CN101851318B - 安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物工程技术领域，具体是安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法。本发明步骤：将模板分子安石榴甙、功能单体丙烯酰胺、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈溶解在致孔剂乙腈中，常温下超声分散，通入氮气，密封；模板分子与功能单体的摩尔比为1∶5～20，功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5，交联剂与致孔剂的体积比为20∶1000，引发剂与功能单体与交联剂用量之和的质量比为2∶100；对混合溶液在60℃下搅拌24h进行聚合反应；通过离心分离，50℃下干燥24h，采用索氏抽提法除去模板分子；干燥。本发明可选择性吸附安石榴甙，且吸附量高，最大吸附量达35299μg/g。本发明过程简单、成本低。

Description

安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法
技术领域
本发明涉及的是一种生物工程技术领域的方法，具体地说，是一种安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法。
背景技术
安石榴甙(punicalagin)，即3-(S)-六羟基二酚-4，6-(S，S)-没食子酰基-D-葡萄糖，又名安石榴苷。为石榴科植物石榴的皮提取物，属于石榴皮中鞣花单宁的一种，为鞣花单宁的主要成分。安石榴甙被人体吸收后，在人体酶的作用下，可以分解为鞣花酸，而且其具有优良的抗氧化性，已被用作食品抗氧化剂，现在日本和法国多将其用于化妆品方面，同鞣花酸相比，安石榴甙水溶性较好，可用于饮料，而容易被人体吸收，同鞣花酸一样，安石榴甙也具有抗变异原性和抑制癌细胞增殖的作用。安石榴甙为单一成分，易溶于多种溶剂，而且石榴皮中含有多种和安石榴甙结构相近的同类化合物以及安石榴甙的同分异构体，这给它的分离纯化造成一定的难度，目前对其分离提纯的效果并不理想。
分子印迹技术，即是指在聚合反应进行前，将模板分子加入到聚合体系中，模板分子与功能单体通过共价键或非共价键相互作用，而后在交联剂的参与下发生聚合反应，生成交联高的聚合物。之后通过物理、化学手段将模板分子移除，聚合物内部便形成了一种空间位点，此位点的空间形状和所拥有的官能团的位置与模板分子是能配合的，从而使有着这种空间位点的聚合物对模板分子具有高度的特定选择性。该技术已在色谱分离、仿生传感器、生物酶模拟和临床药物分析等领域展现了很好的应用前景。
经对现有技术文献的查阅，至今尚未发现与本发明主题安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法相关的报道。
发明内容
本发明针对现有有关安石榴甙的分离提纯技术的不足，提供一种安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备方法，能够快速、简单的制备出具有良好分散性、分子识别性能的分子印迹聚合物微球，可以用于对安石榴甙的特异性选择。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述的安石榴甙分子印迹聚合物的制备方法，具体包括以下步骤：
1)将模板分子、功能单体、交联剂和引发剂按一定比例溶解在致孔剂中，常温下超声分散，通入氮气，密封；
2)对混合溶液恒温恒速搅拌进行聚合反应；
3)聚合反应结束后，离心分离，50℃下干燥24h，采用索氏抽提法除去模板分子，用紫外-可见分光光度计检测，直至检测不到模板分子；
4)将去除模板分子的聚合物50℃下干燥24h，得到安石榴甙的分子印迹聚合物。
所述的1)中，模板分子与功能单体的摩尔比为1∶5～20，功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5，交联剂与致孔剂的体积比为20∶1000，引发剂与功能单体与交联剂用量之和的质量比为2∶100，超声分散时间为1h，通入氮气的时间为20min。
所述的2)中，恒温恒速搅拌是指：在60℃下以400rpm搅拌24h。
所述的3)中，离心的速度为4000rpm，离心时间为20min，索氏抽提法采用甲醇与乙酸的混合溶液，其中甲醇和乙酸的体积比为80∶20，抽提时间为48h。
所述的模板分子，为安石榴甙。
所述的功能单体，为丙烯酰胺(AM)。
所述的致孔剂，为乙腈(ACN)。
所述的交联剂，为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)。
所述的引发剂，为偶氮二异丁腈(AIBN)。
本发明采用沉淀聚合法制备的安石榴甙分子印迹聚合物，可以选择性的吸附安石榴甙，而且吸附量高，最大吸附量可达到35299μg/g。而且本发明制备过程简单、成本低、安石榴甙分子印迹聚合物可回收再利用。
附图说明
图1为本发明所制得的安石榴甙分子印迹聚合物微球扫描电镜图(一)
图2为安石榴甙在安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物上的等温吸附曲线图，-■-表示安石榴甙在实施例1方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物上的等温吸附曲线，-□-表示安石榴甙在空白聚合物上的等温吸附曲线。
具体实施方式
实施例1.
称取安石榴甙模板分子0.1mmol，丙烯酰胺1mmol，乙腈溶液47.2ml于100ml反应烧瓶中，在常温25℃下超声分散1h，然后加入5mmolEDMA，引发剂0.0212g AIBN，超声分散1h，通入氮气除氧20min，密封，60℃下以400rpm搅拌反应24h。
所得混合物以4000rpm的转速离心20min，滤除上清液，得到聚合物，50℃下烘干24h。
用甲醇∶乙酸(80∶20，V/V)对聚合物进行索氏抽提48h去除模板分子，用紫外-可见分光光度计进行检测，直至检测不到模板分子。将抽提后得到的聚合物在50℃下烘干24h，最后得到安石榴甙的分子印迹聚合物。其发明效果如图1所示。
按照上述方法制备不加安石榴甙模板分子的空白聚合物；利用本实施方式方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物吸附安石榴甙来验证吸附效果。分别称取本具体实施方式方法得到的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物各20.0mg，分别置于两个磨口锥形瓶中，加入5ml1000μg/ml安石榴甙模板的乙腈溶液，密封，常温下振荡24h，然后离心取上清液，用澳大利亚GBC的CITRA-200紫外分光光度计对其进行测试，分别计算平衡吸附液中安石榴甙的游离浓度，从而确定出安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物对安石榴甙的吸附量Q(μg/g)。计算结果如表1：
表1
  聚合物   吸附量Q(μg/g)   吸附率
  本实施方式所得安石榴甙分子印迹聚合物 35299 14％
  本实施方式所得空白聚合物   19676   7％
由表1可知，采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附量、吸附率比空白聚合物的吸附量、吸附率高，即采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附效果好。
实施例2.
称取安石榴甙模板分子0.1mmol，丙烯酰胺0.5mmol，乙腈溶液23.6ml于100ml反应烧瓶中在常温25℃下超声分散1h，然后加入5mmolEDMA，引发剂0.0212g AIBN，超声分散1h，通入氮气除氧20min，密封，60℃下以400rpm搅拌反应24h。
所得混合物以4000rpm的转速离心20min，滤除上清液，得到聚合物，50℃下烘干24h。
用甲醇∶乙酸(80∶20，V/V)对聚合物进行索氏抽提48h去除模板分子，用紫外-可见分光光度计进行检测，直至检测不到模板分子。将抽提后得到的聚合物在50℃下烘干24h，最后得到安石榴甙的分子印迹聚合物。其发明效果基本等同于如图1所示。
按照上述方法制备不加安石榴甙模板分子的空白聚合物；利用本实施方式方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物吸附安石榴甙来验证吸附效果。分别称取本具体实施方式方法得到的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物各20.0mg，分别置于两个磨口锥形瓶中，加入5ml1000μg/ml安石榴甙模板的乙腈溶液，密封，常温下振荡24h，然后离心取上清液，用澳大利亚GBC的CITRA-200紫外分光光度计对其进行测试，分别计算平衡吸附液中安石榴甙的游离浓度，从而确定出安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物对安石榴甙的吸附量Q(μg/g)。计算结果如表2：
表2
  聚合物   吸附量Q(μg/g)   吸附率
  本实施方式所得安石榴甙分子印迹聚合物 26974 11％
  本实施方式所得空白聚合物   19175   7％
由表2可知，采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附量、吸附率比空白聚合物的吸附量、吸附率高，即采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附效果好。
实施例3.
称取安石榴甙模板分子0.05mmol，丙烯酰胺1mmol，乙腈溶液47.2ml于100ml反应烧瓶中，在常温25℃下超声分散1h，然后加入5mmolEDMA，引发剂0.0212g AIBN，超声分散1h，通入氮气除氧20min，密封，60℃下以400rpm搅拌反应24h。
所得混合物以4000rpm的转速离心20min，滤除上清液，得到聚合物，50℃下烘干24h。
用甲醇∶乙酸(80∶20，V/V)对聚合物进行索氏抽提48h去除模板分子，用紫外-可见分光光度计进行检测，直至检测不到模板分子。将抽提后得到的聚合物在50℃下烘干24h，最后得到安石榴甙的分子印迹聚合物。其发明效果基本等同于图1所示。
按照上述方法制备不加安石榴甙模板分子的空白聚合物；利用本实施方式方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物吸附安石榴甙来验证吸附效果。分别称取本具体实施方式方法得到的安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物各20.0mg，分别置于两个磨口锥形瓶中，加入5ml1000μg/ml安石榴甙模板的乙腈溶液，密封，常温下振荡24h，然后离心取上清液，用澳大利亚GBC的CITRA-200紫外分光光度计对其进行测试，分别计算平衡吸附液中安石榴甙的游离浓度，从而确定出安石榴甙分子印迹聚合物和空白聚合物对安石榴甙的吸附量Q(μg/g)。计算结果如表3：
表3
  聚合物   吸附量Q(μg/g)   吸附率
  本实施方式所得安石榴甙分子印迹聚合物 27998 11％
  本实施方式所得空白聚合物   21199   8％
由表3可知，采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附量、吸附率比空白聚合物的吸附量、吸附率高，即采用本实施方式的方法制备的安石榴甙分子印迹聚合物对安石榴甙的吸附效果好。

Claims (4)

1.安石榴甙分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将模板分子安石榴甙、功能单体丙烯酰胺、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈溶解在致孔剂乙腈中，常温下超声分散，通入氮气，密封；其中模板分子与功能单体的摩尔比为1∶5～20，功能单体与交联剂的摩尔比为1∶5，交联剂与致孔剂的体积比为20∶1000，引发剂与功能单体与交联剂用量之和的质量比为2∶100；
2)对混合溶液在60℃下搅拌24h进行聚合反应；
3)聚合反应结束后，离心分离，50℃下干燥24h，采用索氏抽提法除去模板分子；
4)去除模板分子后50℃下干燥24h，得到安石榴甙的分子印迹聚合物。
2.根据权利要求1所述的安石榴甙分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤1)中，超声分散时间为1h，通入氮气的时间为20min。
3.根据权利要求1所述的安石榴甙分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤2)中，搅拌是指：在60℃下以400rpm搅拌24h。
4.根据权利要求1所述的安石榴甙分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于：步骤3)中，离心的速度为4000rpm，离心时间为20min，索氏抽提法采用甲醇与乙酸的混合溶液，其中甲醇和乙酸的体积比为80∶20，抽提时间为48h。
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