適于純生物樣品的分子印跡聚合物納米顆粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種適于純生物樣品的分子印跡聚合物納米顆粒的簡便制備方法。所述分子印跡聚合物納米顆粒交聯(lián)度在50％以上，粒徑為10～500納米，且其表面接枝有親水性高分子刷。它們是采用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)沉淀聚合技術(shù)一步法合成的。本發(fā)明具有合成方法簡單、適用范圍廣、產(chǎn)品純凈等優(yōu)點(diǎn)。所得親水性分子印跡聚合物納米顆粒在生物樣品分析、醫(yī)學(xué)臨床免疫分析、食品與環(huán)境監(jiān)測、仿生傳感器等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】適于純生物樣品的分子印跡聚合物納米顆粒及其制備方法
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在純生物樣品中對有機(jī)小分子具有優(yōu)異識別功能的分子印跡聚合物納米顆粒的簡便制備方法，具體地說就是涉及一種表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的一步法制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然界中，基于生物受體(如酶、抗體等)的分子識別在大多數(shù)生物過程(如免疫反應(yīng)、配體-受體作用及酶催化等)中起著決定作用。如何開發(fā)擁有與生物受體親和性與選擇性相近的合成受體是當(dāng)代化學(xué)家面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。目前人們已合成了許多有機(jī)小分子型受體(F.Hof, S.L.Craig, C.Nuckolls, J.Rebek Jr.，Angew.Chem.1nt.Ed.2002,41,1488-1508 ；D.M.Vriezema, M.C.Aragones, J.A.A.ff.Elemans, J.J.L.M.Cornelissen,A.E.Rowan, R.J.M.Nolte, Chem.Rev.2005，105，1445-1490)，不過它們通常均需要多步有機(jī)合成過程，這大大限制了其廣泛的實(shí)際應(yīng)用。因此發(fā)展更易合成的人工受體成為近年來研究的熱點(diǎn)。
[0003]分子印跡技術(shù)是一種制備具有特異性識別位點(diǎn)的聚合物受體的簡便高效的新方法(H.Zhang, L.Ye, K.Mosbach, J.Mol.Recognit.2006，19，248-259)。由其得到的分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,簡稱MIPs)由于具有選擇識別性能高、制備過程簡單、耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。目前，分子印跡技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為了一種直接、高效地獲得仿生合成受體的方法。其最大的特點(diǎn)是它具有通用性，即可以在不明顯改變合成配方的基礎(chǔ)上得到各種模板分子的分子印跡聚合物。目前分子印跡聚合物的應(yīng)用研究已經(jīng)擴(kuò)展到色譜固定相、固相提取、免疫分析、仿生傳感器、人工酶、有機(jī)合成與藥物傳遞等眾多方面，并在食品與環(huán)境安全檢測等領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。分子印跡研究的最終目標(biāo)是制備可與生物受體相媲美的分子印跡聚合物并最終在實(shí)際應(yīng)用中取代生物受體。
[0004]盡管分子印跡研究已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展，在某些應(yīng)用領(lǐng)域(如固相提取)甚至已進(jìn)入了商品化階段，但是此研究領(lǐng)域中仍然存在一些關(guān)鍵性的難題與挑戰(zhàn)，大大限制了分子印跡聚合物材料更廣泛的應(yīng)用。其中之一即是如何制備在水溶液中對有機(jī)小分子(大多數(shù)環(huán)境污染物、藥物、抗生素、農(nóng)藥、除草劑等均為有機(jī)小分子)具有優(yōu)異分子識別性能的分子印跡聚合物。迄今發(fā)展起來的以有機(jī)小分子為模板的分子印跡聚合物通常只有在有機(jī)溶液體系中才能顯示出優(yōu)異的分子識別性能，而真正能適用于水溶液體系的以有機(jī)小分子為模板的分子印跡聚合物則非常有限。然而從經(jīng)濟(jì)上、生態(tài)上以及環(huán)境保護(hù)等各方面考慮，以水來代替有機(jī)溶劑都是非常必要的；從其潛在的在生物【技術(shù)領(lǐng)域】中的應(yīng)用考慮，以水為溶劑則是必須的；而就其在環(huán)境與食品安全檢測及臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用來講，使用在水溶液中具有優(yōu)異分子識別性能的分子印跡聚合物則可達(dá)到直接快速檢測的目的。盡管目前人們通過利用特殊設(shè)計(jì)的功能單體法(G.Wulff，R.Schonfeld,Adv.Mater.1998，10，957-959 ;Η.Asanuma，T.Hishiya，M.Komiyama，Adv.Mater.2000，12，1019-1030 ；P.Manesiotis, A.J.Hall, J.Courtois, K.1rgum, B.Sellergren, Angew.Chem.1nt.Ed.2005,44,3902-3906 ;J.L.Urraca, A.J.Hall, M.C.Moreno-Bondi, B.Sellergren,Angew.Chem.1nt.Ed.2006,45, 5158-5161)、或米用常規(guī)分子印跡方法(L.1.Anderson,R.Miiller, G.Vlatakis, K.Mosbach, Proc.Natl.Acad.Sc1.U.S.A.1995, 92, 4788-4792 ；J.G.Karlsson, L.1.Andersson, 1.A.Nicholls, Anal.Chim.Acta2001,435, 57-64)、或通過在分子印跡聚合體系中加入親水性共聚單體的方法(B.Dirion, Z.Cobb, E.Schillinger,L.1.Andersson, B.Sellergren, J.Am.Chem.Soc.2003,125,15101-15109)在此方面獲得了一些研究進(jìn)展，但是目前能夠適用于純生物樣品的分子印跡聚合物的制備仍然是分子印跡領(lǐng)域具有挑戰(zhàn)性的難題。
[0005]眾所周知，純生物樣品成分復(fù)雜(如牛奶與血清等樣品內(nèi)部含有大量的蛋白質(zhì)等成分)，這給分子印跡聚合物在真實(shí)生物樣品中的分子識別帶來了極大的困難。雖然已有前人進(jìn)行了利用分子印跡聚合物在稀釋的血清中直接識別有機(jī)小分子的工作(H.Bengtsson, U.Roos, L.1.Andersson, Anal.Commun.1997, 34, 233-235)，但是能夠在純生物樣品中專一性地直接識別有機(jī)小分子的分子印跡聚合物尚未見報(bào)道。這里應(yīng)該指出的是，雖然也有大量將分子印跡聚合物作為固相萃取材料應(yīng)用于生物樣品中特定分子分離的報(bào)道(B.Sellergren, Anal.Chem.1994,66,1578-1582 ；E.Caro, R.M.Marce, F Borrull,P.A.G.Cormack, D.C.Sherrington, Trend.Anal.Chem.2006,25,143-154 ；B.Tse Sum Bui,K.Haupt, Anal.Bioanal.Chem.2010,398,2481-2492 ；E.Turiel, A.Martin-Esteban,Anal.Chim.Acta 2010，668，87-99)，但是在固相萃取過程中分子印跡聚合物的選擇性主要由使用的淋洗溶劑來決定，這比直接將分子印跡聚合物用于生物樣品中進(jìn)行分子識別要容易得多。因?yàn)楹笳咧饕怯煞肿佑≯E聚合物材料本身的性質(zhì)決定的(V.Pichon，F(xiàn).Chapuis-Hugon, Anal.Chim.Acta2008,622,48-61)。
[0006]最近，本研究組報(bào)道了通過將親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑引入到可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)沉淀聚合體系中的方法，實(shí)現(xiàn)了一步法制備適于純水溶液體系的表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物微球的目的(G.Pan, Y.Zhang, Y.Ma, C.Li, H.Zhang, Angew.Chem.1nt.Ed.2011，50，11731-11734)。本發(fā)明在上述工作的基礎(chǔ)上，通過將合適的親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑引入到RAFT沉淀聚合體系中，并進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件，成功實(shí)現(xiàn)了一步法制備適于純生物樣品的表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的目的。其納米尺度的體積賦予親水性的分子印跡聚合物納米顆粒以優(yōu)異的水相懸浮性能，這亦為其在環(huán)境監(jiān)測、食品安全、及臨床醫(yī)學(xué)等方面的應(yīng)用提供了極大地便利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在提供一種簡便地制備適于純生物樣品的分子印跡聚合物納米顆粒的新方法，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，為分子印跡聚合物最終取代天然受體并得到實(shí)用化奠定基礎(chǔ)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是通過將合適的親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑引入到RAFT沉淀聚合體系中，一步法制備表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒，得到適于純生物樣品的分子印跡聚合物。
[0009]本發(fā)明的具體方法如下:[0010](I)將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑按摩爾比1:1~10: 4~80投料于適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溶劑中，功能單體與交聯(lián)劑在體系中的體積分?jǐn)?shù)為0.5~10%。
[0011](2)加入功能單體與交聯(lián)劑總量約0.5~10%的引發(fā)劑與適量的鏈轉(zhuǎn)移劑，其中引發(fā)劑與鏈轉(zhuǎn)移劑的摩爾比為1:1~20。
[0012](3)鏈轉(zhuǎn)移劑由小分子鏈轉(zhuǎn)移劑與親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑組成，其中小分子鏈轉(zhuǎn)移劑所占摩爾百分?jǐn)?shù)為O~95%。
[0013](4)將上述混合物完全溶解后，通氬氣或氮?dú)?~60分鐘除去氧氣。將反應(yīng)器密封后置于25~100°C油浴中反應(yīng)I~100小時(shí)，超聲分散5~30分鐘，高速離心得到含有模板分子的聚合物納米顆粒。
[0014](5)將含有模板分子的聚合物納米顆粒先用甲醇/乙酸(體積比為10/0.1~10/10)的混合液清洗12~72小時(shí)，再用甲醇清洗12~48小時(shí)，直至沒有模板分子洗出為止。然后于20~60°C真空干燥至恒重，即得到表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒。[0015]所用的功能單體為:4_乙烯吡唆、2-乙烯吡唆、4-乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、4-乙烯基咪唑、衣康酸或N-乙烯基吡咯烷酮。
[0016]所用的交聯(lián)劑為:雙甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙烯苯、N, N'-亞甲基雙丙烯酰胺、N，N'-乙基雙丙烯酰胺、N，N' -1,4-苯基雙丙烯酰胺或1，4_ 二丙烯酰哌嗪。
[0017]所用引發(fā)劑為:偶氮類自由基引發(fā)劑、過氧化物類自由基引發(fā)劑、或氧化還原類引發(fā)劑。
[0018]所用小分子鏈轉(zhuǎn)移劑為:雙硫酯或三硫酯有機(jī)化合物。
[0019]所用的大分子鏈轉(zhuǎn)移劑為:具有雙硫酯或三硫酯端基的各種親水性聚合物(包括聚乙二醇、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚N，N' -二甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯等)。
[0020]所用的溶劑為:乙腈、乙腈/甲苯、乙腈/四氫呋喃、乙腈/甲醇、乙腈/乙醇、乙腈/丙醇、乙腈/ 丁醇、乙腈/戊醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、/K、甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、丁醇/水、戊醇/水、丁酮或石蠟油。
[0021]所采用的模板分子為:心得安、戊脈安、戊烷脒、茶堿、咖啡因、嗎啡、阿替洛爾、撲
熱息痛、布洛芬、萘普生、沙美利定、噴他脒、維拉拍米、反胺苯環(huán)醇、多巴胺、甲基沙美利定、異戊巴比妥、阿夫唑嗪、齊多呋定、司他呋定、布比卡因、甲哌卡因、羅哌卡因、酞胺哌啶酮、那蒙特金、單嘧磺隆、尼古丁、紫杉醇、維生素B、維生素B2、麻黃素、苯丙氨酸苯胺、苯妥英、地西潘、雙氯醇胺、溴代雙氯醇胺、雙酚A、對叔丁基苯酚、對硝基苯酚、對氯酚、苯并芘、磷酸二苯酯、甲磺隆、單嘧磺隆、瘦肉精、9-乙基腺嘌呤、三聚氰胺、槲皮素、蘆丁、青霉素、紅霉素、四環(huán)素、土霉素、氯霉素、赭曲霉毒素A、四環(huán)素、氟哌酸、氟喹諾酮、頭孢氨芐、環(huán)丙沙星、恩諾沙星、恩佛沙星、氧氟沙星、頭孢硫脒、阿莫西林、卡馬西平、奧卡西平、三甲氧芐二氨嘧啶、磷酸酯、一硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、焦磷酸酯、磷酰胺、硫代磷酰胺、N-甲基氨基甲酸酯、二甲基氨基甲酸酯、三嗪、脒類、沙蠶毒類、脲類、二硫代氨基甲酸鹽、氨基磺酸類、硫代磺酸酯類、三氯甲硫基類、抗蚜威、吡蟲啉、莠去津、莠滅凈、甲草胺、乙草胺、丁草胺、異丙甲草胺、撲草凈、二甲戊靈、百草枯、精喹禾靈、咪唑乙煙酸、氟磺胺草醚、異惡草松、草除靈、雙甲脒、二嗪磷、乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、異丙隆、非草隆、利谷隆、甲氧隆、綠麥隆、秀谷隆、戊唑醇、2-甲基-4-氯苯氧乙酸、2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-0)、2，4，5-三氯苯氧乙酸、西瑪津、撲滅津、特丁津、雌二醇、乙炔基雌二醇、17-β -雌二醇、睪丸酮、葡糖苷酸睪酮、醋酸皮質(zhì)酮、皮炎平、皮康霜、恩膚霜、復(fù)方酮康唑霜、復(fù)方酮納樂霜、去炎松軟膏、樂膚液、皮康王、艾洛松、優(yōu)卓爾、適確得、復(fù)方適確得、特美膚、索康、喜樂、地塞米松磷酸鈉、可的松、氫化可的松、醋酸氫化可的松、丁酸氫化可的松、地塞米松、醋酸地塞米松、強(qiáng)的松、雙丙酸倍氯米松、糠酸莫米松、氟輕松、丙酸倍他米松、齒美他松、倍氯美松、雙醋氟美松的確當(dāng)、百力特、點(diǎn)必舒、艾氟龍、曲安西龍、哈西奈德或丙酸氯倍他索。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0022]圖1.利用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的RAFT沉淀聚合法制備表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的過程示意圖。
[0023]圖2.利用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的RAFT沉淀聚合法制備的表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Μη,ΜΚ = 4800)的分子印跡聚合物納米顆粒(以2，4-D為模板分子)的掃描電子顯微鏡照片。
[0024]圖3.利用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的RAFT沉淀聚合法制備的表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn, _ = 4800)的非印跡聚合物納米顆粒(對應(yīng)于圖2中的分子印跡聚合物)的掃描電子顯微鏡照片。
[0025]圖4.利用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的RAFT沉淀聚合法制備的表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Μη, _ = 4800)的分子印跡聚合物納米顆粒(以心得安為模板分子)(心得安-ΜΙΡ-2)的掃描電子顯微鏡照片。
[0026]圖5.利用親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑誘導(dǎo)的RAFT沉淀聚合法制備的表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn, _ = 4800)的非印跡聚合物納米顆粒(對應(yīng)于圖4中的分子印跡聚合物)(心得安-CP-2)的掃描電子顯微鏡照片。
[0027]圖6.表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Μη,ΝΜΕ = 4800)的分子印跡聚合物納米顆粒(以2，4-D為模板分子，實(shí)心符號)及其非印跡聚合物納米顆粒(空心符號)在純牛奶(方塊)與純牛血清(菱形)中對2，4-D的吸附性能(吸附溫度為25°C，2，4-D 的濃度為 0.02mM)。
[0028]圖7.表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn,NME = 4800)的分子印跡聚合物(MIP)納米顆粒(以2，4-D為模板分子)及其非印跡聚合物(CP)納米顆粒在純牛奶與純牛血清中對2，4-D及其類似物苯氧乙酸(POAc)的選擇性吸附性能(吸附溫度為25°C，2，4-D與POAc的濃度均為0.02mM, MIP與CP的濃度均為12mg/mL)。
[0029]圖8.表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn,NMK = 4800)的分子印跡聚合物納米顆粒(心得安-MIP-2，實(shí)心符號)及其非印跡聚合物納米顆粒(心得安-CP-2，空心符號)在純牛奶(方塊)與純牛血清(菱形)中對心得安的吸附性能(吸附溫度為25°C，心得安的濃度為0.05mM)。
[0030]圖9.表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn,NMK = 4800)的分子印跡聚合物(MIP)納米顆粒(心得安-MIP-2)及其非印跡聚合物(CP)納米顆粒(心得安-CP-2)在純牛奶與純牛血清中對心得安(Propranolol)與阿替洛爾(Atenolol)的選擇性吸附性能(吸附溫度為25°C，心得安與阿替洛爾的濃度均為0.05mM,心得安-MIP-2與心得安-CP-2的濃度均為2mg/mL)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]實(shí)例I
[0032]將0.83mmol2,4-D加入裝有60mL甲醇/水(4: 1，體積/體積)的IOOmL圓底燒瓶中，磁子攪拌使其完全溶解，然后加入0.83mmol的4-乙烯吡啶。充分混合半小時(shí)后，再分別加入2.50mmol雙甲基丙烯酸乙二醇酯、0.055mmol小分子鏈轉(zhuǎn)移劑二硫代苯甲酸異丙苯酯(⑶B)、0.034mmol聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(Mn, _ = 4800)和0.028mmol偶氮二異丁腈(AIBN)。通氬氣除氧30min后將反應(yīng)體系密封，置于60°C恒溫油浴中，反應(yīng)10h，高速離心得反應(yīng)產(chǎn)物。
[0033]先后用甲醇/乙酸(9: 1，體積/體積)與甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物，直到無模板分子洗出為止。晾干后于40°C下真空干燥48h，得到表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn,NME = 4800)的分子印跡聚合物納米顆粒。
[0034]表面接枝親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn, ME = 4800)的非印跡聚合物納米顆粒的制備中除不加模板分子外，其他過程同上。
[0035]實(shí)例2
[0036]將0.83mmol2,4-D加入裝有60mL甲醇/水(4: 1，體積/體積)的IOOmL圓底燒瓶中，磁子攪拌使其完全溶解，然后加入0.83mmol的4-乙烯吡啶。充分混合半小時(shí)后，再分別加入2.50mmol雙甲基丙烯酸乙二醇酯、0.055mmol小分子鏈轉(zhuǎn)移劑二硫代苯甲酸異丙苯酯(⑶B)、0.034mmol聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(Mn, _ = 6000)和0.028mmol偶氮二異丁腈(AIBN)。通氬氣除氧30min后將反應(yīng)體系密封，置于60°C恒溫油浴中，反應(yīng)10h，高速離心得反應(yīng)產(chǎn)物。
[0037]先后用甲醇/乙酸(9: 1，體積/體積)與甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物，直到無模板分子洗出為止。晾干后于40°C下真空干燥48h，得到表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn,NME = 6000)的分子印跡聚合物納米顆粒。
[0038]表面接枝親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷(Mn, ME = 6000)的非印跡聚合物納米顆粒的制備中除不加模板分子外，其他過程同上。
[0039]實(shí)例3
[0040]將0.83mmol心得安加入裝有60mL乙腈/甲醇(1:1,體積/體積)的IOOmL圓底燒瓶中，磁子攪拌使其完全溶解，然后加入0.83mmol的甲基丙烯酸。充分混合半小時(shí)后，再分別加入2.50mmol雙甲基丙烯酸乙二醇酯、0.055mmol小分子鏈轉(zhuǎn)移劑二硫代苯甲酸異丙苯酯(⑶B)、0.034mmol聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(Mn, _ = 4800)和0.028mmol偶氮二異丁腈(AIBN)。通氬氣除氧30min后將反應(yīng)體系密封，置于60°C恒溫油浴中，反應(yīng)24h，高速離心得反應(yīng)產(chǎn)物。
[0041]先后用甲醇/乙酸(9: 1，體積/體積)與甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物，直至無模板分子洗出為止。晾干后于40°C下真空干燥48h，得到表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒(即心得安-MIP-1)。[0042]表面接枝親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷的非印跡聚合物納米顆粒(即心得安-CP-1)的制備中除不加模板分子外，其他過程同上。
[0043]實(shí)例4
[0044]將0.83mmol心得安加入裝有60mL乙腈/甲醇(2:1,體積/體積)的IOOmL圓底燒瓶中，磁子攪拌使其完全溶解，然后加入0.83mmol的甲基丙烯酸。充分混合半小時(shí)后，再分別加入2.50mmol雙甲基丙烯酸乙二醇酯、0.055mmol小分子鏈轉(zhuǎn)移劑二硫代苯甲酸異丙苯酯(⑶B)、0.034mmol聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(Mn, _ = 4800)和
0.028mmol偶氮二異丁腈(AIBN)。通氬氣除氧30min后將反應(yīng)體系密封，置于60°C恒溫油浴中，反應(yīng)16h，高速離心得反應(yīng)產(chǎn)物。
[0045]先后用甲醇/乙酸(9: 1，體積/體積)與甲醇清洗反應(yīng)產(chǎn)物，直至無模板分子洗出為止。晾干后于40°C下真空干燥48h，得到表面具有親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒(即心得安-MIP-2)。
[0046]表面接枝親水性聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯高分子刷的非印跡聚合物納米顆粒(心得安-CP-2)的制備中除不加模板分子外，其他過程同上。
【權(quán)利要求】
1.一種表面親水性的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征是交聯(lián)度> 50%，粒徑為10~500納米，粒徑分布較窄，且在純生物樣品中對有機(jī)小分子模板具有優(yōu)異的分子識別性能。所述分子印跡聚合物納米顆粒是在模板分子存在下，由單烯類功能單體與多烯類交聯(lián)單體在親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑或親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑與小分子鏈轉(zhuǎn)移劑共同誘導(dǎo)下進(jìn)行可逆加成-裂解鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)沉淀共聚合得到的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征是表面接枝有各種親水性聞分子刷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征在于所述的模板分子是心得安、戊脈安、戊烷脒、茶堿、咖啡因、嗎啡、阿替洛爾、撲熱息痛、布洛芬、萘普生、沙美利定、噴他脒、維拉拍米、反胺苯環(huán)醇、多巴胺、甲基沙美利定、異戊巴比妥、阿夫唑嗪、齊多呋定、司他呋定、布比卡因、甲哌卡因、羅哌卡因、酞胺哌啶酮、那蒙特金、單嘧磺隆、尼古丁、紫杉醇、維生素B、維生素B2、麻黃素、苯丙氨酸苯胺、苯妥英、地西潘、雙氯醇胺、溴代雙氯醇胺、雙酚A、對叔丁基苯酚、對硝基苯酚、對氯酚、苯并芘、磷酸二苯酯、甲磺隆、單嘧磺隆、瘦肉精、9-乙基腺嘌呤、三聚氰胺、槲皮素、蘆丁、青霉素、紅霉素、四環(huán)素、土霉素、氯霉素、赭曲霉毒素A、四環(huán)素、氟哌酸、氟喹諾酮、頭孢氨芐、環(huán)丙沙星、恩諾沙星、恩佛沙星、氧氟沙星、頭孢硫脒、阿莫西林、卡馬西平、奧卡西平、三甲氧芐二氨嘧啶、磷酸酯、一硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、焦磷酸酯、磷酰胺、硫代磷酰胺、N-甲基氨基甲酸酯、二甲基氨基甲酸酯、三嗪、脒類、沙蠶毒類、脲類、二硫代氨基甲酸鹽、氨基磺酸類、硫代磺酸酯類、三氯甲硫基類、抗蚜威、吡蟲啉、莠去津、莠滅凈、甲草胺、乙草胺、丁草胺、異丙甲草胺、撲草凈、二甲戊靈、百草枯、精喹禾靈、咪唑乙煙酸、氟磺胺草醚、異惡草松、草除靈、雙甲脒、二嗪磷、乙酰甲胺磷、溴氰菊酯、異丙隆、非草隆、利谷隆、甲氧隆、綠麥隆、秀谷隆、戊唑醇、2-甲基-4-氯苯氧乙酸、2，4_ 二氯苯氧乙酸(2，4-D)、2，4，5-三氯苯氧乙酸、西瑪津、撲滅津、特丁津、雌二醇、乙炔基雌二醇、17-β-雌二醇、睪丸酮、葡糖苷酸睪酮、醋酸皮質(zhì)酮、皮炎平、皮康霜、恩膚霜、復(fù)方酮康唑霜、復(fù)方酮納樂霜、去炎松軟膏、樂膚液、皮康王、艾洛松、優(yōu)卓爾、適確得、復(fù)方適確得、特美膚、索康、喜樂、地塞米松磷酸鈉、可的松、氫化可的松、醋酸氫化可的松、丁酸氫化可的松、地塞米松、醋酸地塞米松、強(qiáng)的松、雙丙酸倍氯米松、糠酸莫米松、氟輕松、丙酸倍他米松、鹵美他松、倍氯美松、雙醋氟美松的確當(dāng)、百力特、點(diǎn)必舒、艾氟龍、曲安西龍、哈西奈德或丙酸氯倍他索。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征在于所述的單烯類功能單體為4-乙烯吡唆、2-乙烯吡唆、4-乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸、三氟甲基丙烯酸、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸、4-乙烯基咪唑、衣康酸或N-乙烯基吡咯烷酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征在于所述的雙烯類交聯(lián)單體是雙甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二乙烯苯、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺、N，N'-乙基雙丙烯酰胺、N，N' -1，4-苯基雙丙烯酰胺或I，4-二丙烯酰哌嗪。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒，其特征在于所述的親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑為具有雙硫酯或三硫酯端基的各種親水性聚合物(包括聚乙二醇、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚N，N' -二甲基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯等)；小分子鏈轉(zhuǎn)移劑為雙硫酯或三硫酯有機(jī)化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子印跡聚合物納米顆粒的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、溶劑、自由基引發(fā)劑與鏈轉(zhuǎn)移劑混勻，通氬氣或氮?dú)?~60分鐘除氧。將反應(yīng)器置于25~100°C油浴中反應(yīng)1~100小時(shí)，超聲分散5~30分鐘，高速離心得到含有模板分子的聚合物納米顆粒。 2)將含有模板分子的聚合物納米顆粒先用甲醇/乙酸(體積比為10/0.1~10/10)的混合液清洗12~72小時(shí)，再用甲醇清洗12~48小時(shí)，直至沒有模板分子洗出為止。然后于20~60°C真空干燥至恒重，即得到表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒。 3)通過改變功能單體、交聯(lián)單體、引發(fā)劑、小分子鏈轉(zhuǎn)移劑、大分子鏈轉(zhuǎn)移劑、模板分子以及溶劑的種類和用量，制備一系列對不同模板分子具有分子識別功能、且表面具有親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面接枝親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的制備方法，其特征是所述的引發(fā)劑為偶氮類自由基引發(fā)劑、過氧化物類自由基引發(fā)劑或氧化還原類引發(fā)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面接枝親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的制備方法，其特征是聚合所用的溶劑為乙腈、乙腈/甲苯、乙腈/四氫呋喃、乙腈/甲醇、乙腈/乙醇、乙腈/丙醇、乙腈/ 丁醇、乙腈/戊醇、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、水、甲醇/水、乙醇/水、丙醇/水、丁醇/水、戊醇/水、丁酮或石蠟油。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面接枝親水性高分子刷的分子印跡聚合物納米顆粒的制備方法，其特征是所述的溶劑、模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、小分子鏈轉(zhuǎn)移劑及大分子鏈轉(zhuǎn)移劑的用量如下: 1)模板分子、功能單體與交聯(lián)劑的摩爾比為1:1~10: 4~80，功能單體與交聯(lián)劑在體系中的體積分?jǐn)?shù)為0.5~10%。 2)引發(fā)劑量為功能單體與交聯(lián)劑總量的0.5~10%，且引發(fā)劑與鏈轉(zhuǎn)移劑(包括小分子鏈轉(zhuǎn)移劑與親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑)的摩爾比為1:1~20。 3)在小分子鏈轉(zhuǎn)移劑與親水性大分子鏈轉(zhuǎn)移劑組成的鏈轉(zhuǎn)移劑中，小分子鏈轉(zhuǎn)移劑所占摩爾百分?jǐn)?shù)為O~95%。
【文檔編號】C08F222/14GK103833915SQ201210470277
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月20日
【發(fā)明者】張會旗, 馬悅, 張瑩, 潘國慶 申請人:南開大學(xué)