CN114392725A - 一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂的制备方法及其应用 - Google Patents

一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工分离功能材料技术领域，涉及一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶微球的制备方法。以各向异性乳液液滴为模板，溶胶‑凝胶工艺获得Janus单孔中空纳米粒子，通过溴代异丁酰溴在内表面修饰上溴；随后以溴为原子转移自由基聚合的引发剂，2’‑脱氧腺苷作为模板分子，与2’‑dA形成氢键的α‑甲基丙烯酸作为功能单体，在Janus纳米颗粒内表面接枝分子印迹聚合物；然后，以明胶‑甲基丙烯酰为单体，基于油包水液滴反应器，获得负载单孔空心印迹颗粒的水凝胶微球吸附剂并用来选择性分离2’‑脱氧腺苷，具有快速的吸附动力学和稳定的热力学性能，绿色环保并且有优异的机械性能。

Description

一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂的制备方法 及其应用
技术领域
本发明属特异性分离功能材料制备技术领域，涉及一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶微球的制备方法及其提取2’-脱氧腺苷的应用，特别涉及一种经各向异性乳液模板制备单孔中空颗粒及水凝胶微球以及原子转移自由基印迹聚合制备分子印迹聚合物的方法。
背景技术
近几十年来，如何简易设计对目标分子具有特定亲和力的吸附剂受到了广泛的关注。在用于选择性分离应用的各种吸附剂中，分子印迹聚合物(MIP)作为“塑料抗体”，由于具有物理稳固性、低成本和高稳定性等优点而越来越受到关注。而基于纳米基板的表面压印技术的进步对于实现快速访问MIP的识别位点和克服空间位阻的影响尤为重要。近年来报道的基材材料包括碳纳米管、碳或二氧化硅纳米球、金属有机骨架、超顺磁性Fe3O4颗粒等。单孔中空二氧化硅纳米胶囊这一无机基体由于其密度低、机械稳定性高、表面开孔、易于功能化等优点，被认为是表面压印工艺的重要支撑材料。为了简单地收集纳米级吸附剂，很多研究者制备了负载磁性纳米颗粒的单孔中空纳米胶囊。然而，在低pH溶液下，化学稳定性差和磁性纳米粒子的自重较大限制了它们的广泛应用。因此，需要一种简单的方法可以使用基于单孔中空二氧化硅纳米胶囊的MIP来替代负载磁性的纳米颗粒。
近年来，许多研究集中在乳液法制备球形吸附剂的形状，其具有一步构建的特点，并且可用于溶液中的批量生产。每一个微小的乳液液滴都可以成为一个小型的微反应器，这个反应器可以充当一种基于独立液滴生成、运动、聚并和分裂的微纳米反应载体。此外，乳液液滴微反应器本身固有的软模板和可塑造特性，可以制备块状、薄膜和粉末状的多孔、中空或多孔/中空结构的微纳米材料。研究报道水凝胶吸附剂颗粒和聚合物胶囊是通过乳液液滴介导的原位交联聚合制备的。因此，乳液液滴是一种能将纳米粒子、功能分子和活性成分负载到微球中的潜力反应器。例如，Friedrich报道了通过油包水乳液系统的限制，二氧化硅纳米粒子胶体组装成介孔二氧化硅微球；Dong组通过单乳液滴制备了由酞菁铁和明胶组成的球形微电机；由海藻酸丙二醇酯、鼠李糖脂和来自水包油乳剂的玉米醇溶蛋白胶体颗粒组成的复杂界面制备的用于封装β-胡萝卜素。结果表明，乳液法是制备球形吸附剂或封装功能性纳米颗粒的有力工具。因此，负载MIPs纳米颗粒的复合水凝胶微球吸附剂可以通过乳液液滴形成。
水凝胶由于其柔软，灵活的性质和富含离子的生理环境引为吸附剂提供了良好的基础，因为它具有稳定的、充满水的三维柔性聚合物网络，同时提供了良好的3D微纳米材料组织支架，分子和离子很容易从水中扩散进入。对于水凝胶吸附剂，它们的作用是多方面的，它们可以用作颗粒或亲和基团的多功能支撑材料。明胶是一种成本低、可用性高、无毒且功能丰富的天然生物聚合物。明胶的亲水性使得其水凝胶的应用得到了广泛的研究。然而，明胶也有一些局限性，例如室温下溶解度高，机械性能差。
发明内容
为了提高明胶水凝胶的质量，本发明提出将更多的部分引入聚合物链，并实现更高的交联度。因此本发明将其作为单体，2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮为光引发剂，MBA为交联剂，并将单孔中空分子印迹聚合物颗粒嵌入水凝胶网络中得到水凝胶微球吸附剂(J-HNPs-MIPs@Gel)并用于选择性地吸附分离2'-脱氧腺苷(dA)分子。
本发明首先以各向异性乳液液滴为模板，通过溶胶-凝胶工艺获得具有疏水外表面(乙烯基)和亲水内表面(氨基)的Janus单孔中空纳米粒子，通过溴代异丁酰溴(BIBB)在内表面修饰上溴元素；随后以表面的溴元素为原子转移自由基聚合(ATRP)的引发剂，2’-脱氧腺苷(2’-dA)作为模板分子，与2’-dA形成氢键的α-甲基丙烯酸(MAA)作为功能单体，在Janus纳米颗粒的内表面接枝了dA分子印迹聚合物(J-HNPs-MIPs)；然后，以明胶-甲基丙烯酰(GMA)为单体，基于获得的油包水(W/O)液滴反应器，合成了负载单孔空心印迹颗粒的杂化水凝胶微球吸附剂(J-HNPs-MIPs@Gel)，并将得到的材料应用于水溶液中dA的高效选择性吸附与分离。
为了实现以上目的，本发明的具体步骤如下：
(1)首先将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于正戊醇中，再加入乙醇与柠檬酸钠的氨水溶液，搅拌均匀，同时依次加入正硅酸四乙酯(TEOS)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷(MPS)后搅拌2h，用乙醇和水依次洗涤几次后，并真空干燥以获得J-HNPs；
(2)取步骤(1)得到的J-HNPs分散在二氯甲烷中，并加入三乙胺和BIBB，氮气保护下进行搅拌反应24h。用二氯甲烷和水/乙醇混合物洗涤数次后收集产物J-HNPs-Br；
(3)将2’-dA和MAA溶解在二甲亚砜和乙腈的混合液中，在室温下避光2.0-2.5h完成预组装过程。然后，在磁力搅拌下加入二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA和步骤(2)所得的产物J-HNPs-Br，搅拌均匀后，接着加入溴化铜(CuBr2)、N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺(PMDETA)和抗坏血酸，并在45℃下反应12h，待反应结束后收集并洗涤产物数次，纯化，真空干燥，得到J-HNPs-MIPs；
纯化的具体步骤为，印迹的dA分子通过甲醇/0.2M NaOH溶液(8:2,V/V)的混合物去除，直到洗脱液中没有dA。真空干燥的温度为45℃。
作为比较，非印迹聚合物(J-HNPs-NIPs)也在不添加dA的情况下平行合成。
(4)将明胶溶解在磷酸盐缓冲液(PBS)中，加入甲基丙烯酸酐后并剧烈搅拌3h，反应完全后，用PBS溶液稀释至反应液体积的5倍来终止反应，用蒸馏水透析，冷冻干燥，得到产物明胶-甲基丙烯酰GMA。
(5)将步骤(4)所得的GMA、步骤(3)所得的J-HNPs-MIPs、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮(HHMP)分散在蒸馏水中作为水相，Span 80加入到橄榄油中作为油相。将水相加入油相中，剧烈搅拌10min，形成均匀的油包水(W/O)乳液。最后，乳液液滴在紫外光环境下聚合6h，然后收集产物，洗涤并通过冷冻干燥机干燥得到J-HNPs-MIPs@Gel。
步骤(1)中，所述的PVP，正戊醇，乙醇、柠檬酸钠和氨水的用量比为(2.5-3.5)g：(25-35)mL：(2-4)mL：(0.05-0.1)g：(1-2)mL；
所述加入的PVP，TEOS、APTES和MPS的用量比为(2.5-3.5)g：(140-160)μL：(20-40)μL：(20-40)μL。
步骤(2)中，步骤(1)所得的J-HNPs，CH2Cl2，三乙胺和BIBB的比例为1.0g：50mL：0.9mL：1mL。
步骤(3)中，所述的2'-dA、MAA、二甲亚砜、乙腈，EGDMA和J-HNPs-Br的用量比为0.35mmol：4.0mmol：(2-5)mL：(15-18)mL：(1.0-1.2)mL：0.2g。所述的避光预组装时间为2.0-2.5h。
所述的CuBr2、PMDETA和抗坏血酸的用量比为(20-30)mg：(0.11-0.13)mL：(20-30)mg。
步骤(4)中，所述的明胶、甲基丙烯酸酐和PBS缓冲溶液的用量比为5.0g:10mL:50mL。
步骤(5)中，所述的GMA、J-HNPs-MIPs、MBA、HHMP、Span 80和橄榄油的用量比为(150-200)mg：(10-20)mg：(20-40)mg：(6-9)mg：(1-2)mL:(20-30)mL。
将本发明制备的Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂用于吸附2’-dA。
与现有检测技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明以Janus纳米颗粒为基底、ATRP技术制备的聚合物为功能材料、GMA为水凝胶单体，构筑了封装分子印迹聚合物(MIP)的水凝胶微球复合吸附剂(J-HNPs-MIPs@Gel)。通过各向异性乳液模板设计了尺寸为550±70nm的Janus单孔中空纳米粒子，利用单孔中空结构和不对称化学基团，MIPs接枝到J-HNPs的内表面，外部乙烯基有利于将J-HNPs-MIPs固定在J-HNPs-MIPs@Gel水凝胶中网络。由于水凝胶基质和用于增强扩散的单孔中空结构，J-HNPs-MIPs@Gel的传质效率大大提高同时简化了分离收集过程。此外，由于定制印迹位点的匹配效应，J-HNPs-MIPs@Gel对dA表现出明显的识别选择性。
附图说明
图1为该实施例1中制备的J-HNPs(a)、J-HNPs-MIPs@Gel(b)的扫描电镜图以及J-HNPs(c)、J-HNPs-MIPs(d)的透射电镜图。
图2为该实施例1中制备的明胶-甲基丙烯酰GMA的核磁谱图。
图3为该实施例1中制备的J-HNPs(a)、J-HNPs-Br(b)、J-HNPs-MIPs(c)和J-HNPs-MIPs@Gel(d)的红外谱图。
图4为该实施例1中制备的J-HNPs-MIPs(a)和J-HNPs-MIPs@Gel(b)的TGA曲线。
图5为实施例1中制备的J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel的吸附动力学及其模型拟合曲线。
图6为实施例1中J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel的吸附平衡及其模型拟合曲线。
图7为实施例1中J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel的选择吸附模型。
具体实施方式
为更好的使本领域技术人员理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例和附图对本发明的技术方案进一步的说明。
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1：
Janus单孔中空二氧化硅纳米粒子(J-HNPs)的合成
(1)首先将3.0g PVP溶解于30ml正戊醇中，再加入0.087g柠檬酸钠、1.68mL氨溶液和3.0mL乙醇的混合物；将上述溶液混合置于三口烧瓶中机械搅拌，同时依次加入150μLTEOS、30μL APTES和30μLMPS后搅拌2.0h，用乙醇和水依次洗涤几次后，并在45℃下真空干燥以获得J-HNPs；
基于J-HNPs的MIPs合成(J-HNPs-MIPs)
(2)在装有50mL二氯甲烷的三口烧瓶中依次加入上述制备的1.0g J-HNPs，0.9mLTEA和1mL BIBB，将该溶液在氮气保护下搅拌24h。用二氯甲烷和水/乙醇混合物洗涤数次后收集产物J-HNPs-Br；
(3)将0.1g 2’-dA和0.4mL MAA溶解在5mL二甲亚砜和15mL乙腈的混合液中，在室温下避光2.5h完成预组装过程。然后，在磁力搅拌下，在30℃下加入1.2mL EGDMA和上述制备的0.2g J-HNPs-Br，搅拌0.5h。接着在上述溶液中加入30mg溴化铜、0.13mL PMDETA、和30mg抗坏血酸，并在45℃下反应12h，然后收集并洗涤产物(J-HNPs-MIPs)数次。此外，印迹的dA分子通过甲醇/0.2M NaOH溶液(8:2,V/V)的混合物去除，直到洗脱液中没有dA。最后，纯化的J-HNPs-MIPs在45℃下真空干燥。作为比较，非印迹聚合物(J-HNPs-NIPs)在不添加dA的情况下平行合成。
负载J-HNPs-MIPs的J-HNPs-MIPs@Gel的混合水凝胶微球的合成
(4)将5.0g明胶溶解在50mL磷酸盐缓冲液(PBS)中，加入10mL MA后剧烈搅拌3h后，用PBS溶液稀释5倍终止反应，用蒸馏水透析7天，冷冻干燥，得到产物GMA。
(5)将步骤(4)所得的200mg GMA、步骤(3)所得的10mg J-HNPs-MIPs、20mg MBA和6mg HHMP分散在蒸馏水中作为水相，2mL Span 80加入到30mL橄榄油中作为油相。将水相加入油相中，剧烈搅拌10min，形成均匀的油包水(W/O)乳液。最后，将乳液液滴在紫外光环境下聚合6h。然后收集产物，洗涤并通过冷冻干燥机干燥得到J-HNPs-MIPs@Gel。
图1为实施例中制备的J-HNPs(a)、J-HNPs-MIPs@Gel(b)的扫描电镜图以及J-HNPs(c)、J-HNPs-MIPs(d)的透射电镜图。图中可以看出观察到J-HNPs的空心内部和开放的单孔，J-HNPs-MIPs相对于J-HNPs内表面明显生成了聚合物，表明成功修饰上了分子印迹聚合物，此外，干燥的J-HNPs-MIPs@Gel微球的尺寸约为2.0μm，它们显示出皱纹形态。
图2为实施例中制备的Gelatin和GMA的核磁谱图。通过其1H NMR光谱中4.8ppm和1.8ppm的两个新峰，证实了明胶被甲基丙烯酰部分成功修饰。
图3为实施例中制备的J-HNPs(a)、J-HNPs-Br(b)、J-HNPs-MIPs(c)、J-HNPs-MIPs@Gel(d)的红外谱图。J-HNPs中显示的1082cm-1、1590cm-1和3430cm-1处的峰分别属于Si-O-Si伸缩振动、-C＝C-伸缩振动和-NH伸缩振动。用BIBB修饰后，J-HNPs-Br的两个新峰出现在1720cm-1和565cm-1，分别是-C＝O和-C-Br。此外，J-HNPs-MIPs中的-C-Br和-C＝C-特征峰消失，-C＝O伸缩振动略微偏移至1650cm-1。因此，可以得出结论，MAA和EGDMA通过ARGET ATRP参与印迹聚合，并且J-HNPs-Br外表面上的-C＝C-也与水凝胶聚合物网络交联。将J-HNPs-MIPs装载到水凝胶微球中后，J-HNPs-MIPs@Gel在3400cm-1附近有两个宽峰(即-N-H、-O-H)。
图4为实施例中制备的J-HNPs-MIPs(a)和J-HNPs-MIPs@Gel(b)的TGA曲线。图中显示了J-HNPs-MIPs和J-HNPs-MIPs@Gel分别有相应阶段MIPs和水凝胶网络的重量损失，表明J-HNPs-MIPs和J-HNPs-MIPs@Gel的成功制备。
实施例2：
Janus单孔中空二氧化硅纳米粒子(J-HNPs)的合成
(1)首先将3.5g PVP溶解于35ml正戊醇中，再加入0.1g柠檬酸钠、2mL氨溶液和4.0mL乙醇的混合物；将上述溶液混合置于三口烧瓶中机械搅拌，同时依次加入140μLTEOS、20μL APTES和20μL MPS后搅拌2.0h，用乙醇和水依次洗涤几次后，并在45℃下真空干燥以获得J-HNPs；
基于J-HNPs的MIPs合成(J-HNPs-MIPs)
(2)在装有50mL二氯甲烷的三口烧瓶中依次加入上述制备的1.0g J-HNPs，1mLTEA和1.1mL BIBB，将该溶液在氮气保护下搅拌24h。用二氯甲烷和水/乙醇混合物洗涤数次后收集产物J-HNPs-Br；
(3)将0.1g 2’-dA和0.4mL MAA溶解在3mL二甲亚砜和17mL乙腈的混合液中，在室温下避光2.5h完成预组装过程。然后，在磁力搅拌下，在30℃下加入1.1mL EGDMA和上述制备的0.2g J-HNPs-Br，搅拌0.5h。接着在上述溶液中加入20mg溴化铜、0.12mL PMDETA和20mg抗坏血酸，并在45℃下反应12h，然后收集并洗涤产物(J-HNPs-MIPs)数次。此外，印迹的dA分子通过甲醇/0.2M NaOH溶液(8:2,V/V)的混合物去除，直到洗脱液中没有dA。最后，纯化的J-HNPs-MIPs在45℃下真空干燥。作为比较，非印迹聚合物(J-HNPs-NIPs)在不添加dA的情况下平行合成。
负载J-HNPs-MIPs的J-HNPs-MIPs@Gel的混合水凝胶微球的合成
(4)将5.0g明胶溶解在50mL磷酸盐缓冲液(PBS)中，加入10mL MA后剧烈搅拌3h后，用PBS溶液稀释5倍终止反应，用蒸馏水透析7天，冷冻干燥，得到产物GMA。
(5)将步骤(4)所得的150mg GMA、步骤(3)所得的15mg J-HNPs-MIPs、30mg MBA和7mg HHMP分散在蒸馏水中作为水相，1mL Span 80加入到20mL橄榄油中作为油相。将水相加入油相中，剧烈搅拌10min，形成均匀的油包水(W/O)乳液。最后，将乳液液滴在紫外光环境下聚合6h。然后收集产物，洗涤并通过冷冻干燥机干燥得到J-HNPs-MIPs@Gel。
实施例3：
Janus单孔中空二氧化硅纳米粒子(J-HNPs)的合成
(1)首先将2.5g PVP溶解于25ml正戊醇中，再加入0.05g柠檬酸钠、1mL氨溶液和2.0mL乙醇的混合物；将上述溶液混合置于三口烧瓶中机械搅拌，同时依次加入160μLTEOS、40μL APTES和40μL MPS后搅拌2.0h，用乙醇和水依次洗涤几次后，并在45℃下真空干燥以获得J-HNPs；
基于J-HNPs的MIPs合成(J-HNPs-MIPs)
(2)在装有50mL二氯甲烷的三口烧瓶中依次加入上述制备的1.0g J-HNPs，0.9mLTEA和1mL BIBB，将该溶液在氮气保护下搅拌24h。用二氯甲烷和水/乙醇混合物洗涤数次后收集产物J-HNPs-Br；
(3)将0.1g 2’-dA和0.4mL MAA溶解在2mL二甲亚砜和18mL乙腈的混合液中，在室温下避光2.5h完成预组装过程。然后，在磁力搅拌下，在30℃下加入1.0mL EGDMA和上述制备的0.2g J-HNPs-Br，搅拌0.5h。接着在上述溶液中加入10mg溴化铜、0.11mL PMDETA和10mg抗坏血酸，并在45℃下反应12h，然后收集并洗涤产物(J-HNPs-MIPs)数次。此外，印迹的dA分子通过甲醇/0.2M NaOH溶液(8:2,V/V)的混合物去除，直到洗脱液中没有dA。最后，纯化的J-HNPs-MIPs在45℃下真空干燥。作为比较，非印迹聚合物(J-HNPs-NIPs)在不添加dA的情况下平行合成。
负载J-HNPs-MIPs的J-HNPs-MIPs@Gel的混合水凝胶微球的合成
(4)将5.0g明胶溶解在50mL磷酸盐缓冲液(PBS)中，加入10mL MA后剧烈搅拌3h后，用PBS溶液稀释5倍终止反应，用蒸馏水透析7天，冷冻干燥，得到产物GMA。
(5)将步骤(4)所得的180mg GMA、步骤(3)所得的20mg J-HNPs-MIPs、40mg MBA和9mg HHMP分散在蒸馏水中作为水相，1.5mL Span 80加入到25mL橄榄油中作为油相。将水相加入油相中，剧烈搅拌10min，形成均匀的油包水(W/O)乳液。最后，将乳液液滴在紫外光环境下聚合6h。然后收集产物，洗涤并通过冷冻干燥机干燥得到J-HNPs-MIPs@Gel。
本发明具体实施方式中识别性能评价按照下述方法进行：
利用静态吸附实验完成。将5mL一定浓度的dA溶液加入到离心管中，加入一定量的J-HNPs-MIPs@Gel或J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂，放在25℃恒温水域中静置若干小时，吸附后dA含量用紫外可见分光光度计测定，并根据结果计算出吸附容量；将5mL初始浓度为300μmol/L的dA溶液加入到离心管中，加入一定量的J-HNPs-MIPs@Gel或J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂，分别在一定时间梯度下取出，并根据结果计算出吸附容量，用于参与研究J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂的动力学性能。选择几种结构和性质类似的核苷类化合物，例如2-脱氧鸟苷(dG)、2-脱氧胞苷(dC)和5′-单磷酸-腺苷(AMP)等作为选择性吸附物，参与研究吸附剂的识别性能。
试验例1：
取5mL初始浓度为300μmol/L的2'-脱氧腺苷(dA)溶液分别加入到离心管中，分别加入5mg实施例1中的J-HNPs-MIPs@Gel或J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂，分别在5、10、15、30、45、60、90、120的时候取出；通过离心或自然沉降将吸附剂和溶液分离开。滤液中的dA浓度通过紫外分光光度计在259nm的波长下测定，并根据结果得到了图5并计算达到吸附平衡的时间；结果表明，在最初的20min，J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel的吸附容量快速增加，说明水凝胶的存在使模板分子能很容易地扩散进入吸附剂内部位点。J-HNPs-MIPs@Gel的吸附效率明显要比J-HNPs-NIPs@Gel更快，对dA的吸附容量也比J-HNPs-NIPs@Gel要大，说明在J-HNPs-MIPs@Gel表面有大量空的印迹位点。在快速吸附后，由于dA浓度的下降以及结合位点数量的减少，吸附速率急剧下降并且在30min时达到平衡。
试验例2：
取5mL初始浓度分别为10、30、60、100、150、300、700、1000μmol/L的dA溶液加入到离心管中，分别加入5mg实施例1中的J-HNPs-MIPs@Gel或J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂，把测试液放在25℃的水浴中静置2h后，通过离心或自然沉降将吸附剂和溶液分离开，未吸附的dA分子浓度分别用紫外可见分光光度计在259nm的波长下测定，并根据结果得到图6并计算出吸附容量。结果表明，在25℃条件下，达到吸附平衡时J-HNPs-MIPs@Gel和J-HNPs-NIPs@Gel对dA的最大吸附容量分别是10.31μmol/g and 4.865μmol/g，在相同温度下J-HNPs-MIPs@Gel比J-HNPs-NIPs@Gel的最大吸附量要高，说明J-HNPs-MIPs@Gel是一种有效识别dA的吸附剂。
试验例3：
选择2-脱氧鸟苷(dG)、2-脱氧胞苷(dC)和5′-单磷酸-腺苷(AMP)等作为选择性吸附物，分别配制以上三种化合物的溶液，浓度为300μmol/L，分别取5mL加入到离心管中，分别加入5mg实施例1中制备的J-HNPs-MIPs@Gel比J-HNPs-NIPs@Gel吸附剂，将测试液放在25℃的水浴振荡器中2h后，通过离心或自然沉降将吸附剂和溶液分离开，未吸附的dA分子浓度分别用紫外可见分光光度计在259nm的波长下测定，并根据结果得出图7。结果表明J-HNPs-MIPs@Gel对四种化合物的吸附量遵循dA﹥dC>dG>AMP的顺序，这些结果表明物理形状记忆、大小匹配和化学亲和力是识别和摄取dA分子的主要因素。
说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)首先将聚乙烯吡咯烷酮PVP溶解于正戊醇中，再加入乙醇与柠檬酸钠的氨水溶液，搅拌均匀，同时依次加入正硅酸四乙酯TEOS、γ-氨丙基三乙氧基硅烷APTES和3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷MPS后搅拌反应，反应结束后用乙醇和水依次洗涤，真空干燥以获得J-HNPs；
(2)取步骤(1)得到的J-HNPs分散在二氯甲烷中，并加入三乙胺和BIBB，氮气保护下进行搅拌反应，用二氯甲烷和水/乙醇混合物洗涤数次后收集产物J-HNPs-Br；
(3)将2’-dA和MAA溶解在二甲亚砜和乙腈的混合液中，在室温下避光预组装，完成预组装后，在磁力搅拌下加入二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA和步骤(2)所得的产物J-HNPs-Br，搅拌均匀后，接着加入溴化铜CuBr2、N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺PMDETA和抗坏血酸，并在一定温度下反应，待反应结束后收集并洗涤产物数次，纯化，真空干燥，得到J-HNPs-MIPs；
(4)将明胶溶解在磷酸盐缓冲液PBS中，加入甲基丙烯酸酐后并剧烈搅拌反应，反应完全后，用PBS溶液稀释反应液来终止反应，用蒸馏水透析，冷冻干燥，得到产物明胶-甲基丙烯酰GMA；
(5)将步骤(4)所得的GMA、步骤(3)所得的J-HNPs-MIPs、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺MBA和光引发剂2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮HHMP分散在蒸馏水中作为水相，Span 80加入到橄榄油中作为油相，将水相加入油相中，剧烈搅拌，形成均匀的油包水(W/O)乳液；最后，乳液液滴在紫外光环境下聚合，然后收集产物，洗涤并通过冷冻干燥机干燥得到J-HNPs-MIPs@Gel。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，
所述的PVP，正戊醇，乙醇、柠檬酸钠和氨水的用量比为(2.5-3.5)g：(25-35)mL：(2-4)mL：(0.05-0.1)g：(1-2)mL；
所述的PVP，TEOS、APTES和MPS的用量比为(2.5-3.5)g：(140-160)μL：(20-40)μL：(20-40)μL；
搅拌反应的时间为2h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，步骤(1)所得的J-HNPs，CH2Cl2，三乙胺和BIBB的比例为1.0g：50mL：0.9mL：1mL，氮气保护下搅拌反应的时间为24h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的2'-dA、MAA、二甲亚砜、乙腈，EGDMA和J-HNPs-Br的用量比为0.35mmol：4.0mmol：(2-5)mL：(15-18)mL：(1.0-1.2)mL：0.2g；所述的避光预组装时间为2.0-2.5h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的CuBr2、PMDETA和抗坏血酸的用量比为(20-30)mg：(0.11-0.13)mL：(20-30)mg；反应温度为45℃，反应时间为12h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述纯化的具体步骤为：印迹的dA分子通过甲醇/0.2M NaOH溶液(8:2,V/V)的混合物去除，直到洗脱液中没有dA；所述真空干燥的温度为45℃。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的明胶、甲基丙烯酸酐和PBS缓冲溶液的用量比为5.0g:10mL:50mL；所述剧烈搅拌反应的时间为3h，用PBS溶液稀释至反应液体积的5倍。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述的GMA、J-HNPs-MIPs、MBA、HHMP、Span 80和橄榄油的用量比为(150-200)mg：(10-20)mg：(20-40)mg：(6-9)mg：(1-2)mL:(20-30)mL；剧烈搅拌的时间为10min；聚合时间为6h。
9.将权利要求1～8任一项所述方法制得的Janus型单孔中空印迹颗粒复合凝胶吸附剂用于吸附2’-dA的用途。
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