CN109529791B - 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法 - Google Patents

一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109529791B
CN109529791B CN201811560937.9A CN201811560937A CN109529791B CN 109529791 B CN109529791 B CN 109529791B CN 201811560937 A CN201811560937 A CN 201811560937A CN 109529791 B CN109529791 B CN 109529791B
Authority
CN
China
Prior art keywords
supramolecular
water
abib
methanol
boric acid
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.)
Active
Application number
CN201811560937.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109529791A (zh
Inventor
陈学平
潘建明
刘树成
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.)
Beijing Xuangu Management Consulting Services Co ltd
Original Assignee
Jiangsu 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 Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201811560937.9A priority Critical patent/CN109529791B/zh
Publication of CN109529791A publication Critical patent/CN109529791A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109529791B publication Critical patent/CN109529791B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30Processes for preparing, regenerating, or reactivating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明属于分子辨识选择性分离材料制备技术领域,涉及一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点高分子吸附剂的方法。本发明通过ATRP引发聚合和超分子作用的方法制了一种高密度硼酸位点高分子吸附剂;并将其用于中性溶液中的白蛋白的选择性吸附和分离;本发明制备的高密度硼酸位点高分子吸附剂,具有较高的糖蛋白选择吸附性能,具有较大的吸附容量,具有良好的酸碱响应性能,并且对糖蛋白白蛋白具有快速的吸附解吸附性能。

Description

一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的 方法
技术领域
本发明属于分子辨识选择性分离材料制备技术领域,涉及一种适用于选择性分离糖蛋白的硼亲和型吸附剂制备方法,尤其涉及一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点高分子吸附剂。
背景技术
糖蛋白占体内总蛋白质的50%以上,在多种生物过程中发挥着极其重要的作用,如分子识别、细胞间和细胞内信号传导、免疫反应等。此外,许多疾病的发生与相关蛋白的糖基化状态有关,因而许多糖蛋白已被用作疾病生物标志物和治疗靶点。然而,许多对研究和临床诊断具有重要意义的糖蛋白在实际样品中以非常低的丰度存在。此外,高丰度干扰成分通常与糖蛋白共存于样品基质中,严重抑制低丰度糖蛋白的检测信号。因此,在对糖蛋白分析之前,实现高效快速识别与分离富集糖蛋白是必不可少的关键步骤。
硼酸已被证明是一种非常好的糖类受体,这是基于硼酸可以通过共价硼亲和相互作用,与顺式1,2-或1,3-二羟基可逆地结合形成五元或六元环酯的原理。在弱碱性环境下,环酯键稳定;当pH值降低至酸性时,环酯键遭到破坏,含有顺式二羟基结构的化合物被释放出来。而糖蛋白表面的糖含有丰富的顺式二羟基结构,因而,硼亲和材料对糖蛋白具有高效的选择性,可应用于糖蛋白的吸附分离。现有的硼亲和吸附材料一般通过双键硼酸单体的自由基聚合或者硼酸配体的界面化学修饰来制备,获得的产品硼酸含量低、位点易被包埋,难以实现低浓度糖蛋白分子的高效、快速捕获。
提高硼亲和吸附剂中硼酸含量、提高硼酸位点键合灵活度是解决以上问题的重要途径。超分子界面组装是通过分子在活性界面之间的相互作用,从而达到分子之间的识别和组装,形成特定结构及功能的技术。环糊精,是一类由若干D-P吡喃葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键环状排列而成的寡聚糖类大环化合物,具有疏水性内腔和亲水性外沿,是第二类超分子主体分子的代表。环糊精内腔疏水、外壁亲水的特性可以使其根据多种非共价相互作用(范德华力、疏水相互作用、氢键等)与许多有机和无机分子形成配合物及分子组装体系。其中含有7个D-吡喃葡萄糖单元的β-环糊精(β-CD)内腔尺寸适中,适合包合许多疏水的芳香族、脂肪族化合物,且包合物有显著的自修复效果和稳定的超分子结构。鉴于环糊精优越的超分子界面组装性能,目前已被广泛用于构建多种超分子组装体系并用于识别与分离过程。然而,将基于环糊精的超分子界面组装策略用于制备高密度硼酸位点吸附剂的工作还未见报道。
发明内容
本发明为了解决低密度硼亲和材料吸附效率低、速度慢的缺点和功能单体被包埋的问题,引入了环糊精,并通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法提高了本材料的硼酸密度,从而提高吸附剂的吸附效率。
本发明首先利用四乙烯基苯硼酸(4-VBA)和对氯甲基苯乙烯作为单体,共聚获得了氯原子修饰的硼酸聚合载体(BA-MF),再经原子转移自由基聚合(ATRP)在上述载体表面接枝超分子主体A-β-CD(BA-MF-CD);随后利用水热反应增长1-溴金刚烷支链长度,合成溴代金刚烷热引发剂ABIB;紧接着在ABIB端基接枝硼酸分子,获得硼酸接枝的超分子客体材料(ABIB-BA);最后经金刚烷和β-CD的超分子界面组装,制备了高密度硼酸位点吸附剂(BA-MF-CD/ABIB-BA)。利用静态吸附实验,探究了BA-MF-CD/ABIB-BA对目标糖蛋白即白蛋白(OVA)分子的吸附性能。此外作为对比,本实验还合成了没有超分子作用的吸附剂BA-MF-BA,即通过ATRP技术直接在BA-MF表面接枝苯硼酸。
一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,包括如下步骤:
(1)硼酸聚合载体(BA-MF)的制备
将1-氯甲基-4-乙烯基苯,4-乙烯基苯基硼酸(4-VBA)和2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)的混合物溶于DMF中,并鼓入氮气,脱气5-15分钟,在70-90℃下密封过夜反应,通过低温淬灭反应,将混合物缓慢倒入冷乙醚中,离心分得到产物。
步骤(1)中,1-氯甲基-4-乙烯基苯、4-乙烯基苯基硼酸、AIBN的比例为(0.6-0.8)mmol:(0.6-0.8)mmol:(0.03-0.04)mmol。
(2)带双键的β-CD(A-β-CD)的制备
将β-CD溶解于DMF中,然后加入作为催化剂的氢氧化钠,磁力搅拌反应0.5-1小时,随后在冰水浴(0-10℃)中缓慢加入烯丙基溴,反应持续36-50小时,反应结束后,用大量丙酮洗涤后获得白色产物(A-β-CD),密封低温保存以备用。
步骤(2)中,β-CD和烯丙基溴的用量比例为2.0-5.0g:2-8mL。
(3)超分子主体(BA-MF-CD)的制备
取步骤(1)中合成的BA-MF和步骤(2)中的产物A-β-CD溶于甲醇和水的混合液中,然后加入交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通氮气,并在氮气氛围下迅速加入PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和CuCl,继续通氮气2-4min,在50-70℃温度下,密封反应15-20h,产物分别用水、甲醇、乙醇洗涤,然后在40-60℃下真空干燥,得到BA-MF-CD。
步骤(3)中,BA-MF、A-β-CD、甲醇和水混合液、EDGMA、PMDETA和CuCl的用量比例为0.30-0.70g:0.1-0.4g:20-35mL:44μL:30μL:10-25mg,其中,甲醇和水混合液中甲醇和水的体积比为15-25mL:5-10mL。
(4)溴代金刚烷热引发剂ABIB的制备
ABIB的合成分为两个步骤,如下:
①20-40mL的乙二醇溶液中,加入1.0-2.0g的1-溴金刚烷、0.30-0.45g的KOH。80-130水热反应10-15个小时。反应结束后,冷却至室温,将混合液倒入40-60mL的去离子水中,并调节pH至中性;随后用150-300mL的三氯甲烷萃取,有机层用水洗两次,并用无水Na2SO4干燥;然后蒸发溶剂,干燥后得到产物。
②取①中的产物0.65-0.95g和1.0-2.0g的四溴化碳,在氮气氛围下溶解于15-25mL的四氢呋喃中,随后在冰水浴下加入1.0-2.0g的三苯基膦,并在室温下搅拌半个小时;然后加水淬灭反应,萃取出产物,洗涤干燥的到深棕色产物ABIB。
(5)超分子客体(ABIB-BA)的制备
取ABIB和4-VBA溶于甲醇和水的混合液中,然后加入交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通氮气,并在氮气氛围下迅速加入PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和CuCl,继续通氮气2-4min,在50-70℃温度下,密封反应15-20h。产物溶于甲醇内保存。
步骤(5)中,ABIB、4-VBA、甲醇和水的混合液、EDGMA、PMDETA和CuCl的用量比为:0.10-0.35g:0.10-0.45g:20-35mL:44μL:30μL:10-25mg,其中,甲醇和水混合液中甲醇和水的体积比为15-25mL:5-10mL。
(6)高密度硼酸位点吸附剂(BA-MF-CD/ABIB-BA)的制备
取步骤(5)制得的超分子客体(ABIB-BA)溶于水中,将超分子主体(BA-MF-CD)溶解在甲醇溶液中,然后将二者混合,室温下磁力搅拌反应20-30h,然后离心分离,去离子水洗,然后在40-60℃下真空干燥。
步骤(6)中,ABIB-BA:水:BA-MF-CD和甲醇溶液的用量为:0.10-0.55g:5-8mL:0.5-2mL:4-8mL。
无超分子作用的吸附剂BA-MF-BA的制备
取(1)中合成的硼酸聚合载体(BA-MF)和4-VBA(4-乙烯基苯硼酸)溶解在20-30mL的甲醇中,加入5.0-10mL的去离子水。然后加入交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通入氮气,并在氮气氛围下迅速加入PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和10-25mg的CuCl,继续通氮气2-4min。在50-70℃温度下,密封反应15-20小时。然后在40-60℃下真空干燥。
本发明采用硼酸作为识别单体结合超分子作用制备了一种新型的高密度硼酸位点高分子吸附剂(BA-MF-CD/ABIB-BA),该聚合物能够在40min内达到吸附平衡,最大吸附容量高达130mg/g,并且吸附选择性高、稳定性好。
与现有技术相比较,本发明的有益效果体现在如下方面:
1)本发明制备的高密度硼酸吸附位点吸附剂,解决了传统硼亲和材料吸附位点少、吸附容量低、作用力弱的问题,增强了材料的吸附选择性,增加了材料的吸附容量;
2)超分子作用和ATRP引发聚合成功地在聚合物表面引入第二种硼酸,不仅增加了材料表面的苯硼酸的密度、解决了官能团包埋的问题,而且与聚合物链上的硼酸相比,第二种硼酸转动更加灵活,能够有效避免硼酸之间的位阻效应,能更高效的选择性吸附分离糖蛋白;
3)硼酸基团对糖蛋白的吸附和分离可以通过调节溶液pH来控制,实现对糖蛋白分离富集。综上所述,利用超分子界面组装策略制备的高密度硼酸位点高分子吸附剂,对糖蛋白的选择性和亲和性增强,在糖蛋白选择性吸附分离领域有广阔的应用前景。
附图说明
图1中A-D为实施例1中制备的步骤(3)中产物BA-MF-CD的SEM图像,能发现材料块状多孔的表面特征;图片E-H是合成步骤(6)中的产物BA-MF-CD/ABIB-BA的SEM图像。
图2是实施例1中步骤(6)、步骤(7)、步骤(3)、和步骤(1)的合成产物即BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和BA-MF的红外吸收谱图。
图3是实施例1中的BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和主BA-MF的XPS能谱图。
图4是试验例1中的吸附数据。
图5是试验例2中的吸附数据。
图6是试验例3中BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA的选择性吸附实验数据。
具体实施方式
实施例1:
(1)硼酸聚合载体(BA-MF)的制备
将0.11mL(0.71mmol)1-氯甲基-4-乙烯基苯(4-VBA),0.10g(0.68mmol)4-乙烯基苯基硼酸和5.0mg 2,2'-偶氮二异丁腈AIBN的混合物溶于DMF中,通氮气脱气10分钟,80℃下搅拌反应24小时;低温淬灭反应,将产物倒入适量冷乙醚中,离心分离,60℃烘干。
(2)带双键的β-CD(A-β-CD)的制备
将4.5g的β-CD(β-环糊精)溶解于30mL DMF中。加入1.6g的NaOH作为催化剂,于室温下磁力搅拌1小时;冰水浴控温于5℃之间,边搅拌边缓慢滴加4mL丙烯基溴,并且在该温度下让反应进行48个小时。得到黄色沉淀,真空抽滤,用足量丙酮洗,得到白色A-β-CD白色粉末。密封、阴凉保存。
(3)超分子主体(BA-MF-CD)的制备
取0.53g(1)中合成的产物BA-MF和0.14g(2)中的产物A-β-CD溶于甲醇(20mL)和水(5mL)的混合液中,然后加44μL交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通入氮气脱气5min,并在氮气氛围下迅速加入30μl的PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和24mg的CuCl,继续通氮气3min。在60℃温度下,密封反应18小时。在最终产物中加入足量的去离子水,直至不再有白色沉淀析出,离心分离,产物用水洗3次,50℃下真空烘干。
(4)溴代金刚烷热引发剂ABIB的制备
ABIB的合成分为两个步骤,如下:
①30mL的乙二醇溶液中,加入1.5g(6.975mmol)的1-溴金刚烷、0.313g的KOH,于110℃烘箱中水热反应12小时。反应结束后,冷却至室温,将混合液倒入50mL的去离子水中,pH=1的HCl溶液调至pH=7;随后用200mL的三氯甲烷萃取,有机层用50mL水洗两次,并用无水Na2SO4干燥;旋转蒸发得到深棕色液体产物。
②取①中的产物0.81g和1.72g的四溴化碳(5.18mmol),在氮气氛围下溶解于20mL的四氢呋喃中,随后在0℃加入1.35g三苯基膦(5.18mmol),并在室温下搅拌0.5小时;然后加入几滴水淬灭反应,将产物倒入500mL的烧杯,在150mL CH2Cl2和100mL水之间分配,分出有机层,并分别用50mL的去离子水洗涤三次,用50mL的饱和食盐水洗一次,然后用无水Na2SO4干燥;蒸发浓缩产物,并在50℃下烘干得到深棕色的固体。
(5)超分子客体(ABIB-BA)的制备
取0.11g的ABIB和0.19g的4-VBA溶于甲醇(20mL)和水(5mL)的混合液中,然后加44μL交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通入氮气脱气5min,并在氮气氛围下迅速加入30μl的PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和24mg的CuCl,继续通氮气3min。在60℃温度下,密封反应18小时。反应结束后,按产物:水为2:9的比例加入去离子水,离心分离,得到黄色油状液体,溶于2mL甲醇后收集,密封保存。
(6)高密度硼酸位点吸附剂(BA-MF-CD/ABIB-BA)的制备
取0.22g的超分子客体(ABIB-BA)溶于7.5mL水中和1mL的超分子主体(BA-MF-CD)溶解在溶于6.5mL甲醇溶液,将二者混合,室温下磁力搅拌反应24小时,然后离心分离,去离子水洗3次,然后在50℃下真空干燥。
(7)无超分子作用的吸附剂BA-MF-BA的制备
取(1)中合成的硼酸聚合载体(BA-MF)0.51g和0.20g的4-VBA(4-乙烯基苯硼酸)溶解在20mL的甲醇中,加入5mL的去离子水。然后加44μL交联剂EDGMA(乙二醇甲基丙烯酸酯),通入氮气脱气5min,并在氮气氛围下迅速加入30μl的PMDETA(N,N,N',N”,N”-五甲基二亚乙基三胺)和24mg的CuCl,继续通氮气3min。在60℃温度下,密封反应18小时。在最终产物中加入足量的去离子水,直至不再有白色沉淀析出,离心分离,产物用水洗3次,50℃下真空烘干。
图1中A-D为实施例1中制备的步骤(3)中产物BA-MF-CD的SEM图像,能发现材料块状多孔的表面特征;图片E-H是合成步骤(6)中的产物BA-MF-CD/ABIB-BA的SEM图像,与图A-D相比,材料依旧保持块状多孔的特征,但是材料表面明显变粗糙了,这是由于其表面修饰上苯硼酸导致的。
图2是实施例1中步骤(6)、步骤(7)、步骤(3)、和步骤(1)的合成产物即BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和BA-MF的红外吸收谱图。3375cm-1处的较宽的吸收峰归属于β-CD和苯硼酸上的-OH的伸缩振动,1033cm-1处的吸收峰归属于β-CD上C-O的弯曲振动,1388cm-1处的吸收峰归属于B-O的伸缩振动,则可知本实验成功地合成了上述四种材料。
图3是实施例1中的BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和主BA-MF的XPS能谱图。从A图可知,上述四种材料均在O1s(520ev)和C1s(295ev)处有吸收峰;B图是BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA和BA-MF在192-212ev附近的局部放大XPS能谱图,只有硼酸聚合物载体BA-MF在Cl2p(198ev)处有吸收峰,说明后期修饰成功,成功取代了BA-MF末端的氯;C图显示BA-MF-CD/ABIB-BA在Br3d(71ev)处有吸收峰;D图显示BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA和硼酸聚合物载体(BA-MF)均具有B1s(192ev)吸收峰,而且BA-MF-CD/ABIB-BA的吸收峰明显比BA-MF-BA和主体材料强,则实施例1中的步骤(6)的产物即BA-MF-CD-BA成功合成;综上,本实验成功合成了上述四种材料。
试验例1:准确秤取5份5mg的BA-MF-CD/ABIB-BA,分别加入10mL的离心管中,分别加入10mL的pH=5、pH=6、pH=7、pH=8和pH=9的1mg/mL的白蛋白溶液(OVA),稍微超声分散,在25℃的恒温水浴箱中吸附5h,吸附实验结束后离心取上层清液。同样的,按照上述步骤,另一组吸附剂分别取BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA,吸附结束后同样离心取上层清液。
将所有获得的上层清液用紫外可见分光光度计测试未吸附的OVA分子,并根据结果计算出各组吸附容量。
图4是试验例1中的吸附数据,从图可以看出,BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA均在缓冲溶液的pH为8的时候吸附容量最大,而且任何一个pH下,BA-MF-CD/ABIB-BA总是具有最高的吸附容量。
试验例2:分别取pH为7的0.1mg/mL、0.3mg/mL、0.5mg/mL、0.7mg/mL、1.0mg/mL的白蛋白溶液(OVA),测试其紫外可见光区域的吸光度,统计结果计算绘制标准曲线图。
动力学吸附实验:准确称取8份5mg的BA-MF-CD/ABIB-BA,分别加入10mL的离心管中,均加入9mL的pH=8的1mg/mL的白蛋白溶液中,稍微超声分散,在25℃的恒温水浴箱中分别放置10min、20min、30min、60min、90min、120min、140min、160min,吸附实验结束后离心分离,取上层清夜,并且用紫外可见分光光度计测定未吸附的蛋白质。
准确称取10份5mg的吸附剂,分别加入10mL的离心管中,分别加入9mL的0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.3mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL、0.6mg/mL、0.7mg/mL、0.8mg/mL、0.9mg/mL、1mg/mL、的白蛋白溶液,稍微超声分散,在25℃的恒温水浴箱中放置5小时,吸附实验结束后,离心分离,取上层清夜。
图5是试验例2的吸附数据,A图是OVA的吸光度和浓度之间标准曲线图;图B是试验例2中,BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA的动力学吸附曲线图,从图可以看出,BA-MF-CD/ABIB-BA的吸附容量最大,在40min时达到吸附平衡。图C是BA-MF-CD/ABIB-BA-4的热力学吸附曲线图,从图可以看出BA-MF-CD/ABIB-BA的吸附容量最大,其最大吸附容量是130mg/g。
试验例3:分别选取糖蛋白辣根过氧化物酶(HRP)和非糖蛋白牛血清白蛋白(BSA)和白蛋白(OVA)作为选择性吸附实验的糖蛋白,来检测BA-MF-CD/ABIB-BA-4对糖蛋白白蛋白的选择性吸附性能。先分别将5mg的BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA加入10mL离心管中,然后分别加入1.0mg/mL OVA磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH=8,20mM),超声分散均匀,将离心管置于25℃水浴振荡器中静态吸附5h,5h后将测试液离心,取上层清液,通过紫外可见分光光度计测定未吸附蛋白质浓度。按照此操作,将OVA分别换成HRP和BSA,测定未吸附的蛋白浓度。
图6是试验例3中BA-MF-CD/ABIB-BA、BA-MF-BA、BA-MF-CD和ABIB-BA的选择性吸附实验数据,数据显示,该四种材料中BA-MF-CD/ABIB-BA对OVA具有最高的吸附容量,并且其对OVA具有良好的选择性。

Claims (9)

1.一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)硼酸聚合载体BA-MF的制备:
将1-氯甲基-4-乙烯基苯,4-乙烯基苯基硼酸4-VBA和2,2'-偶氮二异丁腈AIBN的混合物溶于二甲基甲酰胺DMF中,并鼓入氮气,脱气5-15分钟,在70-90 ℃下密封过夜反应, 通过低温淬灭反应,将混合物缓慢倒入冷乙醚中,离心分得到产物BA-MF;
(2)带双键的β-环糊精β-CD的制备:
将β-环糊精β-CD溶解于二甲基甲酰胺DMF中,然后加入作为催化剂的氢氧化钠,磁力搅拌反应0.5-1小时,随后在冰水浴中缓慢加入烯丙基溴,反应持续36-50小时,反应结束后,用大量丙酮洗涤后获得白色产物,即带双健的β-环糊精β-CD,标记为A-β-CD,密封低温保存以备用;
(3)超分子主体BA-MF-CD的制备:
取步骤(1)中合成的BA-MF和步骤(2)中的产物A-β-CD溶于甲醇和水的混合液中,然后加入交联剂乙二醇甲基丙烯酸酯EDGMA,通氮气,并在氮气氛围下迅速加入N, N, N', N'',N''-五甲基二亚乙基三胺PMDETA和CuCl,继续通氮气,在一定温度下,密封反应,产物分别用水、甲醇、乙醇洗涤,真空干燥,得到BA-MF-CD;
(4)制备溴代金刚烷热引发剂ABIB,备用;
ABIB的合成分为两个步骤,如下:
① 20-40 mL的乙二醇溶液中,加入1.0-2.0 g的1-溴金刚烷、0.30-0.45 g的KOH,80-130水热反应10-15个小时,反应结束后,冷却至室温,将混合液倒入40-60 mL的去离子水中,并调节pH至中性;随后用150-300 mL的三氯甲烷萃取,有机层用水洗两次,并用无水Na2SO4干燥;然后蒸发溶剂,干燥后得到产物;
② 取①中的产物0.65-0.95 g和1.0-2.0 g的四溴化碳,在氮气氛围下溶解于15-25mL的四氢呋喃中,随后在冰水浴下加入1.0-2.0 g的三苯基膦,并在室温下搅拌半个小时;然后加水淬灭反应,萃取出产物,洗涤干燥的到深棕色产物ABIB;
(5)超分子客体ABIB-BA的制备:
取ABIB和 4-VBA溶于甲醇和水的混合液中,然后加入交联剂EDGMA,通氮气,并在氮气氛围下迅速加入PMDETA和 CuCl,继续通氮气,在一定温度下,密封反应,产物溶于甲醇内保存;
(6)高密度硼酸位点吸附剂BA-MF-CD/ABIB-BA的制备:
取步骤(5)制得的超分子客体ABIB-BA溶于水中,将超分子主体BA-MF-CD溶解在甲醇溶液中,然后将二者混合,室温下磁力搅拌反应,然后离心分离,去离子水洗,真空干燥。
2.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(1)中,1-氯甲基-4-乙烯基苯、4-乙烯基苯基硼酸、AIBN的比例为(0.6-0.8)mmol :(0.6-0.8)mmol :(0.03-0.04)mmol。
3.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(2)中,β-CD和烯丙基溴的用量比例为2.0-5.0 g:2-8 mL。
4.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(3)中,BA-MF、A-β-CD、甲醇和水混合液、EDGMA、PMDETA和CuCl的用量比例为0.30-0.70 g:0.1-0.4 g:20-35mL:44μL:30μL:10-25 mg,其中,甲醇和水混合液中甲醇和水的体积比为15-25 mL:5-10 mL。
5.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(3)中,继续通氮气的时间为2-4 min,密封反应的温度为50-70 ℃,时间为15-20 h,真空干燥温度为40-60 ℃。
6.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(5)中,ABIB、4-VBA、甲醇和水的混合液、EDGMA、PMDETA和CuCl的用量比为:0.10-0.35 g:0.10-0.45 g:20-35mL:44 μL:30 μL:10-25mg,其中,甲醇和水混合液中甲醇和水的体积比为15-25 mL:5-10 mL。
7.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(5)中,继续通氮气的时间为2-4 min,密封反应的温度为50-70 ℃,时间为15-20 h。
8.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(6)中,ABIB-BA:水:BA-MF-CD和甲醇溶液的用量为:0.10-0.55 g:5-8mL:0.5-2 mL:4-8 mL。
9.根据权利要求1所述的基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法,其特征在于,步骤(6)中,磁力搅拌反应20-30 h,真空干燥的温度为40-60 ℃。
CN201811560937.9A 2018-12-20 2018-12-20 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法 Active CN109529791B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811560937.9A CN109529791B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811560937.9A CN109529791B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109529791A CN109529791A (zh) 2019-03-29
CN109529791B true CN109529791B (zh) 2021-08-03

Family

ID=65855995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811560937.9A Active CN109529791B (zh) 2018-12-20 2018-12-20 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109529791B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113634238B (zh) * 2021-07-15 2023-09-26 江苏大学 一种柔性多孔硼亲和共聚物吸附剂及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050005869A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 The Clorox Company Composite absorbent particles
CN102746423A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 中国科学院大连化学物理研究所 有机-无机杂化环糊精类手性分离多孔整体材料的制备
CN103992483A (zh) * 2014-05-13 2014-08-20 同济大学 一种具有糖、温度和pH三重敏感性的药物输送材料及其制备方法
CN104892950A (zh) * 2015-05-28 2015-09-09 天津大学 一种水溶性环糊精接枝聚合物的制备及在水处理中的应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050005869A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 The Clorox Company Composite absorbent particles
CN102746423A (zh) * 2011-04-19 2012-10-24 中国科学院大连化学物理研究所 有机-无机杂化环糊精类手性分离多孔整体材料的制备
CN103992483A (zh) * 2014-05-13 2014-08-20 同济大学 一种具有糖、温度和pH三重敏感性的药物输送材料及其制备方法
CN104892950A (zh) * 2015-05-28 2015-09-09 天津大学 一种水溶性环糊精接枝聚合物的制备及在水处理中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109529791A (zh) 2019-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Molecularly imprinted polymer using β-cyclodextrin as functional monomer for the efficient recognition of bilirubin
Xiong et al. Layer-by-layer assembly of multilayer polysaccharide coated magnetic nanoparticles for the selective enrichment of glycopeptides
CN110760078B (zh) 以交联环糊精聚合物为支架的糖簇材料及其制备方法和应用
CN109529791B (zh) 一种基于超分子界面组装策略制备高密度硼酸位点吸附剂的方法
CN101530765B (zh) 一种酪蛋白/壳聚糖复合生物微球及其制备方法
CN109772178B (zh) 一种基于点击化学双面负载的乙胺嘧啶分子印迹复合膜的制备方法及应用
CN111004411A (zh) 一种用于选择性分离四环素的生物质基分子印迹复合膜的制备方法
CN112934198A (zh) 一种环糊精多孔吸附材料及其制备方法与应用
Zheng et al. Specific enrichment of glycoproteins with polymer monolith functionalized with glycocluster grafted β-cyclodextrin
CN103304752B (zh) 一种以双胺a为模板通过半共价法制备硅胶表面双酚a分子印迹聚合物的方法
CN103406111A (zh) 用于血液灌流去除内毒素的吸附剂及其制备方法
CN112774643A (zh) 一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用
Zheng et al. Synthesis of polyethylene glycol functional bonded silica gel for selective recognition and separation of α-cyclodextrin
Striegler Investigation of disaccharide recognition by molecularly imprinted polymers
CN111704693B (zh) 一种伪模板分子印迹聚合物及其应用
CN104558543B (zh) 一种硅胶的改性方法
Okutucu et al. Noncovalently galactose imprinted polymer for the recognition of different saccharides
CN103980443A (zh) 一种半共价法制备亲水性双酚a分子印迹聚合物的方法
CN108554393A (zh) 聚苯乙烯基薄膜壳聚糖除铜复合材料及其制备方法
CN106589169A (zh) 一种水溶性高分子环糊精聚合物的制备方法
CN115055172B (zh) 一种聚离子液体修饰MXene吸附剂的制备方法及应用
CN112430327B (zh) 一种网状磁性分子印迹共价有机框架材料及其制备方法与应用
JP3630348B2 (ja) 機能性糖鎖高分子及びその使用方法
CN112608483B (zh) 一种单分散β-环糊精功能化聚合物微球手性固定相及其制备方法和应用
CN105566586B (zh) 一种苯砷酸类分子印迹聚合物的制备方法

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
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230801

Address after: 230000 Room 203, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee after: Hefei Jiuzhou Longteng scientific and technological achievement transformation Co.,Ltd.

Address before: Zhenjiang City, Jiangsu Province, 212013 Jingkou District Road No. 301

Patentee before: JIANGSU University

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240617

Address after: No. 55, Group 3, Biyu Village, Shizhuang Town, Funing County, Yancheng City, Jiangsu Province, China

Patentee after: Wang Yuanyuan

Country or region after: China

Address before: 230000 Room 203, building 2, phase I, e-commerce Park, Jinggang Road, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province

Patentee before: Hefei Jiuzhou Longteng scientific and technological achievement transformation Co.,Ltd.

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240726

Address after: 683, 1st Floor, Building 9, No. 44 Beiyuan South Road, Tongzhou District, Beijing 101121

Patentee after: Beijing Xuangu Management Consulting Services Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: No. 55, Group 3, Biyu Village, Shizhuang Town, Funing County, Yancheng City, Jiangsu Province, China

Patentee before: Wang Yuanyuan

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right