同电荷的 0.4gFe3O4磁性纳米粒子中加入异丙醇200mL,和重蒸水60mL，超声处理至分散均 匀，在搅拌作用下逐滴加入氨水10mL，滴加完毕后，再逐滴加入正硅酸乙酯 10mL，加入氨水的滴加速度为3.0mL/min，加入正硅酸乙酯的滴加速度为 3.0mL/min，滴加完毕后于30℃下搅拌，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为14h。 用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，对所得固体产物进行洗涤处 理，然后在温度为55℃的条件下真空干燥8h，得到Fe3O4@SiO2磁性纳米微粒；
所述的洗涤处理过程如下：①用无水乙醇100mL洗涤固体产物，然后用钕 铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上清液体后得到固体产物；②重复步骤①3 次；③用双蒸水100mL洗涤固体产物，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降， 倒出上清液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；
步骤四、氨基修饰Fe3O4@SiO2磁性纳米微粒的制备：将步骤三得到的 Fe3O4@SiO2磁性纳米微粒0.5g、无水甲苯300mL和三乙胺10mL混合，超声处理 20min，在搅拌作用下逐滴加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，滴加速度为3.0mL/min， 滴加完毕后，于氮气氛围保护下，在水浴中搅拌回流，水浴温度为75℃，回流 时间为10h。冷却后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，对所得 固体产物进行洗涤处理，然后将洗涤后物质在温度为55℃的条件下真空干燥 8h，得到Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球；
所述的洗涤处理过程如下：①用甲苯100mL洗涤固体物质，然后用钕铁硼 磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次； ③用乙醇200mL洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上 层液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；⑤用双蒸水100mL洗涤固体物质， 然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；⑥重复 ⑤3次；
实施例1
酰胺基功能化磁性纳米载体的制备：将0.5gFe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微粒、 280mL的无水甲苯和4mL的三乙胺混合均匀，超声处理至混合均匀，在机械搅 拌作用下以滴加速度为2.8mL/min逐滴加入5mL的甲基丙烯酰氯，于氮气氛围 保护下，在温度为25℃的水浴中搅拌回流10h，冷却后用用钕铁硼磁铁进行磁 力分离沉降，倒出上清液后，对所得固体产物进行洗涤处理，然后将洗涤后物 质在温度为50℃的条件下真空干燥7h，完成酰胺基功能化磁性纳米载体的制 备，得到Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球；
所述的洗涤处理过程如下：①用100mL的甲苯洗涤固体物质，然后用钕铁 硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物；②重复步骤①3次； ③用100mL的乙醇洗涤固体物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出 上层液体后得到固体产物；④重复步骤③3次；⑤用100mL的双蒸水洗涤固体 物质，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后得到固体产物； ⑥重复⑤3次。
表面功能化磁性分子印迹聚合物的制备：将0.05mmol的Sibiskoside和 0.2mmol的4-乙烯基苯甲酸溶解于20mL的乙腈中，超声脱气密封后于4℃冰箱 中静置14h，然后加入45mg的步骤(5)得到的Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微 球，超声处理15min，振摇3h后加入1mmol的乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.12mmol 的偶氮二异丁腈，在温度为60℃的条件下聚合反应24h，静置20min，然后用 钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，用洗脱液对固体物质进行洗 脱，所述的洗脱液为甲醇和乙酸的混合液，甲醇为9ml,乙酸为1ml。洗脱至无 Sibiskoside检出，即得到分离新型窄叶鲜卑花单萜类物质的表面功能化磁性 分子印迹聚合物。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是：Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球的质量为 48mg，Sibiskoside的物质的量为1mmol，4-乙烯基苯甲酸的物质的量为1mmol， 乙腈的体积为50mL，乙二醇二甲基丙烯酸酯的物质的量为5mmol，偶氮二异丁 腈的物质的量为1mmol。其他步骤和参数与实施1相同。
实施例3
本实施例与实施例1不同的是：Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球的质量为 25mg，Sibiskoside的物质的量为0.1mmol，4-乙烯基苯甲酸的物质的量为 0.4mmol，乙腈的体积为25mL，乙二醇二甲基丙烯酸酯的物质的量为2mmol，偶 氮二异丁腈的物质的量为0.3mmol。其他步骤和参数与实施例1相同。
实施例4
本实施例与实施例1不同的是：Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球的质量为 40mg，Sibiskoside物质的量为0.05mmol；4-乙烯基苯甲酸的物质的量为 0.2mmol；乙腈的体积为20mL；乙二醇二甲基丙烯酸酯的物质的量为1mmol；偶 氮二异丁腈的物质的量为0.12mmol。其他步骤和参数与实施1相同。
实施例5
本实施例与实施例1不同的是：所述Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球的质量为 0.5g，无水甲苯的体积为200mL，三乙胺的体积2mL，甲基丙烯酰氯的体积为 2.5mL。其他步骤和参数与实施例1相同。
实施例6
本实施例与实施例1不同的是：所述Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球的质量为 0.5g，无水甲苯的体积为200mL，三乙胺的体积2mL，甲基丙烯酰氯的体积为 2.5mL。其他步骤和参数与实施例1相同。
实施例7
本实施例与实施例1不同的是：所述Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球的质量为 0.5g，无水甲苯的体积为150mL，三乙胺的体积3mL，甲基丙烯酰氯的体积为 2.5mL。其他步骤和参数与实施例1相同。
实施例8
本实施例与实施例1不同的是：所述Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球的质量为 0.5g，无水甲苯的体积为300mL，三乙胺的体积5mL，甲基丙烯酰氯的体积为 5mL。其他步骤和参数与实施例1相同。
实施例9
本实施例与实施例1不同的是：所述表面功能化磁性分子印迹聚合物的制 备中聚合反应的反应温度为65℃，反应时间为24h，反应后静置时间为25min。 其他步骤与参数与实施例1相同。
实施例10
本实施例与实施例1不同的是：所述表面功能化磁性分子印迹聚合物的制 备中聚合反应的反应温度为55℃，反应时间为22h，反应后静置时间为15min。 其他步骤与参数与实施例1相同。
对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行测试
1、对表面功能化磁性分子印迹聚合物进行扫描电子显微镜检测，结果如图 1所示，由图1可以看出，实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物表 面粗糙不光滑，部分磁性分子印迹聚合物微球出现粘连现象，并且在磁性分子 印迹微球表面出现形状不一的空洞，说明分子印迹聚合物的制备成功。
2、对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行红外光谱检测， 得到如图2所示的的分离窄叶单萜类物质的表面功能化磁性分子印迹聚合物的 红外光谱图，从图2可以看出558cm-1附近出现了Fe-O的伸缩振动峰，为Fe3O4的特征吸收峰，表明了Fe3O4粒子的合成成功。由于Fe3O4磁性纳米核被包被在 里层，所以它的特征吸收峰值较弱。1096cm-1处的吸收峰为Si-O-Si的反对称 伸缩振动吸收峰、954cm-1处为Si-O-H的伸缩振动峰以及800cm-1处为Si-O的 弯曲振动吸收峰，466cm-1处为O-Si-O的伸缩振动峰，这些特征峰都为SiO2的 主要特征吸收峰，表明了Fe3O4表面硅烷化合成成功。1422cm-1的C-N弯曲振动 峰和1636cm-1的N-H变形振动峰为-NH2基团的特征吸收峰，表明了Fe3O4@SiO2表面氨基基团的成功接枝。2954cm-1附近的反对称伸缩振动峰为甲基丙烯酰氯末 端残基甲基上的C-H基团的特征吸收峰，说明载体表面酰胺基团的成功接枝。 1456cm-1和1384cm-1为C-C特征吸收峰，表明MIPs中含有重复的乙二醇二甲 基丙烯酸酯(EGDMA)单元结构，1730cm-1附近的强吸收峰为功能单体VBZA和 交联剂EGDMA上C＝O的伸缩振动峰，说明分子印迹层合成成功。
3、对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行热重分析，结果 如图3所示，当温度低于100℃时，Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs质量降低的较快， 主要是吸附在固体表面的水分蒸发导致；当温度继续升高到290℃时，其质量 几乎没有发生变化，这是由于硅烷化形成的硅羟基包覆在Fe3O4表面，Si-O键键 能非常大，可以承受很高的温度；当温度继续升高至525℃时，其质量降低了 44.72％，这主要是由于温度升高导致修饰层表面分解释放出NH3，以及表面的 印迹层不稳定分解所致。从以上可以看出，该印迹聚合物在低于290℃时具有 良好的稳定性。
4、对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行吸附量检测，过 程如下：准确称取5mg的测试例的表面功能化磁性分子印迹聚合物 (Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs)和非分子印迹聚合物Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs，(精 确到0.001g)，分别加入3ml的100mg/L的Sibiskoside四氢呋喃溶液，分 别进行振荡混合，在振荡混合15min，30min，45min，60min，90min，120min， 150min，180min，210min，240min，300min，360min时先静置，再用钕铁硼 磁铁进行吸附，取上清液测236nm波长处的紫外吸收峰值，根据公式(I)计算 在不同时间内对Sibiskoside的吸附量，绘制出Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和 Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs随时间变化时对Sibiskoside的吸附量-时间曲线，如 图4所示。
其中Q为Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs吸附 Sibiskoside的量(mg/g)；C0为吸附前Sibiskoside四氢呋喃溶液的浓度(mg/L)；Ct为不同时间间隔时Sibiskoside四氢呋喃溶液的浓度(mg/L)；V为溶液的体 积(mL)；W为Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs的质量(g)。
其中非分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs)制备时不添加 Sibiskoside模板，其他步骤与制备磁性纳米分子印迹聚合物 (Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs)的方法相同。
从图4可得出60min内的表面功能化磁性分子印迹聚合物 (Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs)对Sibiskoside的吸附量迅速增加，几乎与时间成 线性关系，从60min到150min，增加速度逐渐放慢，当超过150min后，仅有 很少量的增长。Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs的吸附量在150min时吸附基本达到饱 和，吸附量为6.080±0.242mg/g,360min时最大饱和吸附量为6.384± 0.091mg/g。因此，吸附过程至少要150min以达到吸附平衡。 Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs最大饱和吸附量为3.359±0.097mg/g，分子印迹的最大 饱和吸附量是非分子印迹最大饱和吸附量的1.90倍，吸附效率高。
其中Sibiskoside浓度的测定方法如下：
选用紫外分光光度法来测定Sibiskoside的含量。
(1)绘制标准曲线：配制344mg/L的Sibiskoside四氢呋喃溶液，分别量 取0.25mL、0.50mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL、 6.0mL的Sibiskoside四氢呋喃溶液定容于10mL容量瓶，选取Abs在236nm处 的吸收峰做定性定量分析，扫描236nm处的紫外吸收峰值。以四氢呋喃作为空 白对照，测量吸光值操作重复三次取平均值，得标准曲线和回归方程，曲线图 如图5所示，回归方程为y＝0.0073x+0.0559；其中横坐标为Sibiskoside含量 (mg/L)，纵坐标为吸光值(Abs)，标准误差R2＝0.999。
(2)样品含量测定：吸取样品液按上述步骤操作，测光密度吸光度值，以 标准曲线计算Sibiskoside含量(n＝3)。
5、对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行重复利用效率检 测，过程如下：
①准确称取5mg的Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs，加入3mL的103.2mg/L的 Sibiskoside四氢呋喃溶液，吸附12h后，静置钕铁硼磁铁吸附，测上清液在 236nm处的紫外吸收峰值，用洗脱液洗去Sibiskoside，直到无Sibiskoside检 出为止，真空干燥备用；②重复步骤①5次。
每次计算其吸附量并绘制出重复利用率图如图6所示，由图6可见，经过 五次重复吸附，吸附量没有明显变化，Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs的吸附量降低 11.78％，但仍保持在90.6％左右。
6、对实施例1制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物进行吸附选择性的检 测，过程如下：
选择另外三种模板分子结构类似物穿心莲内酯、马钱苷、天麻素与可识别 的Sibiskoside一起作为竞争性分子，通过对四种化合物吸附量来评价 Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs的选择识别能力。
准确称取10mg的Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs，分别 加入5mL的100mg/L的Sibiskoside乙腈溶液、穿心莲内酯乙腈溶液、马钱苷 乙腈溶液和天麻素乙腈溶液，吸附12h后，静置钕铁硼磁铁吸附，稀释后分别 在相应波长处测紫外吸收峰值。在线性范围内利用紫外可见分光光度计对 Sibiskoside、穿心莲内酯、马钱苷和天麻素分别作出标准曲线，将紫外吸收峰 值代入标准曲线，根据回归方程计算出Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs的吸附量，做出柱状图，如图7所示。由图7可以看出，Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs对Sibiskoside的吸附量远远超过对其他结构类似物的 吸附量，说明Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs对Sibiskoside等单萜类物质具有较好的 专一识别能力。
7、对实施例1制备表面功能化磁性分子印迹聚合物对Sibiskoside吸附效 果的测定，过程如下：准确称取20mg的Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs和
Fe3O4@SiO2@NH2@AM-NIPs，分别加入1mL的500mg/L的窄叶鲜卑花粗提物溶液， 室温下于恒温震荡器下振摇吸附12h，吸附完成后用钕铁硼磁铁吸附，取上清 液过0.22μm微孔滤膜，经HPLC检测上清液中Sibiskoside的浓度。由图8可 以看出，Fe3O4@SiO2@NH2@AM-MIPs对Sibiskoside具有较好的选择性吸附能力， 且MIPs吸附后Sibiskoside的含量比NIPs吸附后降低的多，印迹因子高达 2.47，表明所制备的表面功能化磁性分子印迹聚合物可以应用于植物提取物中 Sibiskoside等单萜类物质的有效选择性识别。

Claims (10)

1.一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将Sibiskoside和4-乙烯基苯甲酸溶解于乙腈中得到一种混合物，超声脱气密封后于冰箱中静置；
(2)向步骤(1)得到的混合物中加入Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球，超声处理至分散均匀，振摇；
(3)向步骤(2)加入Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球后得到的混合物中加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，进行聚合反应，静置；
(4)用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，用洗脱液对固体物质进行洗脱，洗脱至无Sibiskoside检出，得到表面功能化磁性分子印迹聚合物。
2.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中Sibiskoside的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入Sibiskoside(0.05-1)mmol；所述4-乙烯基苯甲酸的加入量为每(20-50)mgFe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入4-乙烯基苯甲酸(0.2-1)mmol，所述乙腈的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入乙腈(20-50)mL。
3.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中乙二醇二甲基丙烯酸酯的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入乙二醇二甲基丙烯酸酯(1-5)mmol，所述偶氮二异丁腈的加入量为每(20-50)mg Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球对应加入偶氮二异丁腈(0.12-1)mmol。
4.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在冰箱中静置，静置温度为4℃，静置时间为10-14h。
5.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，超声处理时间为15-20min,振摇时间为2-3h。
6.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，聚合反应的反应温度为55-65℃，反应时间为22-24h，反应后静置时间为15-25min。
7.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中洗脱液为甲醇和乙酸的混合液，且洗脱液中甲醇和乙酸的体积比为9:1。
8.根据权利要求1所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球的制备方法包括：将Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球、无水甲苯和三乙胺混合均匀，超声处理至分散均匀，在搅拌作用下逐滴加入甲基丙烯酰氯，于氮气氛围保护下，在水浴中搅拌回流，冷却后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，除去上层液体，对所得固体产物进行洗涤处理，真空干燥，得到Fe3O4@SiO2@NH2@AM磁性纳米微球。
9.根据权利要求8所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述无水甲苯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入无水甲苯(150-500)mL，所述三乙胺的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入三乙胺(1-10)mL，所述甲基丙烯酰氯的加入量为每0.5g Fe3O4@SiO2@NH2磁性纳米微球对应加入甲基丙烯酰氯(2-5)mL；加入甲基丙烯酰氯的滴加速度为2.5-3.0mL/min，水浴温度为25-30℃，回流时间为8-12h。
10.一种权利要求1至9任一项所述的一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法制备的表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物在从窄叶鲜卑花中分离单萜类物质中的应用。
CN201811029538.XA 2018-09-05 2018-09-05 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用 Active CN109293855B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811029538.XA CN109293855B (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811029538.XA CN109293855B (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109293855A true CN109293855A (zh) 2019-02-01
CN109293855B CN109293855B (zh) 2020-12-01

Family

ID=65166476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811029538.XA Active CN109293855B (zh) 2018-09-05 2018-09-05 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109293855B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112279980A (zh) * 2020-09-25 2021-01-29 江西中医药大学 一种磁性虚拟模板分子印迹聚合物及其制备方法、应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103833942A (zh) * 2013-12-02 2014-06-04 东南大学 己烯雌酚分子印迹磁性微球的制备方法及其应用
CN103965419A (zh) * 2014-05-19 2014-08-06 渤海大学 一种分离、净化莱克多巴胺的磁性印迹聚合物制备方法
CN105085843A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种分子印迹材料的制备方法及由其制备的分子印迹材料
CN105107482A (zh) * 2015-09-11 2015-12-02 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种分子印迹材料的制备方法及由其制备的分子印迹材料

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103833942A (zh) * 2013-12-02 2014-06-04 东南大学 己烯雌酚分子印迹磁性微球的制备方法及其应用
CN103965419A (zh) * 2014-05-19 2014-08-06 渤海大学 一种分离、净化莱克多巴胺的磁性印迹聚合物制备方法
CN105085843A (zh) * 2015-09-11 2015-11-25 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种分子印迹材料的制备方法及由其制备的分子印迹材料
CN105107482A (zh) * 2015-09-11 2015-12-02 中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 一种分子印迹材料的制备方法及由其制备的分子印迹材料

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YILIN WU等: ""Fabrication and Evaluation of Artemisinin-Imprinted Composite Membranes by Developing s Surface Functional Monomer-Directing Prepolymerization System"", 《LANGMUIR》 *
郑平 等: "《分子印迹固相萃取技术及其在食品安全分析中的应用》", 30 November 2011, 合肥工业大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112279980A (zh) * 2020-09-25 2021-01-29 江西中医药大学 一种磁性虚拟模板分子印迹聚合物及其制备方法、应用
CN112279980B (zh) * 2020-09-25 2023-11-07 江西中医药大学 一种磁性虚拟模板分子印迹聚合物及其制备方法、应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109293855B (zh) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105254827B (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
CN105542083B (zh) 一种制备高效吸附的双功能单体多糖分子印迹纳米颗粒的方法
Wang et al. Magnetic molecularly imprinted nanoparticles based on dendritic-grafting modification for determination of estrogens in plasma samples
Zhang et al. Homochiral fluorescence responsive molecularly imprinted polymer: Highly chiral enantiomer resolution and quantitative detection of L-penicillamine
CN107118354A (zh) 一种赭曲霉毒素金属有机骨架‑分子印迹复合的分离介质的制备方法及应用
CN101768238B (zh) 一种桔青毒素分子印迹材料及其制备方法与应用
CN102698721B (zh) 一种分离废水中水杨酸表面印迹吸附剂的制备方法
CN109970912B (zh) 黄酮类磁性分子印迹聚合物的制备方法
CN101864021A (zh) 一种纳米硅胶表面天麻素分子印迹聚合物的制备方法
CN107999019B (zh) 一种两亲性磁性纳米球及其制备方法和吸附应用
Zhu et al. Development and characterization of molecularly imprinted polymer microspheres for the selective detection of kaempferol in traditional Chinese medicines
CN101845127B (zh) 丹参酮类化合物芯-壳结构复合纳米表面分子印记聚合物的制备方法
CN111495332B (zh) 一种磁性吸附材料及其在苯甲酰脲类杀虫剂检测中的应用
Dolak Selective separation and preconcentration of Thorium (IV) in bastnaesite ore using Thorium (IV)-Imprinted cryogel polymer
CN110256629A (zh) 一种百菌清磁性分子印迹聚合物的制备方法
CN113171763A (zh) 一种以MIL-100(Fe)为载体在水相中制备双酚A表面分子印迹聚合物的方法
CN110483746B (zh) 一种新型共价有机框架材料的合成及其在金属离子识别和染料吸附中的应用
CN113670700B (zh) 一种富集分离黄曲霉毒素b1的磁性光子晶体微球及其制备方法和应用
CN109293855A (zh) 一种表面功能化磁性纳米分子印迹聚合物的制备方法及其应用
CN105854844B (zh) 青蒿酸磁性印迹微球及其制法与应用
CN103433007B (zh) 核-壳型罗丹明6g分子印迹固相萃取磁性材料及其制备方法和应用
CN104877090B (zh) 一种室温紫外引发聚合制备离子印迹聚合物的方法及应用
CN113234192B (zh) 一种双模板表面分子印迹纳米复合材料、其制备方法与应用
CN105289532A (zh) 一种维生素b12分子印迹固相萃取磁性材料及其制备方法和应用
CN105327684B (zh) 识别莫西菌素的磁性荧光分子印迹材料及其制备方法

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