CN115368522A - 一种基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物的制备方法及其选择性分离单磷酸腺苷的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子辨识吸附分离功能材料制备技术领域，公开了一种基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物的制备方法及其选择性分离单磷酸腺苷的应用。本发明将以介孔二氧化硅纳米片作为基底，通过表面印迹和双重共价结合位点PIM策略，利用二元功能单体的双重共价作用固定模板分子取向，制备双位点表面印迹后修饰复合吸附剂D‑PMIPs，并用于选择性分离AMP。为了最大化的提高AMP分子的结合作用和选择性，选择和设计匹配的功能单体，通过合成与其匹配的双硫键单体和具有亲和功能双硫键化合物，利用二元功能单体组装和固定模板分子取向，探索双位点结合位点PIM策略在介孔二氧化硅纳米片表面修饰印迹识别位点，实现AMP的选择性分离。
Description
技术领域
本发明属于分子辨识吸附分离功能材料制备技术领域，具体涉及一种基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物的制备方法及其选择性分离单磷酸腺苷(AMP)的应用。
背景技术
核苷化合物是核糖核苷和脱氧核糖核苷的总称，是生化药物和基因工程研究的重要原材料，也是生产抗肿瘤和抗病毒核苷类药物的重要中间体。目前，核苷化合物的来源主要有核糖核酸降解、化学合成和生物转化等方式，但均面临主产物浓度低、基体复杂和副产物多等瓶颈，严重限制了衍生新药开发及其药理研究的进程。因此，急需探索新的选择性分离方法来获得高纯度的核苷化合物。核苷化合物的分离方法有柱层析法、结晶法和吸附法等。其中吸附法具有分离效率高、易连续操作、规模化应用成本低和稳定性好的优点，被认为是未来最具工业应用前景的分离技术。
分子印迹聚合物(MIPs)也称为塑料抗体或人工抗体，是一种化学合成的亲和材料，MIPs中形成的识别位点和模板分子之间具有类似锁孔-钥匙的特异性匹配关系，常作为选择性分离吸附剂。然而传统的分子印迹聚合物的制备仍面临着严峻的挑战，如模板分子不易洗脱、亲和作用有待提高和无法在印迹过程中精确固定模板分子的取向和排列等问题。表面印迹是一种在载体材料的表面或附近修饰印迹聚合物的方法，该方法制备的印迹聚合物可以增加有效识别位点数、具有更高的模板清除率、提高结合能力的优点。
单磷酸腺苷(AMP)是一种具有腺嘌呤官能团的典型核苷化合物，现有的AMP的MIPs的制备过程一般根据模板分子局部官能团作用(如腺嘌呤与嘧啶碱的碱基互补配对作用设计匹配的功能单体，或多种非共价单体组合直接印迹聚合。然而，由于模板分子结构的复杂性，两种方式都无法在印迹过程中精确固定模板分子AMP的分子取向和排列，带来了较高的非特异性吸附，降低了识别位点对AMP的精确分子辨识能力。因此，综合考虑AMP官能团整体的键合作用特点，从分子取向匹配角度创新精细调节MIPs识别位点尤为重要。印迹后修饰(PIMs)是一种印迹空穴内进行位点特异性修饰，赋予MIPs位点分子取向识别更为精确和分子辨识作用更为专一的策略。该方法首先利用一种双硫键功能单体与模板分子共价组装，固定模板分子的取向和排列；引发印迹聚合后，双硫键在三(2-羧乙基)膦(TCEP)作用下还原，模板分子随共价键合链断裂一起脱除；再通过巯基-双硫键化合物的交换反应，利用空穴内残留巯基引入特异性更强的亲和基团，进而精细调节识别位点。
PIMs策略一般使用一种双硫键单体与模板分子共价组装，进而固定模板分子的分子取向，形成的识别位点为单点结合位点，适用于官能团单一且键合特异性强的模板分子。AMP含有腺嘌呤环和核糖单元，其官能团具有多样的键合形式和相互干扰性，仅共价组装其腺嘌呤环或者核糖单元并不能精确固定每一个AMP的分子取向，故AMP分子的单点结合位点PIM过程也达不到精确分子取向识别水平。因此，我们提出利用双重共价作用结合PIM策略，即利用二元功能共价单体分别与AMP腺嘌呤环和核糖单元共价组装，固定整个AMP分子的取向和排列，抑制腺嘌呤环和核糖单元官能团之间的非特异性作用，增强位点精确分子取向识别的效果。该思路还未见相关报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明为模板分子不易洗脱、亲和作用有待提高和无法在印迹过程中精确固定模板分子的取向和排列等技术瓶颈，提出了一种基于双重共价作用的印迹后修饰和表面印迹技术耦合，制备后修饰表面印迹聚合物，并用于选择性的吸附分离AMP。
本发明将以二氧化硅纳米片作为基底，通过结合表面印迹和双重共价作用的PIMs策略，利用二元功能单体的双重共价作用固定模板分子取向，制备双位点表面印迹后修饰复合吸附剂(D-PMIPs)，并用于选择性分离AMP。为了最大化的提高AMP分子的结合作用和选择性，选择和设计匹配的功能单体，通过合成与其匹配的双硫键单体和具有亲和功能双硫键化合物，利用二元功能单体组装以固定模板分子取向，探索双位点结合位点PIMs策略在介孔二氧化硅纳米片表面修饰印迹识别位点，实现AMP的选择性分离。
本发明首先利用一种双硫键功能单体(DS-FM1)与模板分子AMP的氨基发生酯胺解共价预组装，再利用生理活性硼酸单体(AMC-FM2)与模板分子的核糖单元发生硼亲和共价组装，通过双重共价作用固定模板分子取向，然后利用介孔二氧化硅纳米片(mSiO2-NS)表面的氯元素作为引发剂，通过ATRP聚合在纳米片表面修饰印迹聚合物，利用TCEP将双硫键还原，在pH＝3.3条件下将模板分子随着共价键合链断裂一起洗脱制备印迹聚合物(D-FMIPs)，最后，再通过巯基-双硫键化合物的交换反应，加入带有双硫键的嘧啶单体(DS-FM3)，利用空穴内残留巯基引入特异性更强的亲和基团，进而精细调节识别位点，制备具有双重识别位点的印迹后修饰聚合物(D-PMIPs)，实现AMP的选择性吸附分离。
为达到上述技术的目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种基于双重共价作用的印迹后修饰和表面印迹技术制备后修饰表面印迹聚合物的方法，并利用AMP模拟溶液，评估了D-PMIPs吸附剂选择性吸附分离AMP分子的性能。所述方法包括如下步骤：
(1)介孔二氧化硅纳米片(mSiO2-NS)的制备：
按比例将一定量的苯乙烯和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)混合，加入一定量的偶氮二异丁腈(AIBN)作为热引发剂，并加入一定量的乙醇，通氮气使混合物保持在无氧条件下，70℃搅拌24h，离心乙醇洗涤，真空干燥制得聚苯乙烯微球(PS)。
将聚苯乙烯微球(PS)分散在含有乙醇、水和氨水的混合溶剂A中，将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在乙醇和水的混合溶剂B中，两者混合后，将混合物搅拌30min后快速加入一定量的正硅酸四乙酯(TEOS)和3-氯丙基三甲氧硅烷(CPTES)，将得到的混合物在25℃条件下搅拌6h，随后升温至80℃，过夜，离心收集。将产物在含36wt％HCl的乙醇溶液中，60℃搅拌6h，离心收集后再用四氢呋喃(THF)搅拌去除聚苯乙烯的核心，离心，再用THF/乙醇洗涤多次，以完全去除聚苯乙烯的核心，超声破碎，真空干燥制的mSiO2-NS。
(2)双位点表面印迹后修饰前复合吸附剂(D-FMIPs)的制备：
将一定量的模板分子AMP溶解于一定量的二甲基亚砜DMSO和一定量的PBS溶液中，向溶液中加入一定量的双硫键单体DS-FM1后，通N2使混合物保持在无氧条件下，35℃避光自组装12h；再加入一定量的生理活性硼酸单体AMC-FM2，通氮气除氧，室温避光自组装12h；然后，加入一定量的N，N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)和mSiO2-NS纳米片，通氮气除氧，再加入一定量的CuCl、CuCl2和N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺(PMDEIA)，通氮气除氧后，加入一定量的抗坏血酸，通氮气除氧，35℃条件下避光搅拌12h，离心收集，甲醇洗涤数次；用一定浓度的TCEP溶液还原双硫键，再用一定pH的盐酸溶液洗脱，去除模板分子，再用水洗至中性，真空干燥，制得D-FMIPs。
(3)D-PMIPs纳米片的制备：
将一定量的嘧啶双硫键单体DS-FM3溶解于DMSO中，加入一定量的PBS溶液，再加入一定量的D-FMIPs，35℃反应5h，离心收集，甲醇洗涤，45℃真空干燥，制得基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物，即D-PMIPs。
步骤(1)中，所述的苯乙烯、PVP、AIBN和乙醇的用量比为1.0mL:(0.07-0.08)g:(0.015-0.017)g:(3-3.5)mL。
步骤(1)中，混合溶剂A中，乙醇、水和氨水的用量比为(60-63)mL:(52-53)mL:(0.3-0.5)mL。
步骤(1)中，混合溶剂B中，水和乙醇的用量比为(15-17)mL:(8-8.5)mL。
步骤(1)中，所述的PS微球、CTAB、TEOS和CPTES的用量比为：1.0g:1.0g:1.0mL:(0.3-1.9)mL。
步骤(2)中，所述的DMSO和PBS溶液的比例为：1.0mL:(0.9-1.1)mL，其中，PBS溶液的pH＝7.4，浓度为50mM。
模板分子AMP、双硫键单体DS-FM1和生理活性硼酸单体AMC-FM2的用量比为：1.0g:(0.9-2)g:(0.8-2)g。
所述的模板分子AMP、mSiO2-NS纳米片和MBAA的用量比为：1.0g:1.0g:(2.0-2.5)g。
步骤(2)中，所述的模板分子AMP、CuCl、CuCl2、PMDEIA和抗坏血酸的用量比为：1.0g:1.0g:(1.0-1.5)g:(4.0-5)mL:(1.5-2.5)g。
步骤(2)中，所述的TCEP溶液的浓度为15-25mM，洗脱时，盐酸溶液的pH为1.0-5.0。
步骤(3)中，所述的DMSO和PBS溶液的用量比为1.0mL:(8-10)mL，PBS溶液的pH＝7.4,浓度为50mM。
步骤(3)中，所述的D-FMIPs、嘧啶双硫键单体DS-FM3的用量比为1.0g:(0.55-0.60)g。
将本发明制得的基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物D-PMIPs用于AMP的选择性吸附分离的用途。
与现有技术相比较，本发明的有益效果体现如下：
本发明通过表面印迹增强模板分子清除率，同时利用二元功能单体的双重共价作用固定模板分子取向，精确分子取向识别位点，同时为了最大化的提高AMP分子的结合作用和选择性，通过合成与其匹配的双硫键单体DS-FM3制备高亲和作用的双位点表面印迹后修饰聚合物D-PMIPs，实现对目标物AMP高选择性分离。
附图说明
图1为实施例1中制备的PS微球(a)、0.3mL TEOS,0.15mL CPTES包覆的PS微球(b)、mSiO2-NS纳米片(c)的扫描电镜图。
图2为实施例1-3中加入不同体积的TEOS和CPTES制备的mSiO2-NS纳米片的比表面面积变化图。
图3为实施例1中mSiO2-NS纳米片(a,b)和印迹后的纳米片D-PMIPs(c,d)的扫描电镜图。
图4为实施例1中制备的单位点硼酸表面印迹吸附剂(S-BMIPs)和D-PMIPs聚合物纳米片的荧光分析。
图5为实施例1中制备的各种物质的X射线光电子能谱分析(XPS)的能谱图(a)，D-PMIPs的C(b)、N(c)、O(d)的XPS元素分析谱图，图(e)为印迹后修饰前未进行洗脱吸附剂(D-FMIPs-AMP)的B元素的XPS分析谱图，图(f)为D-PMIPs的B的XPS分析谱图，图(g),(h),(i)分别为D-FMIPs-AMP、印迹后修饰前吸附剂(D-FMIPs)和D-PMIPs的S的XPS分析谱图。
图6为实施例1中制备的mSiO2-NS、双位点表面非印迹后修饰复合吸附剂(D-PNIPs)、D-PMIPs、S-BMIPs和单位点表面印迹后修饰复合吸附剂(S-PMIPs)在298K时吸附AMP的动力学数据和模型拟合曲线。
图7为实施例1中制备的mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs在298K时吸附AMP的平衡数据和模型拟合曲线。
图8为实施例1中制备的mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs对AMP、dA、dG、ATP、dC的单组分吸附结果。
图9为实施例1中制备的mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs的实际样品分析结果。
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。
本发明具体实施方式中识别性能评价按照下述方法行：
将2mL初始浓度为300μmol/L的AMP溶液加入到10mL的离心管中，加入一定量的五种纳米片复合吸附剂，分别在一定时间梯度下取出，AMP的含量用紫外可见分光光度计进行测定，并根据结果计算出吸附容量，用于参与研究五种纳米片复合吸附剂的动力学性能；将2mL一定浓度梯度的AMP溶液加入到10mL的离心管中，分别加入一定量的五种纳米片复合吸附剂，放在25℃的恒温水域震荡中若干小时，将纳米片吸附剂进行回收，并根据结果计算出吸附容量；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2′-脱氧腺苷(dA)和三磷酸腺苷(ATP)作为选择性吸附物，参与研究吸附剂的识别性能；由于小牛血清去蛋白注射液中的主要成分是核苷化合物，因此我们选择用小牛血清去蛋白作为实际样品分析，进行加标实验，采用液相进行实际样品峰面积变化分析。
下面结合具体实施实例对本发明做进一步说明。
实施例1：
(1)mSiO2-NS的制备：
将30mL的苯乙烯和2.25g PVP添加到烧杯中，加入0.5g的AIBN作为热引发剂，并加入95mL的乙醇，通氮气使混合物保持在无氧条件下，70℃搅拌24h，离心乙醇洗涤，真空干燥制得PS微球。
将0.96g合成的PS微球分散在60mL乙醇、50mL水和0.4mL的氨水中，加入溶于8mL的水和4mL乙醇的0.48g的CTAB，将混合物搅拌30min后快速加入0.3mL TEOS和0.15mL的CPTES，将得到的混合物在25℃条件下搅拌6h，随后升温至80℃，过夜，离心收集TEOS和CPTES包覆的PS微球。将该产物在含1.0mL 36wt％HCl的100mL乙醇溶液中，60℃搅拌6h，离心收集后再用75mL的THF搅拌12h去除聚苯乙烯的核心，离心，再用THF/乙醇洗涤多次，以完全去除聚苯乙烯的核心，超声破碎，真空干燥制的mSiO2-NS。
(2)D-FMIPs的制备：
将0.0347g的AMP溶解于10mL的DMSO和10mL的PBS(pH＝7.4,50mM)中，向溶液中加入0.0347g的DS-FM1后，通N2除氧，35℃避光自组装12h；再加入0.0280g的AMC-FM2，通N2除氧，室温避光自组装12h；然后，加入0.1233g的MBAA和0.05g的mSiO2-NS纳米片，通N2除氧，再加入0.006g的CuCl、0.008g CuCl2和0.025mL的PMDETA，通N2除氧后，加入0.012g的抗坏血酸，通N2除氧，35℃条件下，避光搅拌12h。离心收集，甲醇洗涤；用20mM TCEP溶液还原双硫键，再用pH＝3.3的盐酸溶液洗脱，去除模板分子。再用水洗至中性，真空干燥，制得D-FMIPs。
(3)D-PMIPs纳米片的制备：
将0.0281g的DS-FM3溶解于2mL的DMSO中，加入18mL的PBS(pH＝7.4,50mM)，再加入0.05g的D-FMIPs，35℃反应5h，离心收集，用甲醇洗涤，真空干燥，制得D-PMIPs。
为了对比印迹非印迹吸附效果，在整个合成过程不加入模板分子AMP，其它用量不变，制备双位点表面非印迹后修饰复合吸附剂(D-PNIPs)，并为了对比双位点和单位点吸附效果，在步骤(2)中只加入DS-FM1，其它用量不变制备了单位点表面印迹后修饰复合吸附剂(S-PMIPs)，当只加入AMC-FM2制备了单位点硼酸表面印迹吸附剂(S-BMIPs)。
图1为本实施例中制备的PS微球(a)、0.3mL TEOS和0.15mL CPTES包覆的PS微球(b)、mSiO2-NS纳米片(c)的扫描电镜图，图1中可以看出PS微球的直径约为2.5μm，合成的mSiO2-NS纳米片大小为3-5μm。
图3为实施例1中mSiO2-NS纳米片(a,b)和印迹后的纳米片D-PMIPs(c,d)的扫描电镜图，由图3可知修饰印迹聚合物后纳米片表面明显变得粗糙，证明印迹聚合物成功修饰在纳米片上。
图4为实施例1中制备的单位点硼酸表面印迹吸附剂(S-BMIPs)和D-PMIPs聚合物纳米片的荧光分析，图(a2和b2)是将纳米片用茜素红染料染色后再用pH＝7.4的缓冲溶液进行洗涤，由明场和暗场的图可以看出，具有明显的荧光，而图(a1和b1)是将纳米片用茜素红染料染色后再用pH＝3.3的缓冲溶液进行洗涤，相比较图a2和b2，荧光强度明显降低，图(a3和b3)是将纳米片用茜素红染料染色后再用pH＝7.4的缓冲溶液进行洗涤，再用pH＝3.3的缓冲溶液进行洗涤，荧光强度明显降低，再次证明荧光染料受pH的影响，即硼酸功能团成功修饰在纳米片表面。
图5为实施例1中制备的各种物质的X射线光电子能谱分析(XPS)的能谱图(a)，D-PMIPs的C(b)、N(c)、O(d)的XPS元素分析谱图，而图(e)为印迹后修饰前未进行洗脱吸附剂(D-FMIPs-AMP)的B元素的XPS分析谱图，图(f)为D-PMIPs的B的XPS分析谱图，由图可以看出印迹后修饰前，还未洗脱的时候，模板分子与硼酸官能团发生硼亲和，因此主要为-C-B-O-C键，-B-O-的结合能为198.02ev，但是对于D-FMIPs模板分子已经洗脱，此时主要为-C-B-O-H键，根据拟合分峰结果可以看出-B-O-的结合能为199.79ev，主要是因为H的电负性大于C的，随着取代基的电负性增强，其结合能也将正向增大。图(g,h,i)分别为D-FMIPs-AMP、印迹后修饰前吸附剂(D-FMIPs)和D-PMIPs的S的XPS分析谱图，由图可以看出D-PMIPs-AMP中的S主要为-S-S-和-C-S-，但是当洗脱完后，双硫键变为-SH，电负性增强，结合能由161.73ev增大到174.35ev，当进行印迹后修饰后，又由巯基变为双硫键，此时结合能又降低到162.07ev，因此可以证明印迹后修饰过程中巯基和双硫键的交换成功。
实施例2：
(1)mSiO2-NS的制备：
将30mL的苯乙烯和2.1g PVP添加到烧杯中，加入0.45g的AIBN作为热引发剂，并加入90mL的乙醇，通氮气使混合物保持在无氧条件下，70℃搅拌24h，离心乙醇洗涤，真空干燥制得PS微球。将0.96g合成的PS微球分散在57.6mL乙醇、49.92mL水和0.48mL的氨水中，加入溶于7.2mL的水和3.84mL乙醇的0.48g的CTAB，将混合物搅拌30min后快速加入0.3mL TEOS和0.1mL的CPTES，将得到的混合物在25℃条件下搅拌6h，随后升温至80℃，过夜，离心收集。将产物在含1.0mL 36wt％HCl的100mL乙醇溶液中，60℃搅拌6h，离心收集后再用75mL的THF搅拌12h去除聚苯乙烯的核心，离心，再用THF/乙醇洗涤多次，以完全去除聚苯乙烯的核心，超声破碎，真空干燥制的介孔二氧化硅纳米片(mSiO2-NS)。
(2)D-FMIPs的制备：
将0.0347g的AMP溶解于10mL的DMSO和9.0mL的PBS(pH＝7.4,50mM)中，向溶液中加入0.0312g的DS-FM1后，通N2除氧，35℃避光自组装12h；再加入0.0278g的AMC-FM2，通N2除氧，室温避光自组装；然后，加入0.1g的MBAA和0.05g的mSiO2-NS纳米片，通N2除氧，再加入0.006g的CuCl、0.006g CuCl2和0.024mL的PMDETA，通N2除氧，加入0.009g的抗坏血酸，通N2除氧，35℃条件下，避光搅拌12h。离心收集，甲醇洗涤；用15mM TCEP溶液还原双硫键，再用pH＝1.0的盐酸溶液洗脱，去除模板分子。再用水洗至中性，真空干燥，制得D-FMIPs。
(3)D-PMIPs纳米片的制备：
将0.0278的DS-FM3溶解于2mL的DMSO中，加入16mL的PBS(pH＝7.4,50mM)，再加入0.05g的D-FMIPs，35℃反应5h，离心收集，用甲醇洗涤，真空干燥，制得D-PMIPs。
实施例3：
(1)mSiO2-NS的制备：
将30mL的苯乙烯和2.4g PVP添加到烧杯中，加入0.51g的AIBN作为热引发剂，并加入105mL的乙醇，通氮气使混合物保持在无氧条件下，70℃搅拌24h，离心乙醇洗涤，真空干燥制得PS微球。将0.96g合成的PS微球分散在60.5mL乙醇、50.88mL水和0.48mL的氨水中，加入溶于8.16mL的水和4.08mL乙醇的0.48g的CTAB，将混合物搅拌30min后快速加入0.3mLTEOS和0.56mL的CPTES，将得到的混合物在25℃条件下搅拌6h，随后升温至80℃，过夜，离心收集。将产物在含1.0mL 36wt％HCl的100mL乙醇溶液中，60℃搅拌6h，离心收集后再用THF去除聚苯乙烯的核心，离心，再用THF/乙醇洗涤多次，以完全去除聚苯乙烯的核心，超声破碎，真空干燥制的mSiO2-NS。
(2)D-FMIPs的制备：
将0.0347g的AMP溶解于10mL的DMSO和11mL的PBS(pH＝7.4,50mM)中，向溶液中加入0.0694g的DS-FM1后，通N2除氧，35℃避光自组装12h；再加入0.0347g的AMC-FM2，通N2除氧，室温避光自组装；然后，加入0.125g的MBAA和0.05g的mSiO2-NS纳米片，通N2除氧，再加入0.006g的CuCl、0.009g CuCl2和0.030mL的PMDETA，通N2除氧后，加入0.015g的抗坏血酸，通N2除氧，35℃条件下，避光搅拌12h。离心收集，甲醇洗涤；用25mM TCEP溶液还原双硫键，再用pH＝5.0的盐酸溶液洗脱，去除模板分子。再用水洗至中性，真空干燥，制得D-FMIPs。
(3)D-PMIPs纳米片的制备：
将0.0347g DS-FM3溶解于2mL的DMSO中，加入20mL的PBS(pH＝7.4,50mM)，再加入0.05g的D-FMIPs，35℃反应5h，离心收集，用甲醇洗涤，真空干燥，制得D-PMIPs。
图2为实施例1-3中加入不同体积的TEOS和CPTES制备的mSiO2-NS纳米片的比表面面积变化图，结合表一可以看出，随着加入的CPTES加入的量越多，比表面积逐渐减少，孔径逐渐增大，孔容逐渐减小，疏水性逐渐增大，考虑到mSiO2-NS纳米片表面的氯元素作为合成印迹聚合物过程中的引发剂和基底材料的亲疏水性对吸附过程的影响，最终选择0.3mLTEOS和0.15mL CPTES作为合成mSiO2-NS纳米片的硅烷偶联剂量。
表一
试验例1：
取2mL初始浓度为300μmol/L的AMP溶液分别加入到离心管中，分别加入2mg实施例1中的mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs吸附剂，分别在0.25、0.5、1、2、4、6、12和24h的时候取出；离心过膜，将纳米片吸附剂进行回收，未吸附的AMP分子浓度分别用紫外可见分光光度计在259nm的波长下测定，并根据结果得到了图6并计算达到吸附平衡的时间；结果表明，在最初的0.5h，mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs的吸附容量快速增加，说明模板分子能很容易地扩散进入吸附剂。而且D-PMIPs的吸附效率明显要比其它四种吸附剂更快，对AMP的吸附容量更大，说明在D-PMIPs表面有更多的识别位点。而在快速吸附后，由于AMP浓度的下降以及结合位点的减少，吸附速率逐渐下降并且在4h时达到平衡。
试验例2：
取2mL初始浓度分别为10、30、60、100、150、300、500、700、1000μmol/L的AMP溶液加入到离心管中，分别加入2mg实施例1中的mSiO2-NS、D-PNIPs、D-PMIPs、S-BMIPs和S-PMIPs吸附剂，把测试液放在25℃的水浴中静置4h后，离心过膜，将纳米片吸附剂进行回收，未吸附的AMP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7并计算出吸附容量。结果表明，在25℃条件下，达到吸附平衡时D-PMIPs对AMP的最大吸附容量是17.47μmol/g，达到吸附平衡时S-PMIPs对AMP的最大吸附容量是8.844μmol/g，达到吸附平衡时S-BMIPs对AMP的最大吸附容量是6.402μmol/g，达到吸附平衡时D-PNIPs对AMP的最大吸附容量是6.972μmol/g，达到吸附平衡时mSiO2-NS对AMP的最大吸附容量是5.806μmol/g，在相同温度下D-PMIPs比其她几种吸附剂的最大吸附量要高，说明D-PMIPs是一种有效识别AMP的吸附剂。
试验例3：
选择2-脱氧鸟苷(dG)、2-脱氧胞苷(dC)和2′-脱氧腺苷(dA)和三磷酸腺苷(ATP)作为选择性吸附物，分别配制以上四种化合物的溶液，浓度为300μmol/L，分别取2mL加入到离心管中，分别加入2mg实施例1中制备的五种吸附剂，将测试液放在25℃的水浴振荡器中4h后，将纳米片吸附剂进行离心过膜回收，未吸附的几种核苷化合物分子浓度分别用紫外可见分光光度计在对应波长下测定，并根据结果得出图8。结果表明D-PMIPs对四种化合物的吸附量遵循AMP﹥dA﹥ATP﹥dG﹥dC的顺序，因此可以推断D-PMIPs的表面存在与AMP形状尺寸一致的印迹位点使得D-PMIPs对AMP具有较好的吸附专一性，而S-PMIPs对AMP、dA和ATP的吸附效果明显高于dC和dG，主要是因为S-PMIPs印迹后修饰上了与腺嘌呤碱基互补配对的尿嘧啶单体，增强了识别位点与腺嘌呤分子的亲和作用。
试验例4：
购买小牛血清去蛋白作为实际样本，取200μL的小牛血清去蛋白，加入200μL的700μmol/L，再加入1.6mL的PBS缓冲溶液作为加标溶液，分别加入10mg实施例1中制备的五种吸附剂，将测试液放在25℃的水浴振荡器中4h后，将纳米片吸附剂进行离心过膜回收，未吸附的AMP分子浓度分别用液相在对应波长下测定(液相测试条件：C18柱，流动相：PBS溶液(pH＝7.4，50mM)：甲醇＝85：15(V/V)，柱温：45℃，流速：0.8mL/min)，并根据结果得出图9。结果表明，在实际环境中，AMP的出峰位置大概在5min，几种吸附剂吸附后峰面积均有降低，AMP的峰面积顺序为AMP加标样品>mSiO2-NS吸附>D-PNIPs吸附>S-BMIPs吸附>S-PMIPs吸附>D-PMIPs吸附>小牛血清去蛋白原液。证明通过精确分子取向识别过程的印迹后修饰制备的印迹聚合物D-PMIPs对AMP具有较好的选择性分离效果。
Claims (10)
1.一种基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物的制备方法，其特征在于，以介孔二氧化硅纳米片作为基底，通过表面印迹和双重共价结合位点的PIM策略，利用二元功能单体的双重共价作用固定模板分子取向，包括以下步骤：
(1)制备介孔二氧化硅纳米片mSiO2-NS：
将聚苯乙烯微球PS分散在含有乙醇、水和氨水的混合溶剂A中，将十六烷基三甲基溴化铵CTAB分散在乙醇和水的混合溶剂B中，两者混合后，将混合物搅拌后快速加入一定量的正硅酸四乙酯TEOS和3-氯丙基三甲氧硅烷CPTES，将得到的混合物在一定反应条件下反应，反应结束后离心收集，将产物在含HCl的乙醇溶液中搅拌，离心收集后，再用四氢呋喃THF搅拌，离心，再用THF/乙醇洗涤多次，超声破碎，真空干燥制的mSiO2-NS；
(2)制备双位点表面印迹后修饰前复合吸附剂D-FMIPs：
将模板分子AMP溶解于二甲基亚砜DMSO和PBS溶液中，向溶液中加入双硫键单体DS-FM1后，通N2使混合物保持在无氧条件下，进行第一次避光自组装；再加入一定量的生理活性硼酸单体AMC-FM2，通氮气除氧，进行第二次避光自组装；然后，加入一定量的N，N′-亚甲基双丙烯酰胺MBAA和mSiO2-NS纳米片，通氮气除氧，再加入一定量的CuCl、CuCl2和N,N,N,N,N-五甲基二乙烯三胺PMDEIA，通氮气除氧后，加入一定量的抗坏血酸，通氮气除氧，进行第三次避光搅拌，离心收集，甲醇洗涤数次；用一定浓度的TCEP溶液还原双硫键，再用一定pH的盐酸溶液洗脱，去除模板分子，再用水洗至中性，真空干燥，制得D-FMIPs；
(3)D-PMIPs纳米片的制备：
将一定量的嘧啶双硫键单体DS-FM3溶解于DMSO中，加入一定量的PBS溶液，再加入步骤(2)制备的D-FMIPs，一定温度下反应后，离心收集，甲醇洗涤，真空干燥，制得基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物，即D-PMIPs。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，聚苯乙烯微球PS是通过如下方法制备的：按比例将一定量的苯乙烯和聚乙烯吡咯烷酮PVP混合，加入一定量的偶氮二异丁腈AIBN作为热引发剂，并加入一定量的乙醇，通氮气使混合物保持在无氧条件下，70℃搅拌24h，离心乙醇洗涤，真空干燥制得聚苯乙烯微球PS；其中，所述的苯乙烯、PVP、AIBN和乙醇的用量比为1.0mL:(0.07-0.08)g:(0.015-0.017)g:(3-3.5)mL。
3.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PS、CTAB、TEOS和CPTES的用量比为：1.0g:1.0g:1.0mL:(0.3-1.9)mL；混合溶剂A中，乙醇、水和氨水的用量比为(60-63)mL:(52-53)mL:(0.3-0.5)mL；混合溶剂B中，水和乙醇的用量比为(15-17)mL:(8-8.5)mL。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述反应条件为：25℃条件下搅拌反应6h，随后升温至80℃过夜；
在含HCl的乙醇溶液中搅拌温度为60℃，搅拌时间为6h；含HCl的乙醇溶液中，HCl的含量为36wt％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的DMSO和PBS溶液的比例为：1.0mL:(0.9-1.1)mL，其中，PBS溶液的pH＝7.4，浓度为50mM。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，
模板分子AMP、DS-FM1和AMC-FM2的用量比为：1.0g:(0.9-2)g:(0.8-2)g；
模板分子AMP、mSiO2-NS纳米片和MBAA的用量比为：1.0g:1.0g:(2.0-2.5)g；
模板分子AMP、CuCl、CuCl2、PMDEIA和抗坏血酸的用量比为：1.0g:1.0g:(1.0-1.5)g:(4.0-5)mL:(1.5-2.5)g。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，
所述的TCEP溶液的浓度为15-25mM，洗脱时，盐酸溶液的pH为1.0-5.0；
第一次避光自组装的条件为：35℃避光自组装12h；
第二次避光自组装的条件为：室温避光自组装12h；
第三次避光搅拌的条件为：35℃条件下避光搅拌12h。
8.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DMSO和PBS溶液的用量比为1.0mL:(8-10)mL，PBS溶液的pH＝7.4,浓度为50mM。
9.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D-FMIPs、嘧啶双硫键单体DS-FM3的用量比为1.0g:(0.55-0.60)g；反应温度为35℃，反应时间为5h。
10.将权利要求1～9任一项所述制备方法制得的基于双重共价的后修饰表面印迹聚合物用于AMP的选择性吸附分离的用途。
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| US20180142053A1 (en) * | 2015-05-09 | 2018-05-24 | Börje Sellergren | Molecularly imprinted polymers |
| CN105944692A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-09-21 | 湖北工业大学 | 一种可识别adp-核糖基化蛋白的分子印迹聚合物微球的制备方法 |
| CN113813933A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-21 | 江苏大学 | 一种精准控制分子印迹过程的聚合物纳米片的制备方法及其吸附应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PAN WANG等: "Sequential assembly enabled surface precise imprinting on Janus nanosheets for highly specific separation of adenosine 5 ′ -monophosphate", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》, vol. 432, 28 December 2021 (2021-12-28), pages 134349 * |
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