CN111205393A - 用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明解决的技术问题是克服现有规模化生产高纯度人参皂苷Rd技术的不足,提供一种用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料及制备方法,属于医药中间体高分子吸附分离材料技术领域。本发明的用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料,由模板分子人参皂苷Rd、功能单体复合物、交联剂、分散剂和引发剂通过悬浮聚合方式反应再洗脱人参皂苷Rd后得到。该分子印迹聚合材料采用具备亲水和疏水双重作用的材料,对吸附人参皂苷Rd具有协同作用,粒径范围在40~100μm之间,对模板分子人参皂苷Rd具有吸附效率高、吸附容量大、稳定性好且具有广泛吸附作用位点和空间识别能力。
Description
技术领域
本发明属于医药中间体高分子吸附分离材料技术领域,特别涉及一种吸附效率高、吸附容量大、稳定性好且具有广泛吸附作用位点和空间识别能力的分子印迹聚合材料及制备方法和应用。
背景技术
人参皂苷是人参的主要有效成分,现已明确知道的人参皂苷单体约有50余种,在人参中的含量占4%左右,人参皂苷Rd作为三七及人参提取物中有效组分,具有活跃的生物活性。
目前,人参皂苷Rd的分离纯化方法主要采用大孔吸附树脂吸附分离和制备型高效液相色谱法以及二维制备色谱法。由于人参皂苷之间结构相似,理化性质差别小,单体之间的分配行为接近,因此分离难度大。大孔吸附树脂的洗脱需要大量溶剂,成本高,工业化生产难度大,且纯化后的组分中人参皂苷Rd的含量低,若需要高含量的人参皂苷Rd,须再配合制备型高效液相色谱分离。而制备型高效液相色谱法纯化人参皂苷Rd,目前广泛使用的色谱填料是ODS(C18),虽纯化后产品纯度高,但由于填料价格昂贵,制备量小,且目前分离效果最理想的溶媒只能采用具有生物毒性的乙腈,因此该种制备方法只适合于标准品和对照品的小剂量制备,难以工业化生产。二维制备色谱法分离纯化人参皂苷Rd采用的原料为组成简单的三七提取物,但是该方法制备量小,无法扩大生产,仍然处于实验室研究阶段。虽然近年来,关于天然产物分离提取的报道较多,但可应用于工业化生产的方法很少。因此获取高纯度人参皂苷单体的纯化方法的局限一直是制约人参皂苷单体科学研究和医药临床应用的主要原因。
分子印迹材料是一类对模板分子具有高效选择性的聚合材料。目前分子印迹材料对模板分子的选择性吸附主要依靠模板分子的空间结构和分子间作用力,两种作用机制产生的协同效果使分子印迹材料对模板分子具有选择识别和特异吸附作用。但由于目前制备的聚合物印迹材料存在比表面积小,材料粒径范围宽等不足,从而导致印迹材料对模板分子的吸附性能和选择能力降低。
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有规模化生产高纯度人参皂苷Rd技术的不足,提供一种用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料及制备方法和应用。该分子印迹聚合材料采用具备亲水和疏水双重作用的材料,对吸附人参皂苷Rd具有协同作用,粒径范围在40~100μm之间,对人参皂苷Rd具有高效选择性。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料,由模板分子人参皂苷Rd、功能单体复合物、交联剂、分散剂和引发剂通过悬浮聚合方式反应再洗脱人参皂苷Rd后得到。
其中,上述的印迹聚合材料,所述功能单体复合物由功能单体a、b和c组成,具体为a:甲基丙烯酸、b:苯乙烯和c:丙烯酰胺,或者a:4-乙烯基吡啶、b:甲基丙烯酰胺和c:丙烯酸,或者a:4-乙烯基苯乙烯、b:甲基丙烯酸甲酯和c:2-丙烯酰胺基-1-丙烷磺酸;所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯,N,N-二甲基丙烯酰胺,二乙烯基苯,N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种;所述分散剂为聚乙烯醇;所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或者过氧化氢异丙苯。
较好的,功能单体为a:甲基丙烯酸、b:苯乙烯和c:丙烯酰胺,交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯,引发剂为偶氮二异丁腈,分散剂为聚乙烯醇1788溶液(4%水溶液20℃时黏度为0.008Pa·s);
印迹聚合材料的粒径范围为40~100μm。
进一步的,上述的印迹聚合材料,所述人参皂苷Rd、功能单体复合物、交联剂、分散剂、引发剂的摩尔比为0.1∶5~30∶20~30∶200~1200∶0.01~0.05;功能单体a、b、c的摩尔比为:1∶2~5∶2~5。
本发明还提供了一种上述印迹聚合材料的制备方法,包括以下步骤:
1)将人参皂苷Rd单体以及功能单体a、b和c按比例混合、溶解,制成预交联溶液;并将交联剂和分散剂按比例充分混合,制成预聚合溶液;
2)将步骤1)中所述预交联溶液和所述预聚合溶液按比例混合,再加入引发剂进行聚合反应,得到分子印迹聚合物;
3)洗脱步骤2)中的聚合物的人参皂苷Rd,再经活化后得到人参皂苷Rd印迹聚合材料。
进一步的,上述的制备方法中,所述步骤1)中,预交联溶液由人参皂苷Rd以及功能单体a、b和c溶解到甲苯或者二甲基亚砜中制备得到;所述人参皂苷Rd与所述甲苯或二甲基亚砜的摩尔比为1∶150~200;
进一步的,上述的制备方法中,所述步骤2)中,聚合反应在氮气保护下进行,反应依次在转速为500rpm~800rpm的搅拌条件下反应8h~12h、在静置条件下反应10h~16h;所述聚合反应过程中的温度为55℃~85℃;
进一步的,上述的制备方法中,所述步骤3)中,洗脱采用的方法为索氏提取法;洗脱采用的洗脱液为丙酮、乙酸和水的混合液;所述洗脱液中丙酮、乙酸和水的体积比为20~30∶0.5~1.5∶3,优选的,所述洗脱液中丙酮、乙酸和水的体积比为10∶0.4∶1。
作为一个总的发明设计,本发明还提供了一种上述的人参皂苷Rd印迹聚合材料在吸附分离人参皂苷Rd中的应用。
进一步的,上述的应用中,包括以下步骤:将人参皂苷Rd印迹聚合材料添加到人参皂苷Rd溶液中,进行恒温振荡,分离,完成对人参皂苷Rd的吸附;所述人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的添加量为每升所述人参皂苷Rd溶液中添加人参皂苷Rd分子印迹聚合材料1.0-2.0g。
进一步的,上述应用中,所述人参皂苷Rd溶液的初始浓度为100mg/L~200mg/L;
进一步的,上述应用中,所述人参皂苷溶液是由人参皂苷Rd和乙醇水溶液混合制得;较好的,所述人参皂苷Rd的质量百分含量为95.0%,经人参皂苷Rd标准曲线计算得出;乙醇水溶液的体积百分含量为30%~50%;
进一步的,上述应用中,所述恒温振荡的温度为20℃~40℃,转速为150rpm~200rpm,振荡时间为30min~60min。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、本发明采用复合功能单体使得制备的印迹聚合材料同时具备亲水的羟基和氨基及疏水的苯基功能基团以提高印迹聚合材料对人参皂苷Rd的选择吸附效率。同时制备的聚合物材料粒径分布均匀,粒径小,空间结构规则且同时具备亲水和疏水双重作用,二者结合制备的分子印迹聚合材料产生的印迹空穴通过疏水基团和亲水基团同时作用于人参皂苷Rd的吸附分离过程中。该印迹材料通过疏水作用,范德华力和偶极-偶极作用以及氢键共同作用对模板分子产生作用。吸附过程中印迹聚合材料孔道同时具有疏水和亲水官能团,且孔道形状规则,分布均匀内部空腔能够形成与模板分子-人参皂苷Rd之间稳定的主客体结合,有效减少溶剂分子和其他竞争性的人参皂苷单体对分子印迹作用位点的争夺,使印迹聚合材料在吸附选择性和抗干扰能力方面得到增强。综合上述分析过程,在人参皂苷Rd的分子印迹聚合制备过程中,复合功能单体所提供的亲水及疏水官能团与模板分子预交联过程中能形成稳定的结合物,不仅能作为印迹材料的功能单体,同时也为人参皂苷Rd在聚合反应中提供了可聚合位点,起到了交联聚合作用。通过扫描电子显微镜的实验结果证明了制备的分子印迹聚合材料表面及内部孔道均具有对人参皂苷Rd具有较强亲和力的三维空间结构。
2、本发明的印迹聚合反应在密封搅拌条件下进行,反应条件温和,聚合反应产生热量能够及时散发,该反应安全系数高,危险性低。另外,本发明的聚合反应在甲苯或二甲基亚砜和聚乙烯醇1788的水溶液中进行,在该溶剂条件下有利于亲水性印迹位点的产生,同时制备的分子印迹聚合材料对水分子的抗干扰能力更强。
3、本发明利用印迹聚合材料吸附分离人参皂苷Rd的方法,具有吸附时间短,吸附效率高,选择性强,印迹材料性质稳定,重复使用性能好的优点,在医药天然产物中间体分离提纯领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1、实施例1的人参皂苷Rd印迹聚合材料的制备及应用流程图。
图2、实施例1制备的人参皂苷Rd印迹聚合材料的傅里叶红外光谱图。
图3、实施例1制备的人参皂苷Rd印迹聚合材料的扫面电子显微镜图,图(a)为印迹聚合材料的外观显微镜图,图(b)为印迹聚合材料的表观形貌结构图。
图4、实施例2中分子印迹聚合材料(MIPs)和非印迹聚合材料(NIPs)对人参皂苷Rd的吸附动力学曲线图。
图5、实施例2中印迹聚合材料(MIPs)和非印迹聚合材料(NIPs)对人参皂苷Rd、竞争性人参皂苷Rb1、人参皂苷Rb2的选择性吸附效果对比图。
图6、实施例2中分子印迹聚合材料(MIPs)对人参皂苷Rd吸附的重复使用效果图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述,但并不因此限制本发明的保护范围。
以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
实施例1
一种本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的制备方法,制备流程如图1所示,包括以下步骤:
1)预交联溶液的准备:取0.01mmol人参皂苷Rd单体(质量百分含量大于95%)和甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺功能单体((1∶2∶3)1.5mmol)加入甲苯中,混合超声溶解,脱气后制成预交联溶液;人参皂苷Rd与甲苯的摩尔比为1∶150;
2)预聚合溶液的准备:取乙二醇二甲基丙烯酸酯2mmol和聚乙烯醇1788(4%水溶液20℃时黏度为0.008Pa.s)30mmol,充分混合后,制成预聚合溶液;
3)将步骤1)中所述预交联溶液和步骤2)中所述预聚合溶液混合,加入偶氮二异丁腈0.003mmol,氮气脱气后持续保护直至聚合反应结束,在密封高压反应釜中以转速为750rpm进行搅拌,反应时间为10h,然后停止搅拌静置反应10h,聚合反应结束,整个反应过程中反应体系温度保持在60℃。得到含有模板分子的印迹聚合物微球。
4)利用布氏漏斗和中速滤纸将步骤(3)中聚合物抽滤分离,并用索氏提取器洗脱模板分子,洗脱液为丙酮、乙酸和蒸馏水的混合液,洗脱液体积为250mL,丙酮、乙酸、水的体积比为250∶10∶25;回流温度为80℃,冷凝器冷凝,提取时间为2h;最后用蒸馏水超声清洗聚合物至中性,将清洗后的聚合物在50℃下烘干12h,并用真空干燥箱在120℃下活化3h,制得人参皂苷Rd的印迹聚合物微球(MIPs),微球粒度40~100μm。
图2为聚合制备的人参皂苷Rd分子印迹聚合物的傅里叶红外光谱图,红外谱图解析:3312波数下为羟基和氨基的伸缩振动吸收峰,表明制备的分子印迹聚合物含有羟基和氨基,1724和1653波数附近的吸收峰,为甲基丙烯酸和乙二醇二甲基丙烯酸酯的特征吸收峰,754和705波数下为苯乙烯中苯环的特征峰。红外谱图分析可知聚合过程中甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺和乙二醇二甲基丙烯酸酯均成功交联聚合在聚合物上。
图3为本实施例制备的人参皂苷Rd的分子印迹聚合材料的扫面电子显微镜图,图(a)为印迹聚合材料的外观显微镜图,图(b)为印迹聚合材料的表观形貌结构图。
对比例
一种非印迹聚合材料(NIPs)的制备方法,其制备步骤与实施例1基本相同,不同之处在于对比例的制备过程中不加入人参皂苷Rd。
实施例2
一种本发明的人参皂苷Rd印迹聚合材料在吸附分离人参皂苷Rd中的应用。
1、不同温度条件下对人参皂苷Rd的吸附容量
包括以下步骤:
实验组(MIPs):取0.05g实施例1中MIPs置于50mL、初始浓度为200mg/L的人参皂苷Rd溶液中,分别在20℃、30℃、40℃水浴环境下恒温振荡3h,振荡速度均为150rpm,离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液。滤液中未被吸附的人参皂苷Rd的浓度用紫外分光光度计在波长203nm下进行测定,并计算MIPs对人参皂苷Rd的吸附容量(Q,mg/g)
对照组(NIPs):取0.05g实施例1中NIPs置于50mL、初始浓度为200mg/L的人参皂苷Rd溶液中,分别在20℃、30℃、40℃水浴环境下恒温振荡3h,振荡速度均为150rpm,离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液。滤液中未被吸附的人参皂苷Rd的浓度用紫外分光光度计在波长203nm下进行测定,并计算NIPs对人参皂苷Rd的吸附容量(Q,mg/g)
测定结果见下表1。
表1:不同温度条件下对人参皂苷Rd的吸附容量
温度(℃) | 20 | 30 | 40 |
MIPs(mg/g) | 60.32 | 65.68 | 72.73 |
NIPs(mg/g) | 14.57 | 18.21 | 23.04 |
由表1可知,实施例中选择的3组温度条件下,MIPs对人参皂苷Rd的吸附容量均高于NIPs。而且随温度升高MIPs对人参皂苷Rd的吸附容量有一定程度提高,但变化幅度较小,适合在室温条件下实施对人参皂苷Rd的吸附过程。
2、不同振荡吸附时间条件下对人参皂苷Re的吸附容量
包括以下步骤:
实验组(MIPs):取0.05g实施例1中MIPs置于50mL、初始浓度为200mg/L的人参皂苷Rd溶液中,在水浴温度为25℃,150rpm下恒温振荡,从振荡开始计时0min、然后每隔10min取样检测溶液中未被吸附的人参皂苷Rd浓度,振荡2h后结束。吸附后的溶液离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液,完成对人参皂苷Rd的动力学吸附过程。
对照组(NIPs):取0.05g实施例1中NIPs置于50mL、初始浓度为200mg/L的人参皂苷Rd溶液中,在水浴温度为25℃,150rpm下恒温振荡,从振荡开始计时0min、然后每隔10min取样检测溶液中未被吸附的人参皂苷Rd浓度,振荡2h后结束。吸附后的溶液离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液,完成对人参皂苷Rd的动力学吸附过程。
测定结果见图4本实施例中分子印迹聚合材料(MIPs)和非印迹聚合材料(NIPs)对人参皂苷Rd的吸附动力学曲线图。由图可知,随着吸附时间的增加,吸附量逐步增加。吸附60min后,基本达到吸附平衡。因此,本发明采用人参皂苷Rd分子印迹聚合材料吸附人参皂苷Rd时间较短,且较合适吸附时间在50min~80min,最佳吸附时间为60min。
3、考察人参皂苷Rd分子印迹聚合材料对人参皂苷Rd吸附选择性
实验组(MIPs):取0.05g实施例1中MIPs置于50mL、初始浓度为分别200mg/L的人参皂苷Rd、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2的混合溶液中,其中所述人参皂苷Rd1或人参皂苷Rb1或人参皂苷Rb2标准品(质量百分含量不少于95.0%)与乙醇水溶液(体积百分含量为30%~50%)混合制得。在水浴温度为25℃,150rpm下恒温振荡,振荡60min后结束。吸附后的溶液离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法测定滤液中未被吸附的三种人参皂苷浓度。
对照组(NIPs):取0.05g实施例1中NIPs置于50mL、初始浓度分别为200mg/L的人参皂苷Rd、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2的混合溶液中,其中所述混合溶液由人参皂苷Rd1、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2标准品(质量百分含量不少于95.0%)与乙醇水溶液(体积百分含量为30%~50%)混合制得。在水浴温度为25℃,150rpm下恒温振荡,振荡60min后结束。吸附后的溶液离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液,采用紫外分光光度法和高效液相色谱法测定滤液中未被吸附的三种人参皂苷浓度。
测定结果见图5本实施例中人参皂苷Rd分子印迹聚合材料(MIPs)和非印迹聚合材料(NIPs)对人参皂苷Rd、竞争性人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2的选择性吸附容量对比图。由图5可知:本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料(MIPs)对人参皂苷Rd、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2的吸附容量分别为65.45mg/g、18.84mg/g和19.96mg/g,而非印迹聚合材料(NIPs)对人参皂苷Rd、人参皂苷Rb1和人参皂苷Rb2的吸附容量分别为13.28mg/g、15.51mg/g和14.38mg/g,说明本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料对人参皂苷Rd具有较高的吸附选择性,其对人参皂苷Rd的吸附容量明显高于其他两种竞争性的人参皂苷结构类似物,而非印迹聚合材料对三种人参皂苷的吸附效果并没有表现出明显的选择吸附效果。同时,图5的结果表明本发明的同时具有疏水和亲水作用基团的印迹聚合材料的选择性吸附能力大小为:人参皂苷Rd>人参皂苷Rb2≈人参皂苷Rb1。因此本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料对人参皂苷Rd具有较强的选择吸附能力。
4、人参皂苷Rd分子印迹聚合材料对人参皂苷Rd吸附的重复使用效果。
(1)取0.05g人参皂苷Rd印迹聚合材料对人参皂苷Rd吸附选择性实验组中吸附饱和后的人参皂苷Re印迹聚合材料(即为在本发明申请最佳吸附条件下的吸附饱和后的印迹聚合材料),用无水乙醇在25℃条件下超声30min,清洗3次,洗脱完毕后充分干燥,得到再生的人参皂苷Rd印迹聚合材料。
(2)将0.05g步骤(1)中的再生的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料置于50mL、初始浓度为200mg/L的人参皂苷Rd溶液中。在水浴温度为25℃,150rpm下恒温振荡,振荡60min后结束。吸附后的溶液离心分离,取上清液用0.45μm孔径的纤维素过滤器过滤,得到滤液,完成对人参皂苷Rd的吸附过程。
(3)重复以上步骤(1)和步骤(2)数次,并用紫外分光光度法测定溶液(滤液)中未被吸附的人参皂苷Rd,并根据测量数据分析本发明人参皂苷Rd的印迹聚合材料对人参皂苷Rd的重复使用效果,测定结果见图6。
由图6分析可知,在连续吸附-解吸循环50次后,本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料对人参皂苷Rd依然保存着95%以上的吸附能力,具有良好的重复使用效果,本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料是一种有实际应用前景的选择性重复吸附人参皂苷Rd且材料性质稳定的印迹聚合材料。
实施例3
一种本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的制备方法,包括以下步骤:
1)预交联溶液的准备:取0.01mmol人参皂苷Rd单体(质量百分含量大于95%)和4-乙烯基吡啶、甲基丙烯酰胺、丙烯酸功能单体((1∶4∶5)1.0mmol)加入二甲基亚砜中,混合超声溶解,脱气后制成预交联溶液;人参皂苷Rd与二甲基亚砜的摩尔比为1∶200;
2)预聚合溶液的准备:取N,N-二甲基丙烯酰胺2.5mmol和聚乙烯醇1788(4%水溶液20℃时黏度为0.008Pa.s)75mmol,充分混合后,制成预聚合溶液;
3)将步骤1)中所述预交联溶液和所述预聚合溶液混合,加入过氧化苯甲酰0.001mmol,氮气脱气后持续保护直至聚合反应结束,在密封高压反应釜中以转速为500rpm进行搅拌,反应时间为12h,然后停止搅拌静置反应13h,聚合反应结束,整个反应过程中反应体系温度保持在55℃。得到含有模板分子的印迹聚合物微球。
4)利用布氏漏斗和中速滤纸将步骤(3)中聚合物抽滤分离,并用索氏提取器洗脱模板分子,洗脱液为丙酮、乙酸和蒸馏水的混合液,洗脱液体积为250mL,丙酮、乙酸、水的体积比为20∶0.5∶3;回流温度为80℃,冷凝器冷凝,提取时间为2h;最后用蒸馏水超声清洗聚合物至中性,将清洗后的聚合物在50℃下烘干12h,并用真空干燥箱在120℃下活化3h,制得人参皂苷Rd的印迹聚合物微球(MIPs),微球粒度40~100μm。
实施例4
一种本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的制备方法,包括以下步骤:
1)预交联溶液的准备:取0.01mmol人参皂苷Rd单体(质量百分含量大于95%)和4-乙烯基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、2-丙烯酰胺基-1-丙烷磺酸功能单体((1∶5∶3)3.0mmol)加入甲苯中,混合超声溶解,脱气后制成预交联溶液;人参皂苷Rd与甲苯的摩尔比为1∶180;
2)预聚合溶液的准备:取N,N-亚甲基双丙烯酰胺3.0mmol和聚乙烯醇1788(4%水溶液20℃时黏度为0.008Pa.s)120mmol,充分混合后,制成预聚合溶液;
3)将步骤(1)中所述预交联溶液和所述预聚合溶液混合,加入偶氮二异庚腈0.003mmol,氮气脱气后持续保护直至聚合反应结束,在密封高压反应釜中以转速为800rpm进行搅拌,反应时间为8h,然后停止搅拌静置反应16h,聚合反应结束,整个反应过程中反应体系温度保持在85℃。得到含有模板分子的印迹聚合物微球。
4)利用布氏漏斗和中速滤纸将步骤(3)中聚合物抽滤分离,并用索氏提取器洗脱模板分子,洗脱液为丙酮、乙酸和蒸馏水的混合液,洗脱液体积为250mL,丙酮、乙酸、水的体积比为25∶1.5∶3;回流温度为80℃,冷凝器冷凝,提取时间为2h;最后用蒸馏水超声清洗聚合物至中性,将清洗后的聚合物在50℃下烘干12h,并用真空干燥箱在120℃下活化3h,制得人参皂苷Rd的印迹聚合物微球(MIPs),微球粒度40~100μm。
实施例5
一种本发明的人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的制备方法,包括以下步骤:
1)预交联溶液的准备:取0.01mmol人参皂苷Rd单体(质量百分含量大于95%)和甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酰胺功能单体((1∶2∶2)0.5mmol)加入甲苯中,混合超声溶解,脱气后制成预交联溶液;人参皂苷Rd与甲苯的摩尔比为1∶180;
2)预聚合溶液的准备:取乙二醇二甲基丙烯酸酯3.0mmol和聚乙烯醇1788(4%水溶液20℃时黏度为0.008Pa.s)20mmol,充分混合后,制成预聚合溶液;
3)将步骤(1)中所述预交联溶液和所述预聚合溶液混合,加入过氧化氢异丙苯0.005mmol,氮气脱气后持续保护直至聚合反应结束,在密封高压反应釜中以转速为600rpm进行搅拌,反应时间为11h,然后停止搅拌静置反应14h,聚合反应结束,整个反应过程中反应体系温度保持在75℃。得到含有模板分子的印迹聚合物微球。
4)利用布氏漏斗和中速滤纸将步骤(3)中聚合物抽滤分离,并用索氏提取器洗脱模板分子,洗脱液为丙酮、乙酸和蒸馏水的混合液,洗脱液体积为250mL,丙酮、乙酸、水的体积比为25∶1.5∶3;回流温度为80℃,冷凝器冷凝,提取时间为2h;最后用蒸馏水超声清洗聚合物至中性,将清洗后的聚合物在50℃下烘干12h,并用真空干燥箱在120℃下活化3h,制得人参皂苷Rd的印迹聚合物微球(MIPs),微球粒度40~100μm。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可以利用上述方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,以及本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化,均仍属于本发明技术防范保护的范围。
Claims (10)
1.一种用于吸附分离人参皂苷Rd的印迹聚合材料,其特征在于,由模板分子人参皂苷Rd、功能单体复合物、交联剂、分散剂和引发剂通过悬浮聚合方式反应再洗脱人参皂苷Rd后得到。
2.根据权利要求1所述的印迹聚合材料,其特征在于,所述功能单体复合物由功能单体a、b和c组成,具体为a:甲基丙烯酸、b:苯乙烯和c:丙烯酰胺,或者a:4-乙烯基吡啶、b:甲基丙烯酰胺和c:丙烯酸,或者a:4-乙烯基苯乙烯、b:甲基丙烯酸甲酯和c:2-丙烯酰胺基-1-丙烷磺酸;所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯,N,N-二甲基丙烯酰胺,二乙烯基苯,N,N-亚甲基双丙烯酰胺中的一种或多种;所述分散剂为聚乙烯醇;所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或者过氧化氢异丙苯。
3.根据权利要求1所述的印迹聚合材料,其特征在于,所述人参皂苷Rd、功能单体复合物、交联剂、分散剂、引发剂的摩尔比为0.1∶5~30∶20~30∶200~1200∶0.01~0.05;所述功能单体a、b、c的摩尔比为:1∶2~5∶2~5。
4.权利要求1至3中任意一项所述的印迹聚合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将人参皂苷Rd单体以及功能单体a、b和c按比例混合、溶解,制成预交联溶液;并将交联剂和分散剂按比例充分混合,制成预聚合溶液;
2)将步骤1)中所述预交联溶液和所述预聚合溶液按比例混合,再加入引发剂进行聚合反应,得到分子印迹聚合物;
3)洗脱步骤2)中的聚合物的人参皂苷Rd,再经活化后得到人参皂苷Rd印迹聚合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,预交联溶液由人参皂苷Rd以及功能单体a、b和c溶解到甲苯或者二甲基亚砜中制备得到;所述人参皂苷Rd与所述甲苯或二甲基亚砜的摩尔比为1∶150~200。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中,聚合反应在氮气保护下进行,反应依次在转速为500rpm~800rpm的搅拌条件下反应8h~12h、在静置条件下反应10h~16h;所述聚合反应过程中的温度为55℃~85℃。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中,洗脱采用的方法为索氏提取法;洗脱采用的洗脱液为丙酮、乙酸和水的混合液;所述洗脱液中丙酮、乙酸和水的体积比为:20~30∶0.5~1.5∶3。
8.权利要求1至3中任意一项所述的印迹聚合材料的应用,其特征在于,包括以下步骤:将人参皂苷Rd印迹聚合材料添加到人参皂苷Rd溶液中,进行恒温振荡,分离,完成对人参皂苷Rd的吸附。
9.根据权利要求8所述的印迹聚合材料的应用,其特征在于,所述人参皂苷Rd分子印迹聚合材料的添加量为每升所述人参皂苷Rd溶液中添加人参皂苷Rd分子印迹聚合材料1.0-2.0g;所述人参皂苷Rd溶液的初始浓度为100mg/L~200mg/L。
10.根据权利要求9所述的印迹聚合材料的应用,其特征在于,所述人参皂苷溶液是由经人参皂苷Rd标准曲线计算得出的质量百分含量为95.0%的人参皂苷Rd和体积百分含量为30%~50%的乙醇水溶液混合制得;所述恒温振荡的温度为20℃~40℃,转速为150rpm~200rpm,振荡时间为30min~60min。
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