萊鮑迪苷a分子印跡聚合物的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及食品分離【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，以萊鮑迪苷A為模板分子、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，以N，N’-二甲基甲酰胺和四氫呋喃的混合溶劑為致孔劑，以偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，經(jīng)過(guò)分散混勻、通入氮?dú)獬?、熱引發(fā)聚合、索氏抽提和干燥，得到萊鮑迪苷A分子印跡聚合物。本發(fā)明的有益效果：制備的分子印跡聚合物在含水流動(dòng)相中對(duì)萊鮑迪苷A具有很好的吸附選擇性，且吸附量大，可作為一種吸附分離材料用于分離純化甜葉菊提取物中的萊鮑迪苷A。
【專利說(shuō)明】萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于食品分離【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及到一種萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制 備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 甜味劑是一類對(duì)食品加工特性和口感起重要作用的食品添加劑。萊鮑迪苷A是一 種從菊科植物甜葉菊的莖葉中提取的低熱值的高倍甜味劑，具有綠色天然、安全無(wú)毒、理化 性質(zhì)穩(wěn)定、口感接近蔗糖等優(yōu)良特性。萊鮑迪苷A作為植物提取物，現(xiàn)行工業(yè)規(guī)模制取高純 度萊鮑迪苷A的工藝復(fù)雜。甜葉菊干葉經(jīng)粉碎、提取、除雜、脫色純化等工藝后，得到粗品， 還需采用醇類溶劑或醇-水混合溶劑經(jīng)過(guò)反復(fù)重結(jié)晶過(guò)程，才能得到高純度的萊鮑迪苷A。 造成萊鮑迪苷A分離純化較為困難的原因在于，甜葉菊中含有多種與萊鮑迪苷A結(jié)構(gòu)相近 的萜苷類化合物，造成現(xiàn)有分離純化技術(shù)的選擇性不強(qiáng)，操作步驟多，耗時(shí)費(fèi)力。
[0003] 分子印跡技術(shù)是指運(yùn)用分子印跡原理和方法，以某一特定的目標(biāo)物為模板 分子，制備對(duì)模板分子具有特異選擇性或高"識(shí)別性"分子印跡聚合物的過(guò)程。分子 印跡聚合物因其構(gòu)效預(yù)定性、特異識(shí)別性和廣泛適用性，在膜分離[中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?CN200710070588. 8]、色譜分離[中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?00910248927. 6]、固相萃取[中國(guó)專利申 請(qǐng)?zhí)?01010613255. 7]等現(xiàn)代分離【技術(shù)領(lǐng)域】得到日益廣泛的研究和應(yīng)用。研究表明，將分 子印跡聚合物用于固相萃取，除了操作簡(jiǎn)單、負(fù)載量大、回收率高等優(yōu)點(diǎn)外，兼具對(duì)模板分 子的高選擇性和親和性，實(shí)現(xiàn)富集與分離相結(jié)合。
[0004] 通過(guò)查閱現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)與本
【發(fā)明內(nèi)容】
萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制 備方法相關(guān)的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 要解決的技術(shù)問(wèn)題：
[0006] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有關(guān)于萊鮑迪苷A的提取、分離純化技術(shù)的不足，提供一種萊鮑迪 苷A分子印跡聚合物的制備方法，制備的分子印跡聚合物對(duì)萊鮑迪苷A具有良好的識(shí)別能 力和吸附選擇性，并且有良好的吸附容量和分離性能。其制備方法簡(jiǎn)便，工藝過(guò)程容易控 制，重現(xiàn)性好。
[0007] 技術(shù)方案：
[0008] 萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，該方法步驟如下：
[0009] (1)將模板分子萊鮑迪苷A、功能單體甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、交聯(lián)劑乙二醇二 甲基丙烯酸酯溶解在致孔劑中，置于反應(yīng)器中，室溫下在振蕩器上反復(fù)振蕩，使模板分子與 功能單體充分作用，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，超聲處理后，充入氮?dú)?，真空密封；其中?板分子與功能單體的物質(zhì)的量之比為1 : 8?32,功能單體與交聯(lián)劑的物質(zhì)的量之比為 1 : 3?5,交聯(lián)劑與致孔劑的體積比為1 : 1?5,引發(fā)劑與功能單體和交聯(lián)劑用量之和的 質(zhì)量比為1 : 100 ;
[0010] (2)混合溶液通過(guò)熱引發(fā)聚合，形成塊狀聚合物；
[0011] (3)將塊狀聚合物研磨，過(guò)80?100目篩。將收集的聚合物顆粒用濾紙包好置于 索氏抽提器內(nèi)，用甲醇/冰醋酸（80/20,體積比）混合溶劑抽提24?48h，除去大部分模板 分子，再用純甲醇繼續(xù)抽提5h ;
[0012] (4)將除去模板分子的分子印跡聚合物在40°C下真空干燥24h，得到萊鮑迪苷A分 子印跡聚合物。
[0013] 步驟⑴所述的致孔劑，為Ν，Ν' -二甲基甲酰胺和四氫呋喃按體積比1 : 0. 5? 3組成的混合液；
[0014] 步驟⑴所述的超聲處理的超聲功率為50?400W，處理時(shí)間為lh，充入氮?dú)獾臅r(shí) 間為15?30min ;
[0015] 步驟⑵所述的熱引發(fā)聚合的條件為在60?70°C水浴中反應(yīng)24h。
[0016] 所述萊鮑迪苷A分子印跡聚合物用掃描電子顯微鏡對(duì)其形貌進(jìn)行表征，照片見(jiàn)說(shuō) 明書(shū)附圖。經(jīng)美國(guó)Micromeritics Instrument公司的ASAP2010型自動(dòng)比表面積和孔結(jié)構(gòu) 分析儀測(cè)定，BET表面積為185. 0?386. 8m2/g，微孔體積0. 065?0. 097cm3/g，BJH吸附法 測(cè)定平均孔徑為7. 8?13. 7nm。
[0017] 所述萊鮑迪苷A分子印跡聚合物對(duì)模板分子及結(jié)構(gòu)類似物的結(jié)合作用通過(guò)平衡 吸附實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。配制不同濃度的萊鮑迪苷A水溶液，分別加入一定質(zhì)量的萊鮑迪苷A 分子印跡聚合物進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，根據(jù)結(jié)合前后溶液中底物的濃度變化計(jì)算單位質(zhì)量聚合物 對(duì)底物的結(jié)合量Wymol/g)。
[0018] B = (C^^) · V/m (1)
[0019] 采用Scatchard方程計(jì)算出結(jié)合位點(diǎn)的最大表觀結(jié)合量Β_(μ mol/g)和平衡離 解常數(shù) Kd( μ mol/mL)。
[0020] Scatchard 方程為：
[0021] B/C2= (Bfflax-B)/Kd (2)
[0022] 式中，CjPC2( μ mol/mL)分別為吸附液中模板分子在吸附前和吸附達(dá)到平衡時(shí)濃 度，V(mL)為吸附液體積，m(g)為分子印跡聚合物的質(zhì)量。
[0023] 以B/C2對(duì)B作圖，根據(jù)回歸曲線的截距和斜率計(jì)算得到，所述萊鮑迪苷A分子印 跡聚合物對(duì)萊鮑迪苷A的最大結(jié)合量B max為110?305 μ mol/g，解離常數(shù)Kd為0. 05? 1.17 μmol/mL〇
[0024] 所述萊鮑迪苷A分子印跡聚合物對(duì)模板分子的吸附選擇性通過(guò)以下方法得出：分 別配制萊鮑迪苷A及其結(jié)構(gòu)類似物的水溶液，加入分子印跡聚合物，放入振蕩器室溫下吸 附，用高效液相色譜測(cè)定吸附液中各底物的溶液，根據(jù)吸附前后溶液濃度的變化可以計(jì)算 得出靜態(tài)分配系數(shù)K及識(shí)別因子β，由此可評(píng)價(jià)萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的吸附選擇性。
[0025] 計(jì)算方法如下：
[0026] K = B/Ce (3)
[0027] 式中，B(ymol/g)為單位質(zhì)量聚合物對(duì)底物的結(jié)合量，根據(jù)式（1)計(jì)算得出； Ce( μ mol/mL)為底物在吸附液中的濃度。
[0028] β = KMIp/KNIP (4)
[0029] 式中，ΚΜΙΡ為萊鮑迪苷Α印跡聚合物的靜態(tài)分配系數(shù)；
[0030] KMIP為空白聚合物的靜態(tài)分配系數(shù)。空白聚合物的制備過(guò)程和萊鮑迪苷A印跡聚 合物的制備過(guò)程相同，區(qū)別在于合成空白聚合物時(shí)不添加模板分子萊鮑迪苷A。
[0031] 由式⑶和式⑷可計(jì)算得到，萊鮑迪苷A印跡聚合物的KMIP為143?1338,識(shí)別 因子β為1. 8?15。
[0032] 有益效果：
[0033] 本發(fā)明提供的萊鮑迪苷Α印跡聚合物制備方法，工藝簡(jiǎn)便，重現(xiàn)性好，印跡聚合物 對(duì)萊鮑迪苷A具有較高的最大結(jié)合量B max和解離常數(shù)Kd，即具有良好的結(jié)合能力和分離性 能；同時(shí)其靜態(tài)分配系數(shù)K和識(shí)別因子β也較高，因而具有良好的對(duì)萊鮑迪苷A的識(shí)別能 力和吸附選擇性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034] 附圖為本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的掃描電子顯微鏡 照片，放大倍數(shù)：5X10 4倍。

【具體實(shí)施方式】
[0035] 為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的 內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
[0036] 實(shí)施例1 :將模板分子萊鮑迪苷A、功能單體甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、交聯(lián)劑乙 二醇二甲基丙烯酸酯溶解在致孔劑（N，N'_二甲基甲酰胺：四氫呋喃=2 : 1，體積比）中， 置于安培瓶?jī)?nèi)，室溫下在振蕩器上反復(fù)振蕩，使模板分子與功能單體充分作用，再加入引發(fā) 劑偶氮二異丁腈，超聲處理（超聲功率250W，處理時(shí)間lh)后，充入氮?dú)猓〞r(shí)間15min)，真 空封管；其中模板分子與功能單體的物質(zhì)的量之比為1 : 8,功能單體與交聯(lián)劑的物質(zhì)的量 之比為1 : 5,交聯(lián)劑與致孔劑的體積比為1 : 1，引發(fā)劑與功能單體和交聯(lián)劑用量之和的 質(zhì)量比為1 : 100 ;混合溶液在60°C水浴中熱引發(fā)聚合反應(yīng)24h，形成塊狀聚合物；將塊狀 聚合物研磨，過(guò)100目篩。將收集的聚合物顆粒用濾紙包好置于索氏抽提器內(nèi)，用混合溶劑 (甲醇：冰醋酸=80 : 20,體積比）抽提48h，除去大部分模板分子，再用純甲醇繼續(xù)抽提 5h ;將除去模板分子的分子印跡聚合物在40°C下減壓干燥24h，得到萊鮑迪苷A分子印跡聚 合物。
[0037] 所得萊鮑迪苷A分子印跡聚合物用掃描電子顯微鏡對(duì)其形貌進(jìn)行表征，照片見(jiàn)說(shuō) 明書(shū)附圖。經(jīng)美國(guó)Micromeritics Instrument公司的ASAP2010型自動(dòng)比表面積和孔結(jié) 構(gòu)分析儀測(cè)定，BET表面積為386. 8m2/g，微孔體積0. 065cm3/g，BJH吸附法測(cè)定平均孔徑為 7. 8nm。所得萊鮑迪苷A分子印跡聚合物對(duì)萊鮑迪苷A的最大結(jié)合量Bmax為304 μ mol/g，解 離常數(shù)Kd為0· 05 μ mol/mL，KMIP為1338,識(shí)別因子β為14. 9。
[0038] 實(shí)施例2 :將模板分子萊鮑迪苷Α、功能單體甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、交聯(lián)劑乙 二醇二甲基丙烯酸酯溶解在致孔劑（Ν，Ν'_二甲基甲酰胺：四氫呋喃=1 : 1，體積比）中， 置于安培瓶?jī)?nèi)，室溫下在振蕩器上反復(fù)振蕩，使模板分子與功能單體充分作用，再加入引發(fā) 劑偶氮二異丁腈，超聲處理（超聲功率300W，處理時(shí)間lh)后，充入氮?dú)猓〞r(shí)間25min)，真 空封管；其中模板分子與功能單體的物質(zhì)的量之比為1 : 16,功能單體與交聯(lián)劑的物質(zhì)的 量之比為1 : 4,交聯(lián)劑與致孔劑的體積比為1 : 3,引發(fā)劑與功能單體和交聯(lián)劑用量之和 的質(zhì)量比為1 : 100;混合溶液在65°c水浴中熱引發(fā)聚合反應(yīng)24h，形成塊狀聚合物；將塊 狀聚合物研磨，過(guò)100目篩。將收集的聚合物顆粒用濾紙包好置于索氏抽提器內(nèi)，用混合溶 劑（甲醇：冰醋酸=80 : 20,體積比）抽提36h，除去大部分模板分子，再用純甲醇繼續(xù)抽 提5h ;將除去模板分子的分子印跡聚合物在50°C下減壓干燥24h，得到萊鮑迪苷A分子印 跡聚合物。
[0039] 所得萊鮑迪苷A分子印跡聚合物經(jīng)美國(guó)Micromeritics Instrument公司 的ASAP2010型自動(dòng)比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析儀測(cè)定，BET表面積為243. 7m2/g，微孔體積 0. 082cm3/g，BJH吸附法測(cè)定孔徑為9. lnm。所得萊鮑迪苷A分子印跡聚合物對(duì)萊鮑迪苷A 的最大結(jié)合量Bmax為223 μ mol/g，解離常數(shù)Kd為0· 38 μ mol/mL，KMIP為852,識(shí)別因子β為 10. 7。
[0040] 實(shí)施例3 :將模板分子萊鮑迪苷Α、功能單體甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、交聯(lián)劑乙 二醇二甲基丙烯酸酯溶解在致孔劑（Ν，Ν'_二甲基甲酰胺：四氫呋喃=1 : 3,體積比）中， 置于安培瓶?jī)?nèi)，室溫下在振蕩器上反復(fù)振蕩，使模板分子與功能單體充分作用，再加入引發(fā) 劑偶氮二異丁腈，超聲處理（超聲功率400W，處理時(shí)間lh)后，充入氮?dú)猓〞r(shí)間30min)，真 空封管；其中模板分子與功能單體的物質(zhì)的量之比為1 : 32,功能單體與交聯(lián)劑的物質(zhì)的 量之比為1 : 3,交聯(lián)劑與致孔劑的體積比為1 : 5,引發(fā)劑與功能單體和交聯(lián)劑用量之和 的質(zhì)量比為1 : 100 ;混合溶液在70°C水浴中熱引發(fā)聚合反應(yīng)24h，形成塊狀聚合物；將塊 狀聚合物研磨，過(guò)100目篩。將收集的聚合物顆粒用濾紙包好置于索氏抽提器內(nèi)，用混合溶 劑（甲醇：冰醋酸=80 : 20,體積比）抽提48h，除去大部分模板分子，再用純甲醇繼續(xù)抽 提5h ;將除去模板分子的分子印跡聚合物在60°C下減壓干燥24h，得到萊鮑迪苷A分子印 跡聚合物。
[0041] 所述萊鮑迪苷A分子印跡聚合物經(jīng)美國(guó)Micromeritics Instrument公司 的ASAP2010型自動(dòng)比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析儀測(cè)定，BET表面積為185. 0m2/g，微孔體積 0.097cm3/g，BJH吸附法測(cè)定孔徑為13. 7nm。所得萊鮑迪苷A分子印跡聚合物對(duì)萊鮑迪苷 A的最大結(jié)合量Bmax為llOymol/g，解離常數(shù)Kd為1. Hymol/mL，KMIP為143,識(shí)別因子β 為 1. 8。
【權(quán)利要求】
1. 萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將模板分子萊鮑迪苷A、功能單體甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、交聯(lián)劑乙二醇二甲基 丙烯酸酯溶解在致孔劑中，置于反應(yīng)器中，室溫下在振蕩器上反復(fù)振蕩，使模板分子與功能 單體充分作用，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，超聲處理后，充入氮?dú)猓婵彰芊?；其中模板?子與功能單體的物質(zhì)的量之比為1 : 8?32,功能單體與交聯(lián)劑的物質(zhì)的量之比為1 : 3? 5,交聯(lián)劑與致孔劑的體積比為1 : 1?5,引發(fā)劑與功能單體和交聯(lián)劑用量之和的質(zhì)量比為 1 ： 100 ； (2) 混合溶液通過(guò)熱引發(fā)聚合，形成塊狀聚合物； (3) 將塊狀聚合物研磨，過(guò)80?100目篩。將收集的聚合物顆粒用濾紙包好置于索氏 抽提器內(nèi)，采用混合溶劑抽提24?48h，除去大部分模板分子，再用純甲醇繼續(xù)抽提5h ; (4) 將除去模板分子的分子印跡聚合物減壓干燥，得到萊鮑迪苷A分子印跡聚合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：所述 致孔劑，為N，N'_二甲基甲酰胺和四氫呋喃按體積比1 : 0.5?3組成的混合液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟 (1) 中，超聲處理的超聲功率為50?400W，處理時(shí)間為lh，充入氮?dú)獾臅r(shí)間為15?30min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟 (2) 中，熱引發(fā)聚合的條件為在60?70°C反應(yīng)24h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟 (3) 中，混合溶劑為體積比80 : 20的甲醇/冰醋酸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的萊鮑迪苷A分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于：步驟 ⑷中，干燥條件為溫度40?70°C，時(shí)間12?24h。
【文檔編號(hào)】C08F222/14GK104098739SQ201310120326
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】楊瑞金, 葉發(fā)銀, 華霄, 唐樂(lè)樂(lè), 趙偉, 張文斌 申請(qǐng)人:江南大學(xué)