專利名稱：熊去氧膽酸分子印跡聚合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熊去氧膽酸的分子印跡聚合物，具體涉及用于從熊去氧膽酸及其膽酸類似物中分離出高純度的熊去氧膽酸的分子印跡聚合物。
背景技術(shù)：
熊去氧膽酸(3α，7β-二羥基-5β-膽烷酸，Ursodeoxycholic acid，UDCA)是中藥熊膽中的有效成分，被廣泛應(yīng)用于治療膽結(jié)石、原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)和原發(fā)性硬化性膽管炎(PSC)，它是FDA批準(zhǔn)用于治療PBC的唯一藥物。
但由于熊膽是非常稀缺的資源，難以滿足臨床研究及使用的需求。野生熊是國家重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物，獵取熊膽屬非法行為。目前，我國主要采取養(yǎng)殖熊，活體引流提取UDCA的方法，但此法周期長，效率低，且有違動(dòng)物保護(hù)法。因此，尋求有效的UDCA的生產(chǎn)途徑，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。
大體上來說，UDCA合成有三個(gè)主要途徑化學(xué)合成；微生物轉(zhuǎn)化；電化學(xué)轉(zhuǎn)化。目前的熊去氧膽酸的化學(xué)合成方法存在著原料來源有限，步驟多，分離困難，收率低的問題。微生物轉(zhuǎn)化的主要問題是篩選出來的菌株轉(zhuǎn)化能力不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)化菌的培養(yǎng)條件難以適應(yīng)大生產(chǎn)的要求而且轉(zhuǎn)化產(chǎn)物成分復(fù)雜，分離困難。電化學(xué)轉(zhuǎn)化的氧化還原的方法比較簡便，但轉(zhuǎn)化率不高，一般只能達(dá)到50-75％轉(zhuǎn)化率，且產(chǎn)物鵝去氧膽酸CDCA與熊去氧膽酸UDCA屬手性異構(gòu)體，產(chǎn)物分離困難。因此如何將這對異構(gòu)體分離，具有重大的意義。
而分子印跡(molecular imprinting)是一種新的、很有發(fā)展?jié)摿Φ姆蛛x技術(shù)。利用分子印跡技術(shù)，能夠制備具有特異識別功能的分離介質(zhì)。由于其具有高選擇性和高強(qiáng)度(即耐熱、耐有機(jī)溶劑、耐酸堿)的優(yōu)點(diǎn)，近年來引起人們的廣泛關(guān)注(Macromolecules，32(1999)1237-1243)。盡管目前分子印跡技術(shù)發(fā)展的速度較快，但仍然存在許多問題。如目前分子印跡聚合物大多數(shù)只能在有機(jī)相中進(jìn)行聚合和應(yīng)用，而天然的分子識別系統(tǒng)大多數(shù)是在水溶液中進(jìn)行的，如何能在水溶液或極性溶劑中進(jìn)行分子印跡和識別仍是一大難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題在于提供一種熊去氧膽酸分子印跡聚合物及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。
本發(fā)明所說的分子印跡聚合物，由核層聚合物和包裹在核層聚合物外的殼層聚合物構(gòu)成，殼層聚合物外具有印記空間，所說的核層聚合物的結(jié)構(gòu)片段如下
所說的殼層聚合物的結(jié)構(gòu)片段如下 印跡聚合物比表面積為122～143m2/g；本發(fā)明的印跡聚合物可以采用紅外方法進(jìn)行表征。
本發(fā)明的印跡聚合物的制備方法包括如下步驟(1).核層聚合物的合成將引發(fā)劑、表面活性劑、單體化合物(III)、單體化合物(II)在水中，惰性氣氛下，70-85℃反應(yīng)12-24小時(shí)，獲得核層聚合物乳液；所說的表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉、吐溫80或司盤60中的一種以上；所說的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種；所說的單體化合物(II)和(III)的結(jié)構(gòu)通式如下
單體化合物(II)和(III)可采用市售產(chǎn)品，如上海凌峰化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品；將單體化合物(III)與單體化合物(II)的質(zhì)量比為10∶1；表面活性劑用量為單體化合物(III)與單體化合物(II)總質(zhì)量的2.0～2.5％；引發(fā)劑的用量為單體化合物(III)與單體化合物(II)總質(zhì)量的1.0～1.5％；水中，單體化合物(III)與單體化合物(II)的濃度為6～8g/mL；(2)核-殼分子印記聚合物的合成將步驟(1)的核層聚合物乳液、表面活性劑、引發(fā)劑、致孔劑、模板分子UDCA、核層聚合物乳液、單體化合物(I)和單體化合物(II)在水中，惰性氣氛下，70-85℃反應(yīng)6-12小時(shí)，除去溶劑，沉淀物干燥，獲得核-殼結(jié)構(gòu)的分子印記聚合物前驅(qū)體；單體化合物(I)和單體化合物(II)質(zhì)量比為0.1～0.08；表面活性劑用量為單體化合物(I)和單體化合物(II)總質(zhì)量的4～5％；引發(fā)劑用量為單體化合物(I)和單體化合物(II)總質(zhì)量的1.2～1.7％；致孔劑用量為單體化合物(I)和單體化合物(II)總質(zhì)量的40～50％；模板分子UDCA用量為單體化合物(I)和單體化合物(II)總質(zhì)量的4～5％；核層聚合物乳液用量為模板分子UDCA質(zhì)量的0.5～1.5％；水中，單體化合物(I)和單體化合物(II)的濃度為10～13g/mL；
所說的單體化合物(I)如上式所示，可采用市售產(chǎn)品，如上海凌峰化學(xué)試劑有限公司公司生產(chǎn)的產(chǎn)品；所說的致孔劑選自PEG4000或碳酸鈣；表面活性劑和引發(fā)劑同步驟(1)；(3)模板分子的洗脫以濃度為0.05～0.1mol的HCl洗滌聚合物至無氣泡產(chǎn)生，然后再將核-殼分子印記聚合物依次以(I)將1mol醋酸銨溶于20～60mL乙醇，20～30mL乙酸，30～40mL水的溶液；(II)醋酸∶乙醇＝1∶2～4(體積比)的混合溶液；(III)甲醇溶液；(IV)水溶液對所得聚合物進(jìn)行洗滌，即獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物。
本發(fā)明的有益效果所得分子印跡聚合物比表面積為143m2/g，最大吸附容量為43.52mg UDCA/g聚合物。與現(xiàn)有的分子印跡聚合物相比，本發(fā)明所說的聚合物能夠在水相條件下，將熊去氧膽酸和鵝去氧膽酸分離，得到純度較高的熊去氧膽酸。


圖1為印跡聚合物的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為印跡聚合物的紅外圖譜。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，本發(fā)明所說的分子印跡聚合物，由核層聚合物1和包裹在核層聚合物1外的殼層聚合物2構(gòu)成，殼層聚合物外具有印記空間3。
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，其目的僅在于更好理解本發(fā)明的內(nèi)容而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍實(shí)施例1熊去氧膽酸分子印跡聚合物合成1.核層聚合物的合成將NaHCO3(0.27g，3.23mmol)；十二烷基硫酸鈉(SDS)(0.261g，0.903mmol)，蒸餾水148mL加入250mL具塞磨口錐形瓶中，緩慢攪拌，水浴升溫至90℃，然后加入單體混合物(MMA 10g，0.1mol；EDMA 1.04g，5.14mmol)，通N2除O2后引發(fā)劑過硫酸銨0.144g，放入恒溫水浴振蕩器中，于250轉(zhuǎn)速，85℃下持續(xù)反應(yīng)12h。
2.核-殼分子印記聚合物的合成將水18mL，SDS(0.1g，0.346mmol)，加入150mL具塞磨口錐形瓶中，攪拌至70℃，然后加入事先混合20min的單體混合物(EDMA 2.02g，10.18mmol；MAA 0.22g，2.54mmol或AM 0.18g，2.54mmol；模板分子UDCA 0.1g；核層聚合物乳液11g，N2除O2后，加入引發(fā)劑過硫酸銨0.036g，溫水浴振蕩器中，于250轉(zhuǎn)速，70℃下持續(xù)反應(yīng)1h后取出，冰水冷卻，中止反應(yīng)。加CaCO31g和EDMA 2mL，過硫酸銨0.036g。于70℃下持續(xù)反應(yīng)6h后取出。
實(shí)施例2以濃度為0.05～0.1mol的HCl洗滌聚合物至無氣泡產(chǎn)生，然后再將核一殼分子印記聚合物依次以I將1mol醋酸銨溶于40mL乙醇，25mL乙酸，35mL水的溶液；II醋酸∶乙醇＝1∶3(體積比)的溶液；III甲醇溶液；IV水溶液對所得聚合物進(jìn)行洗滌。即獲得目標(biāo)產(chǎn)品。
實(shí)施例3平衡結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)例，以熊去氧膽酸為目標(biāo)物，將其溶于pH為10的NaOH的水溶液中，初始濃度為0.4mg/mL，體積為20mL，加入100mg分子印跡聚合物，在30℃下振蕩24h，熊去氧膽酸的吸附量達(dá)43.52mg/g聚合物，特異性吸附達(dá)到13.93mg/g聚合物。
實(shí)施例4選擇性評價(jià)實(shí)驗(yàn)實(shí)例，分別以熊去氧膽酸和鵝去氧膽酸為目標(biāo)物，分別將其溶于pH為10的水中，初始濃度為0.4mg/mL，體積為20mL，加入100mg分子印跡聚合物，在30℃下振蕩24h，分離因子α達(dá)到2.20。
實(shí)施例5柱層析分離實(shí)驗(yàn)實(shí)例，稱取分子印跡聚合物12g，用pH＝10的水溶液浸泡后裝入層析柱中(15cm×1.2cm)；以pH＝10的水溶液平衡柱子過夜；稱取UDCA與CDCA各25mg，溶于100mL的pH＝10的NaOH水溶液，作為上樣樣品，調(diào)節(jié)流速至7mL/h，上樣，之后再以pH＝10的NaOH溶液洗柱子至無UDCA及CDCA流出；最后再以HAc∶EtOH＝1∶25的溶液洗脫柱子。洗脫液中UDCA的純度由原先的50％提高到95％。
權(quán)利要求
1.一種熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于，由核層聚合物和包裹在核層聚合物外的殼層聚合物構(gòu)成，殼層聚合物外具有印記空間；所說的核層聚合物的結(jié)構(gòu)片段如下 所說的殼層聚合物的結(jié)構(gòu)片段如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熊去氧膽酸分子印跡聚合物，其特征在于印跡聚合物比表面積為122～143m2/g。
3.制備權(quán)利要求1或2所述的熊去氧膽酸分子印跡聚合物的方法，其特征在于，包括如下步驟(1).核層聚合物的合成將引發(fā)劑、表面活性劑、單體化合物(III)、單體化合物(II)在水中，惰性氣氛下，70-85℃反應(yīng)12-24小時(shí)，獲得核層聚合物乳液；所說的表面活性劑選自吐溫80、司盤60或十二烷基硫酸鈉中的一種以上；所說的引發(fā)劑選自過硫酸銨、過硫酸鉀或過硫酸鈉中的一種；單體化合物(III)與單體化合物(II)的質(zhì)量比為10∶1；(2)核-殼分子印記聚合物的合成將步驟(1)的核層聚合物乳液、表面活性劑、引發(fā)劑、致孔劑、模板分子UDCA、核層聚合物乳液、單體化合物(I)和單體化合物(II)在水中，惰性氣氛下，70-85℃反應(yīng)6-12小時(shí)，除去溶劑，沉淀物干燥，獲得核-殼結(jié)構(gòu)的分子印記聚合物前驅(qū)體；單體化合物(I)和單體化合物(II)質(zhì)量比為0.1～0.08；所說的致孔劑選自PEG4000或碳酸鈣；表面活性劑和引發(fā)劑同步驟(1)；(3)模板分子的洗脫以濃度為0.05～0.1mol的HCl洗滌前驅(qū)體至無氣泡產(chǎn)生，然后再將核-殼分子印記聚合物依次以(I)將1mol醋酸銨溶于20～60mL乙醇，20～30mL乙酸，30～40mL水的溶液；(II)醋酸∶乙醇＝1∶2～4(體積比)的混合溶液；(III)甲醇溶液；(IV)水溶液對所得聚合物進(jìn)行洗滌，即獲得本發(fā)明的目標(biāo)產(chǎn)物；所說的單體化合物(I)、(II)和(III)的結(jié)構(gòu)式如下
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，核層聚合物乳液用量為模板分子UDCA質(zhì)量的0.5～1.5％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熊去氧膽酸分子印跡聚合物及其制備方法。本發(fā)明所說的分子印跡聚合物由核層聚合物、單體化合物(1)、單體化合物(2)經(jīng)無規(guī)共聚而得，單體化合物(1)、單體化合物(2)的質(zhì)量比為1∶0.09；核層聚合物由單體化合物(3)與單體化合物(2)經(jīng)乳液聚合無規(guī)共聚而得，單體化合物(3)與單體化合物(2)的質(zhì)量比為10∶1。所得分子印跡聚合物比表面積為143m
文檔編號C08F2/24GK1935880SQ200610031029
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月11日
發(fā)明者曹學(xué)君, 許紫蕓 申請人:華東理工大學(xué)