CN112774643A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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罗杰
付锐
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Abstract

本发明公开了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，属于纳米材料制备技术领域。通过酰胺键连接，在羧基磁球表面修饰苯硼酸基团，以所得苯硼酸修饰的磁性纳米球作为载体、芦丁作为模板分子、聚乙烯亚胺作为亲水性功能单体，采用两步固定模板和表面印迹相结合的方法制得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。利用本发明方法制得的芦丁分子印迹磁性纳米球的功能单体基团丰富、粒径均一、水分散性好、选择性好；该方法是一种制备高亲和力、高选择性芦丁分子印迹聚合物的新方法，在植物中活性药物成分芦丁的选择性提取和分离等方面显示出广阔的应用前景。

Description

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
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及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。
背景技术
芦丁是一种分布广泛的天然类黄酮化合物。作为天然药用活性成分，芦丁因其显著的抗氧化、抗病毒、抗炎和抗自由基等特性，在治疗心血管疾病，脑血管疾病，癌症，炎症等方面具有巨大的医学潜力。芦丁的传统富集方法主要包括溶剂提取、超临界流体提取、微波辅助提取和大孔吸附树脂等。然而，这些方法大多存在诸如费时、操作繁琐以及选择性差的问题，进而导致芦丁的提取困难并且纯度低。因此，改进芦丁提取工艺的选择性有利于改善质量控制、提高药物分离纯度。
分子印迹技术是指通过特定的模板分子为模板，制备出对该模板具有特异性识别的聚合物的过程。通过该技术手段制备的分子印迹聚合物(Molecular ImprintingPolymers，MIPs)具有与模板分子空间结构完全匹配的“记忆孔穴”，因此可在短时间内从复杂系统中特异性识别目标化合物。因该方法独特的选择性，也被人们称为“人工抗体”。除了高选择性外，分子印迹聚合物还具有制备简单、成本低、稳定性好等优势，因此有望代替传统的分离纯化方法来获取高纯度的药物活性成分。目前已有部分报道将分子印迹技术应用于芦丁的分离提取相关领域，但由于其所制备载体对目标分子芦丁通过非共价键结合，相互作用力弱，因此导致对芦丁的提取效率普遍较低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供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，以解决现有的芦丁分离纯化方法提取的芦丁纯度较低的问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明公开了一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括如下步骤：
S1：通过溶剂热法，以乙二醇和一缩二乙二醇为溶剂，将氯化铁、聚丙烯酸钠、乙酸钠混合，制得羧基功能化磁性纳米球；
S2：在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的活化作用下，羧基功能化磁性纳米球与3-氨基苯硼酸通过酰胺键连接，制得苯硼酸修饰的磁性纳米球；
S3：以芦丁为模板分子，苯硼酸修饰的磁性纳米球为载体，在Tris HCl缓冲液中均匀混合实现模板分子的初固定，制得载体-模板复合物；
S4：将制得的载体-模板复合物与亲水性功能单体聚乙烯亚胺混合，实现模板分子芦丁的再固定，得到固态聚合物；
S5：步骤S4中的固态聚合物经过分离、洗脱和干燥后，制得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
优选地，所述步骤S1中羧基磁性纳米球是将乙二醇、一缩二乙二醇、氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠按照(6～13)mL∶(10～20)mL∶(0.3～1.5)g∶(1.0～6.0)g∶(0.05～0.15)g的用量比进行混合，并在150～200℃下反应5～15h制得的。
优选地，步骤S2中的苯硼酸修饰的磁性纳米球是将步骤S1制备的3-氨基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和羧基磁性纳米球按照(150～300)mg∶(150～300)mg∶(150～300)mg∶(100～300)mg的用量比进行混合，反应4～8h后洗涤干燥制得的。
优选地，步骤S3和S4是将步骤S2制备的苯硼酸修饰的磁性纳米球、芦丁、功能单体聚乙烯亚胺和Tris HCl溶液按照(100～300)mg∶(40～100)mg∶(30～100)mg∶(30～80)mL的用量比进行混合，反应6～10h形成的。
优选地，所述步骤S3中的Tris HCl溶液的pH值为8.5。
优选地，步骤S5中用于洗脱固态聚合物的溶液是将无水乙醇与乙酸按照体积比为(90～98)∶(10～2)进行混合得到的混合溶液；步骤S5中的干燥时间为2～8h。
本发明还公开了利用上述的制备方法制备得到的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球，该硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的粒径为100～150nm。
优选地，该硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为5.41～7.35mg/g。
本发明还公开了上述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球作为芦丁吸附剂的应用。
优选地，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球在富集和分离植物中天然药物活性成分芦丁的应用。
优选地，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备策略可应用于含有邻二醇结构的天然药物提取和富集方面。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明方法具有以下优点：(1)采用磁性纳米球作为载体，可利用其磁学性能，实现在外加磁场下的高效固液分离；(2)利用苯硼酸对芦丁邻羟基的共价亲和作用，在载体表面进行硼酸修饰可显著增强载体对模板分子的亲和作用，实现高效的模板初固定作用；(3)选择亲水性功能单体聚乙烯亚胺，其表面丰富的功能基团可与模板-载体复合物形成多重作用力，增强所制备分子印迹聚合物孔穴对模板分子的吸附作用力，同时由于是亲水性功能单体，因此能够增强所制备芦丁分子印迹磁性纳米球的水分散性；(4)由于硼酯键在酸性环境下易断裂，因此有利于在酸性条件下对模板分子的洗脱；(5)印迹孔穴和硼酸亲和的双重选择性，增强印迹聚合物对模板分子的特异性识别能力；(6)该芦丁分子印迹磁性纳米载体的制备方法简便易行，选择性高，且富集提取方式温和。
本发明公开了上述方法制备的亲水性硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球，该分子印迹磁性纳米球功能单体基团丰富、水分散性好、结构稳定性好、磁响应强、可重复利用性高、粒径均一，且对芦丁显示出高的选择性，快的吸附速率和良好的再生能力。
上述硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球可以作为芦丁吸附剂、也可以应用于芦丁的提取与检测中，因为其功能单体基团丰富，能够吸附较多的芦丁，粒径均一，因此能够显著提高芦丁的吸附效率和纯度。在植物中芦丁的选择性分离、富集、检测等方面显示出广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例6步骤一合成的羧基磁性纳米球的透射电镜图；
图2为本发明实施例6制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的选择性吸附实验图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明公开了一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，首先，采用溶剂热法一步合成羧基磁性纳米球；为了提高载体对模板分子的亲和力和选择性，通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺活化载体表面羧基官能团，与3-氨基苯硼酸通过酰胺键稳定连接，制得苯硼酸修饰的磁性纳米球；然后，将苯硼酸修饰的磁性纳米球、模板分子芦丁置于Tris HCl缓冲液(pH＝8.5)中反应，通过苯硼酸与芦丁(二醇类物质)的硼酸亲和效应，实现模板分子的初固定，制得模板-载体复合物；其次，以表面含有丰富功能基团的亲水性功能单体聚乙烯亚胺进行聚合并再次固定模板分子，得到固态聚合物；最后，通过外加磁场将固态聚合物分离出来，将分离出的固态聚合物洗脱、干燥后，制得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
实施例1
一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将0.3g氯化铁、1.0g乙酸钠、0.05g聚丙烯酸钠、6mL乙二醇和10mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在150℃下反应5h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在30℃、0.05MPa下干燥3h，即得到羧基磁性纳米球。
步骤二、将150mg羧基磁性纳米球、150mg EDC和100mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应30min。再加入150mg 3-氨基苯硼酸搅拌4h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在30℃、0.05MPa下干燥3h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球；
步骤三、将100mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、40mg芦丁、30mL pH为8.5的Tris HCl置于反应容器中反应30min，形成载体-模板复合物，再加入30mg聚乙烯亚胺反应6h；反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，再在30℃、0.05MPa下干燥3h；
步骤四、用体积比为90∶10的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物，洗脱后的固态聚合物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物30℃、0.05MPa下干燥3h，即得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
将实施例1制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡20min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算出硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为34.59μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000061
式中Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：5.41mg/g。
实施例2
一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将0.5g氯化铁、2.0g乙酸钠、0.08g聚丙烯酸钠、7mL乙二醇和12mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在160℃下反应8h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在55℃、0.07MPa下干燥6h，即得到羧基磁性纳米球；
步骤二、将180mg羧基磁性纳米球、180mg EDC和150mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应40min。再加入180mg 3-氨基苯硼酸搅拌5h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在55℃、0.07MPa下干燥6h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球；
步骤三、将150mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、50mg芦丁、40mL pH 8.5的Tris HCl置于反应容器中反应40min，形成载体-模板复合物，再加入40mg聚乙烯亚胺反应6h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在55℃、0.07MPa下干燥6h；
步骤四、用体积比为93∶7的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物，洗脱后的固态聚合用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在55℃、0.07MPa下干燥6h，即得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
将实施例2制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算出硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为33.72μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000071
式中，Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：6.28mg/g。
实施例3
一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将0.8g氯化铁、3.0g乙酸钠、0.08g聚丙烯酸钠、8.0mL乙二醇和14mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在170℃下反应10h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在40℃、0.08MPa下真空干燥6.5h，即得到羧基磁性纳米球；
步骤二、将200mg羧基磁性纳米球、200mg EDC和160mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应60min。再加入2400mg 3-氨基苯硼酸搅拌5h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在50℃、0.07MPa下干燥6h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球；
步骤三、将180mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、60mg芦丁、50mL pH 8.5的Tris HCl置于反应容器中反应60min，形成载体-模板复合物，再加入60mg聚乙烯亚胺反应7h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，再在40℃、0.06MPa下干燥6.5h；
步骤四、用体积比为96∶4的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物，洗脱后的固态聚合物用超纯水洗涤至中性，然后，将所得产物在50℃、0.07MPa下干燥4h。
将实施例3制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算出硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为34.06μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000091
式中Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：5.94mg/g。
实施例4
一种芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将0.90g氯化铁、4.0g乙酸钠、0.10g聚丙烯酸钠、9.0mL乙二醇和16mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在180℃下反应12h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，然后，将所得产物在45℃、0.07MPa下真空干燥5h，即得到羧基磁性纳米球。
步骤二、将220mg羧基磁性纳米球、250mg EDC和220mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应80min，再加入2100mg 3-氨基苯硼酸搅拌6h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，然后，将所得产物45℃、0.07MPa下真空干燥5h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球。
步骤三、将220mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、50mg芦丁、60mL pH 8.5的Tris HCl置于反应容器中反应80min，形成载体-模板复合物，再加入80mg聚乙烯亚胺反应8.5h，反应结束后，将产物用超纯水洗涤至中性，再在45℃、0.07MPa下干燥5h。
步骤四、用体积比为95∶5的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物。洗脱后的固态聚合物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在30℃、0.08MPa下干燥6h，即得芦丁分子印迹磁性纳米球。
将实施例4制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算出硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为32.83μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000101
式中Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：7.17mg/g。
实施例5
一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将1.2g氯化铁、5.0g乙酸钠、0.12g聚丙烯酸钠、11.0mL乙二醇和18mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在190℃下反应14h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物35℃、0.06MPa下真空干燥4.5h，即得到羧基磁性纳米球。
步骤二、将250mg羧基磁性纳米球、250mg EDC和220mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应80min。再加入250mg 3-氨基苯硼酸搅拌7h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物45℃、0.07MPa下真空干燥5h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球。
步骤三、将250mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、80mg芦丁、75mL pH 8.5的Tris HCl置于反应容器中反应90min，形成载体-模板复合物，再加入90mg聚乙烯亚胺反应9h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗去未反应的物质，再在35℃、0.08MPa下干燥7h；
步骤四、用体积比为97∶3的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物。洗脱后的固态聚合物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在60℃、0.05MPa下干燥6h，即得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
将实施例5制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算出硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为32.08μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000111
式中Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：7.92mg/g。
实施例6
一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将1.5g氯化铁、6.0g乙酸钠、0.15g聚丙烯酸钠、13mL乙二醇和20mL一缩二乙二醇置于反应釜中，在200℃下反应15h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物60℃、0.09MPa下真空干燥8h，即得到羧基磁性纳米球；如图1所示，制得的羧基磁性纳米球的粒径约为100～150nm；
步骤二、将300mg羧基磁性纳米球、300mg EDC和1800mg NHS溶解分散在超纯水中，室温下搅拌反应100min，再加入300mg 3-氨基苯硼酸搅拌8h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，然后，将所得产物60℃、0.09MPa下真空干燥8h，即得苯硼酸修饰的磁性纳米球；
步骤三、将300mg苯硼酸修饰的磁性纳米球、100mg芦丁、80mL pH 8.5的Tris HCl置于反应容器中反应100min，形成载体-模板复合物，再加入100mg聚乙烯亚胺反应10h，反应结束后，将反应产物用超纯水洗涤至中性，再在30℃、0.09MPa下干燥5h；
步骤四、用体积比为98∶2的无水乙醇与乙酸的混合液洗脱步骤三中已干燥的固态聚合物，洗脱后的固态聚合物用超纯水洗涤至中性。然后，将所得产物在60℃、0.09MPa下干燥8h，即得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球(MIPs)。
步骤五、除了不加模板分子芦丁之外，采用完全相同的制备条件制得硼酸亲和芦丁非分子印迹聚合物纳米球(NIPs)。
将实施例6制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球进行吸附性能检测，具体如下：
(1)将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；
(2)用HPLC测定(1)中所得上清液中芦丁的浓度，再计算亲水性出芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量；
所测得的上清液中芦丁的浓度为32.65μg/mL。
所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量的计算公式为：
Figure BDA0002846577210000121
式中Ce为上述上清液中芦丁的浓度；
通过计算，硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁的吸附量为：7.35mg/g。
此外，对所制备的磁性纳米球的选择性进行了研究，结果如下：
以芦丁的结构类似物(槲皮素和根皮苷)和非结构类似物(查尔酮和咖啡酸)作为竞争物，研究所制备的磁性纳米球对芦丁的选择性吸附。将硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球10mg分别加入到10mL浓度为40μg/mL的芦丁及其竞争物的水溶液中，室温下振荡30min后，通过外加磁场将上清液分离出来；用HPLC测定所得上清液中芦丁及其竞争物的浓度，然后通过下式计算硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球对芦丁及其竞争物的吸附量。
Figure BDA0002846577210000131
式中Ce为上述上清液中芦丁或其竞争物的浓度。
通过计算，所制备的磁性纳米粒子对芦丁、槲皮素、根皮苷、咖啡酸和查尔酮的吸附量分别为：7.35、3.72、3.25、1.77和1.48mg/g(图2)。可见，所制备的磁性纳米球对芦丁的吸附量约是其竞争物的2-5倍，且印迹聚合物的吸附能力均高于非印迹聚合物。因此，所制备的磁性纳米球对芦丁有较高的选择性吸附能力。
综上所述，本发明通过酰胺键连接，在羧基磁球表面修饰苯硼酸基团，以所得苯硼酸修饰的磁性纳米球作为载体、芦丁作为模板分子、聚乙烯亚胺作为亲水性功能单体，采用两步固定模板和表面印迹相结合的方法制得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。苯硼酸功能基团的引入，不仅增加了载体对芦丁的亲和能力，而且利用硼酸对邻二醇物质的选择性结合，协同印迹孔穴的立体选择性，进一步增强了芦丁分子印迹聚合物对目标分子的特异性识别作用。该方法是一种制备高亲和力、高选择性芦丁分子印迹聚合物的新方法，在植物中活性药物成分芦丁的选择性提取和分离等方面显示出广阔的应用前景。
通过本发明方法得到的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球具有选择性高、水分散性好、稳定性高、传质快、易于分离等优点，是一种高选择性富集和提取植物中天然药物活性成分芦丁的方法。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：以芦丁为模板分子，以苯硼酸修饰的磁性纳米球为载体，在溶剂中混合均匀，制得载体-模板复合物；
S2：将载体-模板复合物与亲水性功能单体聚乙烯亚胺混合，得到固态聚合物；
S3：将固态聚合物经过分离、洗脱和干燥后，制得硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球。
2.根据权利要求1所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，S1中，苯硼酸修饰的磁性纳米球的制备方法如下：
通过溶剂热法，以乙二醇和一缩二乙二醇为溶剂，将氯化铁、聚丙烯酸钠、乙酸钠混合，制得羧基功能化磁性纳米球；
在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的活化作用下，羧基功能化磁性纳米球与3-氨基苯硼酸通过酰胺键连接，制得苯硼酸修饰的磁性纳米球。
3.根据权利要求2所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，乙二醇、一缩二乙二醇、氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠的用量比为(6～13)mL：(10～20)mL：(0.3～1.5)g：(1.0～6.0)g：(0.05～0.15)g，混合是在150～200℃下处理5～15h。
4.根据权利要求2所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，3-氨基苯硼酸、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和羧基磁性纳米球的用量比为(150～300)mg：(150～300)mg：(150～300)mg：(100～300)mg，反应时间为4～8h。
5.根据权利要求1所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，S1中：芦丁、苯硼酸修饰的磁性纳米球和溶剂的用量比为(40～100)mg：(100～300)mg：(30～80)mL，混合时间为6～20h；
S2中：添加的亲水性功能单体聚乙烯亚胺与芦丁的用量比为(4～10)：(3～10)。
6.根据权利要求1或5所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，所述溶剂采用Tris HCl，pH值为8.5。
7.根据权利要求1所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，S3中：用于洗脱固态聚合物的溶液是将无水乙醇与乙酸按照体积比为(90～98):(10～2)进行混合得到的混合溶液；干燥时间为2～8h。
8.采用权利要求1～7中任意一项所述的制备方法制得的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球，其特征在于，该硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球的粒径为100～150nm；对芦丁的吸附量为5.41～7.35mg/g。
9.权利要求8所述的硼酸亲和芦丁分子印迹磁性纳米球作为芦丁吸附剂的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述芦丁吸附剂用于富集和分离含有邻二醇结构的天然产物。
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