專利名稱：一種分子印跡材料及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及刑事科學技術領域，涉及一種分子印跡材料及其制備方法和用途，具
體為三唑侖分子印跡的制備以及其對尿液中三唑侖富集、分離的應用。
背景技術：
三唑侖是(triazolam, Halcion)是美國普強(Upjohn)公司研制開發(fā)的苯并二氮 雜卓類藥物，是一種精神類藥物，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的苯二氮受體(BZR)，因為它口服吸 收快、見效快、催眠效果好、從體內(nèi)清除速度比其他同類藥物快，曾一度被推崇為最理想的 安眠藥之一。目前被國家食品藥品監(jiān)督管理局列為第一類精神藥品管理，臨床用于治療各 種類型失眠癥、再發(fā)性不眠癥以及需要睡眠休息的病人，具有迅速誘導入睡，減少夜間覺醒 次數(shù)、延長睡眠時間的特點，隨著用量的加大，臨床表現(xiàn)可自輕度的鎮(zhèn)靜到催眠，甚至昏迷， 并具有依賴性。過量使用三唑侖會使人進入昏睡狀態(tài)，甚至死亡。 由于該藥物吸收比較快，起效時間短，常被犯罪分子用于麻醉搶劫，在檢驗過程中 常提取尿液為檢材，為了能夠提高檢驗效率和靈敏度，對尿液檢材的預處理就顯得十分重 要?，F(xiàn)在常用化學鍵合相硅膠和大孔吸附樹脂進行液固萃取、固相微萃取膜進行吸附、有機 溶劑乙酸乙脂直接提取以及利用固相微萃取直接吸附進樣等方法，但這些方法使用的材料 都缺少專業(yè)性，檢測過程干擾較多。為了減少預處理過程中的種種干擾物質(zhì)，我們設計和合 成了三唑侖分子印跡材料并應用于尿液中三唑侖的富集和分離，提高了吸附效率，減少了 其他物質(zhì)的干擾。 分子印跡技術(molecular imprinting technology,MIT)是近年來發(fā)展起來的一 種合成對某一特定分子(模板分子)具有特異選擇性的分子印跡聚合物(MIP)的方法。它 的出現(xiàn)最早源于免疫學，早在二十世紀三十年代Brein、Haurowitz和Mudd提出一種當抗原 侵入時生物體產(chǎn)生抗體的理論，后來根據(jù)這一理論Pauling提出了以抗原為模板來合成抗 體的設想。從Pauling理論出發(fā)，科學家對分子印跡進行了各種償試。直到1972年德國的 Wulff課題組合成出了幾種對糖類、氨基酸衍生物具有較高選擇性的高分子化合物，提出了 分子印跡和分子印跡聚合物的概念，然后隨著Wulff 、 Mosbach和Whitecombe等在共價型、 非共價型分子印跡聚合物制備上的開拓性工作，分子印跡技術才得到了迅速發(fā)展。
分子印跡聚合物(molecular imprinted polymer,MIP)是一種具有固定孔穴大小 和形狀以及具有某種特定功能基團的新型高分子材料，制備過程中獲得的識別位點比生物 實體更具有親和性和選擇性。它具有高度交聯(lián)的結(jié)構，因而穩(wěn)定性好，抗惡劣環(huán)境能力強， 能夠在高溫、高壓、有機溶劑、酸、堿等苛刻環(huán)境中使用，而且造價低廉，使用壽命長，是分子 識別領域的理想敏感材料。分子印跡聚合物的形貌對其分子識別性能有很大的影響，因而 在實際運用中，分子印跡聚合物根據(jù)需要被制成聚合物塊、微球、薄膜、高分子表面印跡等。
分子印跡聚合物的合成一般分為五個步驟。(1)模板分子的設計和確定模板分 子既能參加聚合反應，又能在聚合反應后容易去除。(2)功能單體的選擇根據(jù)功能單體 與模板分子作用力的大小，合理地設計、合成帶有能與模板分子發(fā)生作用的功能基的單體。(3)聚合反應在模板分子和交聯(lián)劑存在的條件下，對功能單體進行聚合。(4)模板分子的 去除采用盡可能溫和的物理手段或化學手段將占據(jù)在識別位點上的絕大部分模板分子洗 脫下來。(5)后處理在適宜的操作條件下對分子印跡分子聚合物進行成型加工和真空干 燥等后處理。所制備的分子印跡聚合物應具備良好的物理化學和生物穩(wěn)定性、高吸附容量 和使用壽命、特定的形狀尺寸，以獲得較高的應用效率。但目前還沒有關于三唑侖的分子印 跡聚合物的研究報道和專利文獻公開，更沒有將其應用于尿液中富集吸附的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術問題是針對上述的技術和應用現(xiàn)狀而提供的一種分子印 跡材料，本發(fā)明的另一目的是提供該材料的制備方法及用途，該聚合物可以提高三唑侖的 富集與分離效率，特別是尿液檢材中三唑侖的預處理。 本發(fā)明為解決上述問題所提出的技術方案為一種分子印跡材料，其特征在于其 反應物的組成成分為模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑和分散劑，其中模板分
子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑的摩爾質(zhì)量比為i : 4 8 : io 20 : o.oooi
0.01 : 0. 1 0.5，分散劑用量為模板分子質(zhì)量的100 200倍；分子印跡材料的粒徑在 20 350iim。 優(yōu)選上述的模板分子為三唑侖，功能單體為a-甲基丙烯酸或丙烯酰胺中的 一種，交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、l，4-二乙烯基苯或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸 酯中的一種，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)，致孔劑為氯仿或甲苯，分散劑為聚乙烯醇 (PVA1750， PVA1788， PVA1799， PVA1999， PVA2099， PVA2199)六種型號中的一種。
優(yōu)選上述的分散劑聚乙烯醇的質(zhì)量濃度為0. 5% 5%。
本發(fā)明還提供了上述材料的制備方法，其具體步驟為 A.將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑按照摩爾質(zhì)量比為1 : 4 8 : 10 20比例加 入容器后，靜置，再加入分散劑，用量為模板分子質(zhì)量的100 200倍；最后將引發(fā)劑、致孔
劑按照與模板分子摩爾質(zhì)量比為o.ooo i o.oi : o. i o.5 : i加入容器，溫度控制在
60 80°C ，攪拌速度為150 350轉(zhuǎn)/分鐘，反應20 30h，得到粒徑在20 350 y m之間 的微粒； B.將得到的微粒用甲醇/乙酸的混合液在容器中回流，洗滌，用GC檢測，直到檢測 不到三唑侖為止；再用蒸餾水洗滌至中性； C.將步驟B用蒸餾水洗滌得到的微粒真空干燥至恒重，所得微粒即為所需三唑侖 分子印跡材料。 優(yōu)選步驟A中的靜置時間為1 24h ;步驟B中的混合液中甲醇乙酸的體積比為 1 3 : 1，回流洗滌混合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的10 20倍，回流洗滌次數(shù)為3 6 次；再用蒸餾水洗滌2 5次至ra值為6-8 ;步驟C中所述的真空干燥溫度為50 60°C 。
本發(fā)明還提供了上述的印跡材料用于尿液中的三唑侖的富集和分離中，其特征在 于 吸附時pH值為8. 5 9. 5
吸附時間為3 5h
吸附溫度為25 35°C
4
吸附量為:14 20mg g—1
有益效果 本發(fā)明所制備的印跡材料可直接用于富集和分離尿液中的三唑侖，減少了液液萃 取法分離提取三唑侖時的有機溶劑使用量，有利于操作者的身體健康，本發(fā)明所提供的方 法無需惰性氣體保護，所合成的材料具有粒徑小，分布均勻的特點。


圖1為實施例1所制備的分子 圖2為實施例2所制備的分子 圖3為實施例3所制備的分子 圖4為實施例4所制備的分子 圖5為實施例5所制備的分子 圖6為實施例6所制備的分子 圖7為實施例7所制備的分子
印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型 印跡材料用XSP-10C型
l微鏡觀測l l微鏡觀測l l微鏡觀測l l微鏡觀測l l微鏡觀測l l微鏡觀測l l微鏡觀測l
具體實施例方式
實施例1 : 在lOOmL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子三唑侖、4mmo1 (0. 3443g)a_甲基丙 烯酸、20mmol(3.9644g)乙二醇二甲基丙烯酸酯，靜置12h，再加入質(zhì)量濃度為4%的分散劑 PVA1750 50mL、致孔劑甲苯5mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65"條件下，以攪拌速度為300 轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反應24h。 將得到的微粒用體積比為7 : 3的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌3次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的IO倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌4次至pH為6. 9。 將得到的微粒在5(TC中真空干燥，所得微粒(100-250 ym)即為所需三唑侖分子 印跡材料(見附圖1)。 取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9，投入0. 1000g三唑侖 分子印跡材料(MIPs)，在3(TC下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為19. 76mg g—、
實施例2 : 在100mL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子、6mmo1 (0. 426g)丙烯酰胺、 10,1(1. 300g)l，4-二乙烯基苯，靜置12h，再加入0. 5X的分散劑PVA1788 50mL、致孔劑 氯仿15mL和0. 4gAIBN，在水浴恒溫75。C條件下，以攪拌速度為150轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反應30h。
將得到的微粒用體積比為7 : 3的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌5次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的IO倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌4次至pH為6. 8。 將得到的微粒在5(TC中真空干燥，所得微粒(150-200 ym)即為所需三唑侖分子 印跡材料(見附圖2)。
取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9，投入0. 1000g三唑侖 分子印跡材料(MIPs)，在35t:下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為15. 34mg g—、
實施例3 : 在100mL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子、8mmo1 (0. 6886g)a_甲基丙烯酸、 15mmo1 (5. 070g)三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，靜置12h，再加入2 %的分散劑PVA1799 50mL、致孔劑氯仿50mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65。C條件下，以攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘 攪拌反應24h。 將得到的微粒用體積比為7 : 3的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌4次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的IO倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌2次至pH為6. 5。 將得到的微粒在6(TC中真空干燥，所得微粒(20-180 ym)即為所需三唑侖分子印 跡材料(見附圖3)。 取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9，投入0. 1000g三唑侖 分子印跡材料(MIPs)，在25t:下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為18. 63mg g—、
實施例4 : 在100mL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子、8mmo1 (0. 6886g)a_甲基丙烯酸、 15mmo1 (2. 9733g)乙二醇二甲基丙烯酸酯，靜置12h，再加入2%的分散劑PVA199950mL、致 孔劑甲苯40mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65。C條件下，以攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反 應24h。 將得到的微粒用體積比為7 : 3的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌3次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的IO倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌3次至pH為6. 9。 將得到的微粒在6(TC中真空干燥，所得微粒(20-200 ym)即為所需三唑侖分子印 跡材料(見附圖4)。 取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9，投入0. 1000g三唑侖 分子印跡材料(MIPs)，在28t:下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為19. 58mg g—、
實施例5 : 在100mL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子、4mmo1 (0. 3443g)a_甲基丙烯酸、 15mmo1 (2. 9733g)乙二醇二甲基丙烯酸酯，靜置12h，再加入4%的分散劑50mL、致孔劑甲苯 40mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65。C條件下，以攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反應28h。
將得到的微粒用體積比為7 : 3的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌5次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的IO倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌2次至pH為6. 8。
將得到的微粒在6(TC中真空干燥，所得微粒(150-350 ym)即為所需三唑侖分子 印跡材料(見附圖5)。 取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9，投入0. 1000g三唑侖 分子印跡材料(MIPs)，在33t:下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為14. 58mg g—、
實施例6 : 在100mL的三口瓶中依次添力B lmmol模板分子、4mmo1 (0. 284g)丙烯酰 胺、15mmol(5.070g)三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，靜置12h，再加入4%的分散劑 PVA219950mL、致孔劑甲苯40mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65。C條件下，以攪拌速度為250 轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反應20h。 將得到的微粒用體積比為2 : 1的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌5次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的20倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌6次至pH為6. 2。 將得到的微粒在6(TC中真空干燥，所得微粒(75-175 ym)即為所需三唑侖分子印 跡材料(見附圖6)。取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH9. 4，投入0. 1000g三唑 侖分子印跡材料(MIPs)，在28t:下吸附5h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為15. 38mg g—、
實施例7 :在100mL的三口瓶中依次添加lmmol模板分子、4mmo1 (0. 284g)丙烯酰胺、 15mmol(1.950g)l，4-二乙烯基苯，靜置12h，再加入4%的分散劑PVA1999 40mL、致孔劑甲 苯40mL和0. 04gAIBN，在水浴恒溫65。C條件下，以攪拌速度為350轉(zhuǎn)/分鐘攪拌反應26h。
將得到的微粒用體積比為2 : 1的甲醇乙酸在索氏提取儀中回流洗滌5次，混 合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的20倍，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止。再用蒸餾水 洗滌4次至pH為6. 9。 將得到的微粒在6(TC中真空干燥，所得微粒(30-130 ym)即為所需三唑侖分子印 跡材料(見附圖7)。 取4mL的尿液，添加2mg三唑侖。用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH8. 5，投入0. 1000g三唑 侖分子印跡材料(MIPs)，在25t:下吸附4h后，過濾出MIPs，濾液中加入氯仿2mL，離心震蕩 2min，4000r/min，10min，用滴管小心吸出氯仿層，揮干氯仿層，殘渣用lmL甲醇定容，使用 GC-ECD分析，吸附量為16. 76mg g—權利要求
一種分子印跡材料，其特征在于其反應物的組成成分為模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑和分散劑，其中模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑的摩爾質(zhì)量比為1∶4～8∶10～20∶0.0001～0.01∶0.1～0.5，分散劑用量為模板分子質(zhì)量的100～200倍；分子印跡材料的粒徑在20～350μm。
2. 根據(jù)權利要求1所述的材料，其特征在于所述的模板分子為三唑侖，功能單體為 a-甲基丙烯酸或丙烯酰胺，交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯、l，4-二乙烯基苯或三羥甲 基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一種，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈(AIBN)，致孔劑為氯仿或甲苯，分 散劑為聚乙烯醇。
3. 根據(jù)權利要求2所述的材料，其特征在于所述的分散劑聚乙烯醇的質(zhì)量濃度為 0. 5% 5%。
4. 一種制備如權利要求1所述材料的方法，其具體步驟為A. 將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑按照摩爾質(zhì)量比為1 : 4 8 : 10 20比例加入容 器后，靜置，再加入分散劑，用量為模板分子質(zhì)量的100 200倍；最后將引發(fā)劑、致孔劑按照與模板分子摩爾質(zhì)量比為o. oooi o.oi : o. i o. 5 : i加入容器，溫度控制在60 80°C ，攪拌速度為150 350轉(zhuǎn)/分鐘，反應20 30h，得到粒徑在20 350 y m之間的微 粒；B. 將得到的微粒用甲醇/乙酸的混合液在容器中回流，洗滌，用GC檢測，直到檢測不到 三唑侖為止；再用蒸餾水洗滌至中性；C. 將步驟B用蒸餾水洗滌后得到的微粒真空干燥至恒重，所得微粒為三唑侖分子印跡 材料。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于步驟A中的靜置時間為1 24h ;步驟B中 的混合液中甲醇乙酸的體積比為1 3 : l，回流洗滌混合液每次體積用量為微粒質(zhì)量的 10 20倍，回流洗滌次數(shù)為3 6次；再用蒸餾水洗滌2 5次至ra值為6-8 ;步驟C中 所述的真空干燥溫度為50 60°C。
6. —種如權利要求1制述的印跡材料用于尿液中的三唑侖的富集和分離中，其特征在于吸附時pH值為8. 5 9. 5 吸附時間為3 5h 吸附溫度為25 35°C 吸附量為:10 20mg g—全文摘要
本發(fā)明涉及一種分子印跡材料及其制備方法和用途；將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑按比例加入容器后，靜置，再加入分散劑，最后將引發(fā)劑、致孔劑按比例加入容器，控制溫度反應，得到粒徑在20～350μm之間的微粒；將得到的微粒用甲醇/乙酸的混合液在容器中回流，洗滌，用GC檢測，直到檢測不到三唑侖為止；再用蒸餾水洗滌至中性；真空干燥至恒重，所得微粒即為所需三唑侖分子印跡材料。所制備的印跡材料可直接用于富集和分離尿液中的三唑侖，減少了液液萃取法分離提取三唑侖時的有機溶劑使用量，有利于操作者的身體健康，本發(fā)明所提供的方法無需惰性氣體保護，所合成的材料具有粒徑小，分布均勻的特點。
文檔編號C08F220/56GK101724118SQ200910232688
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者周亞紅, 朱斌, 王軍, 王虹 申請人:江蘇警官學院