CN1935880A - 熊去氧胆酸分子印迹聚合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熊去氧胆酸分子印迹聚合物及其制备方法。本发明所说的分子印迹聚合物由核层聚合物、单体化合物(1)、单体化合物(2)经无规共聚而得，单体化合物(1)、单体化合物(2)的质量比为1∶0.09；核层聚合物由单体化合物(3)与单体化合物(2)经乳液聚合无规共聚而得，单体化合物(3)与单体化合物(2)的质量比为10∶1。所得分子印迹聚合物比表面积为143m2/g，最大吸附容量为43.52mg UDCA/g聚合物。与现有的分子印迹聚合物相比，本发明所说的聚合物能够在水相条件下，将熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸分离，得到纯度较高的熊去氧胆酸。
Description
技术领域
本发明涉及一种熊去氧胆酸的分子印迹聚合物，具体涉及用于从熊去氧胆酸及其胆酸类似物中分离出高纯度的熊去氧胆酸的分子印迹聚合物。
背景技术
熊去氧胆酸(3α，7β-二羟基-5β-胆烷酸，Ursodeoxycholic acid，UDCA)是中药熊胆中的有效成分，被广泛应用于治疗胆结石、原发性胆汁性肝硬化(PBC)和原发性硬化性胆管炎(PSC)，它是FDA批准用于治疗PBC的唯一药物。
但由于熊胆是非常稀缺的资源，难以满足临床研究及使用的需求。野生熊是国家重点保护动物，猎取熊胆属非法行为。目前，我国主要采取养殖熊，活体引流提取UDCA的方法，但此法周期长，效率低，且有违动物保护法。因此，寻求有效的UDCA的生产途径，具有重要的经济和社会意义。
大体上来说，UDCA合成有三个主要途径：化学合成；微生物转化；电化学转化。目前的熊去氧胆酸的化学合成方法存在着原料来源有限，步骤多，分离困难，收率低的问题。微生物转化的主要问题是筛选出来的菌株转化能力不稳定，转化菌的培养条件难以适应大生产的要求而且转化产物成分复杂，分离困难。电化学转化的氧化还原的方法比较简便，但转化率不高，一般只能达到50-75％转化率，且产物鹅去氧胆酸CDCA与熊去氧胆酸UDCA属手性异构体，产物分离困难。因此如何将这对异构体分离，具有重大的意义。
而分子印迹(molecular imprinting)是一种新的、很有发展潜力的分离技术。利用分子印迹技术，能够制备具有特异识别功能的分离介质。由于其具有高选择性和高强度(即耐热、耐有机溶剂、耐酸碱)的优点，近年来引起人们的广泛关注(Macromolecules，32(1999)1237-1243)。尽管目前分子印迹技术发展的速度较快，但仍然存在许多问题。如目前分子印迹聚合物大多数只能在有机相中进行聚合和应用，而天然的分子识别系统大多数是在水溶液中进行的，如何能在水溶液或极性溶剂中进行分子印迹和识别仍是一大难题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题在于提供一种熊去氧胆酸分子印迹聚合物及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明所说的分子印迹聚合物，由核层聚合物和包裹在核层聚合物外的壳层聚合物构成，壳层聚合物外具有印记空间，所说的核层聚合物的结构片段如下：
所说的壳层聚合物的结构片段如下：
印迹聚合物比表面积为122～143m2/g；
本发明的印迹聚合物可以采用红外方法进行表征。
本发明的印迹聚合物的制备方法包括如下步骤：
(1).核层聚合物的合成
将引发剂、表面活性剂、单体化合物(III)、单体化合物(II)在水中，惰性气氛下，70-85℃反应12-24小时，获得核层聚合物乳液；
所说的表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、吐温80或司盘60中的一种以上；
所说的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；
所说的单体化合物(II)和(III)的结构通式如下：
单体化合物(II)和(III)可采用市售产品，如上海凌峰化学试剂有限公司生产的产品；
将单体化合物(III)与单体化合物(II)的质量比为10∶1；
表面活性剂用量为单体化合物(III)与单体化合物(II)总质量的2.0～2.5％；
引发剂的用量为单体化合物(III)与单体化合物(II)总质量的1.0～1.5％；
水中，单体化合物(III)与单体化合物(II)的浓度为6～8g/mL；
(2)核-壳分子印记聚合物的合成
将步骤(1)的核层聚合物乳液、表面活性剂、引发剂、致孔剂、模板分子UDCA、核层聚合物乳液、单体化合物(I)和单体化合物(II)在水中，惰性气氛下，70-85℃反应6-12小时，除去溶剂，沉淀物干燥，获得核-壳结构的分子印记聚合物前驱体；
单体化合物(I)和单体化合物(II)质量比为0.1～0.08；
表面活性剂用量为单体化合物(I)和单体化合物(II)总质量的4～5％；
引发剂用量为单体化合物(I)和单体化合物(II)总质量的1.2～1.7％；
致孔剂用量为单体化合物(I)和单体化合物(II)总质量的40～50％；
模板分子UDCA用量为单体化合物(I)和单体化合物(II)总质量的4～5％；
核层聚合物乳液用量为模板分子UDCA质量的0.5～1.5％；
水中，单体化合物(I)和单体化合物(II)的浓度为10～13g/mL；
所说的单体化合物(I)如上式所示，可采用市售产品，如上海凌峰化学试剂有限公司公司生产的产品；
所说的致孔剂选自PEG4000或碳酸钙；
表面活性剂和引发剂同步骤(1)；
(3)模板分子的洗脱
以浓度为0.05～0.1mol的HCl洗涤聚合物至无气泡产生，然后再将核-壳分子印记聚合物依次以：
(I)将1mol醋酸铵溶于20～60mL乙醇，20～30mL乙酸，30～40mL水的溶液；
(II)醋酸∶乙醇＝1∶2～4(体积比)的混合溶液；
(III)甲醇溶液；
(IV)水溶液
对所得聚合物进行洗涤，即获得本发明的目标产物。
本发明的有益效果：所得分子印迹聚合物比表面积为143m2/g，最大吸附容量为43.52mg UDCA/g聚合物。与现有的分子印迹聚合物相比，本发明所说的聚合物能够在水相条件下，将熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸分离，得到纯度较高的熊去氧胆酸。
附图说明
图1为印迹聚合物的结构示意图。
图2为印迹聚合物的红外图谱。
具体实施方式
参见图1，本发明所说的分子印迹聚合物，由核层聚合物1和包裹在核层聚合物1外的壳层聚合物2构成，壳层聚合物外具有印记空间3。
下面通过实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围：
实施例1
熊去氧胆酸分子印迹聚合物合成
1.核层聚合物的合成
将NaHCO3(0.27g，3.23mmol)；十二烷基硫酸钠(SDS)(0.261g，0.903mmol)，蒸馏水148mL加入250mL具塞磨口锥形瓶中，缓慢搅拌，水浴升温至90℃，然后加入单体混合物(MMA 10g，0.1mol；EDMA 1.04g，5.14mmol)，通N2除O2后引发剂过硫酸铵0.144g，放入恒温水浴振荡器中，于250转速，85℃下持续反应12h。
2.核-壳分子印记聚合物的合成
将水18mL，SDS(0.1g，0.346mmol)，加入150mL具塞磨口锥形瓶中，搅拌至70℃，然后加入事先混合20min的单体混合物(EDMA 2.02g，10.18mmol；MAA 0.22g，2.54mmol或AM 0.18g，2.54mmol；模板分子UDCA 0.1g；核层聚合物乳液11g，N2除O2后，加入引发剂过硫酸铵0.036g，温水浴振荡器中，于250转速，70℃下持续反应1h后取出，冰水冷却，中止反应。加CaCO3 1g和EDMA 2mL，过硫酸铵0.036g。于70℃下持续反应6h后取出。
实施例2
以浓度为0.05～0.1mol的HCl洗涤聚合物至无气泡产生，然后再将核一壳分子印记聚合物依次以：I将1mol醋酸铵溶于40mL乙醇，25mL乙酸，35mL水的溶液；II醋酸∶乙醇＝1∶3(体积比)的溶液；III甲醇溶液；IV水溶液对所得聚合物进行洗涤。即获得目标产品。
实施例3
平衡结合实验实例，以熊去氧胆酸为目标物，将其溶于pH为10的NaOH的水溶液中，初始浓度为0.4mg/mL，体积为20mL，加入100mg分子印迹聚合物，在30℃下振荡24h，熊去氧胆酸的吸附量达43.52mg/g聚合物，特异性吸附达到13.93mg/g聚合物。
实施例4
选择性评价实验实例，分别以熊去氧胆酸和鹅去氧胆酸为目标物，分别将其溶于pH为10的水中，初始浓度为0.4mg/mL，体积为20mL，加入100mg分子印迹聚合物，在30℃下振荡24h，分离因子α达到2.20。
实施例5
柱层析分离实验实例，称取分子印迹聚合物12g，用pH＝10的水溶液浸泡后装入层析柱中(15cm×1.2cm)；以pH＝10的水溶液平衡柱子过夜；称取UDCA与CDCA各25mg，溶于100mL的pH＝10的NaOH水溶液，作为上样样品，调节流速至7mL/h，上样，之后再以pH＝10的NaOH溶液洗柱子至无UDCA及CDCA流出；最后再以HAc∶EtOH＝1∶25的溶液
洗脱柱子。洗脱液中UDCA的纯度由原先的50％提高到95％。
Claims (4)
1.一种熊去氧胆酸分子印迹聚合物，其特征在于，由核层聚合物和包裹在核层聚合物外的壳层聚合物构成，壳层聚合物外具有印记空间；
所说的核层聚合物的结构片段如下：
所说的壳层聚合物的结构片段如下：
2.根据权利要求1所述的熊去氧胆酸分子印迹聚合物，其特征在于印迹聚合物比表面积为122～143m2/g。
3.制备权利要求1或2所述的熊去氧胆酸分子印迹聚合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1).核层聚合物的合成
将引发剂、表面活性剂、单体化合物(III)、单体化合物(II)在水中，惰性气氛下，70-85℃反应12-24小时，获得核层聚合物乳液；
所说的表面活性剂选自吐温80、司盘60或十二烷基硫酸钠中的一种以上；
所说的引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾或过硫酸钠中的一种；
单体化合物(III)与单体化合物(II)的质量比为10∶1；
(2)核-壳分子印记聚合物的合成
将步骤(1)的核层聚合物乳液、表面活性剂、引发剂、致孔剂、模板分子UDCA、核层聚合物乳液、单体化合物(I)和单体化合物(II)在水中，惰性气氛下，70-85℃反应6-12小时，除去溶剂，沉淀物干燥，获得核-壳结构的分子印记聚合物前驱体；
单体化合物(I)和单体化合物(II)质量比为0.1～0.08；
所说的致孔剂选自PEG4000或碳酸钙；
表面活性剂和引发剂同步骤(1)；
(3)模板分子的洗脱
以浓度为0.05～0.1mol的HCl洗涤前驱体至无气泡产生，然后再将核-壳分子印记聚合物依次以：
(I)将1mol醋酸铵溶于20～60mL乙醇，20～30mL乙酸，30～40mL水的溶液；
(II)醋酸∶乙醇＝1∶2～4(体积比)的混合溶液；
(III)甲醇溶液；
(IV)水溶液
对所得聚合物进行洗涤，即获得本发明的目标产物；
所说的单体化合物(I)、(II)和(III)的结构式如下：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，核层聚合物乳液用量为模板分子UDCA质量的0.5～1.5％。
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