一種多模板分子印跡整體棒的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種多模板分子印跡整體棒的制備方法，屬于聚合物材料制備和樣品前處理的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明所述方法采用硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管作為分子印跡聚合物整體棒的反應(yīng)容器，毛細(xì)管洗凈、烘干、一端燒結(jié)，加入一定量的分子印跡預(yù)組裝溶液，水浴加熱引發(fā)聚合，聚合完成后，除去毛細(xì)管并進(jìn)行老化，截取適當(dāng)長(zhǎng)度，洗脫模板分子，即可用于樣品萃取分析。本發(fā)明制備的多模板分子印跡整體棒可同時(shí)選擇性分離富集磺胺抗生素和抗菌增效劑化合物，可用于食品和環(huán)境樣品中磺胺抗生素和抗菌增效劑的多殘留同步分析。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種多模板分子印跡整體棒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多模板分子印跡整體棒的制備方法，屬于高分子聚合物材料制備和樣品前處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]分子印跡技術(shù)起源于免疫學(xué)，并經(jīng)歷了抗原-抗體理論、克隆選擇理論和專(zhuān)一性吸附理論，但真正受到重視和關(guān)注則始于1993年Nature雜志上關(guān)于茶堿分子印跡聚合物的報(bào)道(Vlatakis G, Andersson L I, Muller R, Mosbach K.Nature, 1993, 361(6413):645-647)。分子印跡聚合物具有很好的特異性識(shí)別能力，并能抵抗復(fù)雜基體的干擾，廣泛用于樣品前處理、色譜固定相、仿生傳感、模擬酶催化等領(lǐng)域。
[0003]分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymer,MIP)的制備最常用的方法是非共價(jià)法。模板分子與功能單體在聚合溶劑中進(jìn)行預(yù)組裝，然后加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，由熱或光引發(fā)聚合。傳統(tǒng)的分子印跡聚合物都是采用單一的模板分子合成，洗脫模板分子后即可對(duì)模板分子進(jìn)行選擇性萃取富集。單一模板制備的分子印跡聚合物對(duì)模板分子具有較好的選擇性，對(duì)同一類(lèi)別的結(jié)構(gòu)類(lèi)似物也具有一定的選擇性，但對(duì)其他類(lèi)別的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)不類(lèi)似的化合物不具有選擇性。然而，實(shí)際分析和應(yīng)用中，往往需要實(shí)現(xiàn)多種類(lèi)別化合物的同時(shí)分析，例如:磺胺抗生素和抗菌增效劑往往配對(duì)使用，不僅能增強(qiáng)藥效，還可以減少藥物使用劑量，降低毒害和殘留。然而，將兩種或多種化合物作為模板分子的報(bào)道非常少，也未見(jiàn)將磺胺抗生素和抗菌增效劑多種化合物作為模板分子來(lái)合成分子印跡聚合物。
[0004]多模板分子印跡聚合物(Mult1-templateMolecularly Imprinted Polymer,MTMIP)是將同一類(lèi)別或 不同類(lèi)別的多種化合物作為模板分子制備分子印跡聚合物。多種模板分子結(jié)構(gòu)上的相似或互補(bǔ)，可以實(shí)現(xiàn)一類(lèi)化合物或不同類(lèi)別化合物的選擇性分離富集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:傳統(tǒng)分子印跡聚合物僅對(duì)模板分子及其結(jié)構(gòu)類(lèi)似物具有選擇性的不足；本發(fā)明的目的在于提供一種多模板分子印跡整體棒的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(1)將內(nèi)徑為0.5^1.5 mm硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管洗凈、烘干，一端燒結(jié)，作為分子印跡聚合物制備的反應(yīng)容器；
(2)按將模板分子與功能單體溶于溶劑中，放置12~16h后得到預(yù)組裝溶液；
(3)按功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑的摩爾比為4:18:0.5~8:18:1的比例向步驟(2)的預(yù)組裝溶液中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，超聲除氧后，注入步驟(1)制備得到的硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管中，45^75 1:水浴加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)；
(4)聚合2(T28h后，分子印跡聚合物固化凝結(jié)并成圓柱狀，采用1: 6~1:2的水-氫氟酸混合液浸泡過(guò)夜，去除毛細(xì)管；
(5)除去玻璃外套后，置于烘箱老化，老化后，將分子印跡聚合物截取成0.2^2.0cm的整體棒，即制備得到多模板分子印跡整體棒，采用體積比為6: f 12:1甲醇-乙酸作為洗脫溶劑洗脫模板分子，直至洗脫液中沒(méi)有分子模板，即可進(jìn)行萃取分析和應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明所述步驟(2)中，模板分子為磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和甲氧芐啶的混合物，功能單體為甲基丙烯酸酯，其中，在預(yù)組裝溶液中磺胺二甲嘧啶的摩爾濃度為
0.033~0.066 mol/L，磺胺甲噁唑的摩爾濃度0.033~0.066 mol/L，甲氧芐啶的摩爾濃度
0.033、.066 mol/L,甲基丙烯酸酯的摩爾濃度0.4^0.8 mol/L，聚合溶劑為乙腈，預(yù)組裝的時(shí)間為12~16小時(shí)。
[0007]本發(fā)明所述步驟(3)中，交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0008]本發(fā)明所述步驟(5)中，在烘箱中老化的溫度為12(Tl80 °C，老化時(shí)間為3~5 h。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為:
(1)本發(fā)明中，玻璃毛細(xì)管作為分子印跡聚合物整體棒的反應(yīng)容器，其內(nèi)壁無(wú)需特殊處理，洗凈烘干即可，便于分子印跡聚合物與內(nèi)壁脫離、取出分子印跡聚合物，采用毛細(xì)管作為反應(yīng)容器，原位一次性合成分子印跡聚合物整體棒，具有制備簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，分子印跡整體棒的直徑可以通過(guò)不同規(guī)格的毛細(xì)管進(jìn)行控制，整體棒的長(zhǎng)度可以任意截取，因而分子印跡聚合物整體棒的尺寸也便于調(diào)控；
(2)采用甲氧芐啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑作為模板分子，制備了多模板分子印跡整體棒，可以實(shí)現(xiàn)甲氧芐啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑三種種物質(zhì)的選擇性萃取和分析；
(3)乙腈為聚合溶劑，甲氧`致密，粗細(xì)合適，并具有一定的強(qiáng)度和韌性，適宜作為整體棒應(yīng)用于萃取分析。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為多模板分子印跡整體棒的制備示意圖；
圖2為多模板分子印跡整體棒在放大倍數(shù)為300倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖3為多模板分子印跡整體棒在放大倍數(shù)為10000倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖4為多模板分子印跡整體棒在放大倍數(shù)為50000倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖5為非印跡聚合物整體棒在放大倍數(shù)為300倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖6為非印跡聚合物整體棒在放大倍數(shù)為10000倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖7為非印跡聚合物整體棒在放大倍數(shù)為50000倍的掃描電子顯微鏡圖；
圖8為多模板分子印跡整體棒及非分子印跡整體棒萃取50 mg/L磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和甲氧芐啶的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖；
圖9為多模板分子印跡整體棒(MIP)及非分子印跡整體棒(NIP)萃取50 mg/L甲氧芐啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑及結(jié)構(gòu)類(lèi)似物的對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)，但本發(fā)明的的保護(hù)范圍并不限于所述內(nèi)容。[0012]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的多模板分子印跡整體棒的制備方法，包括以下步驟:
(1)將內(nèi)徑為0.5mm硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管洗凈，150°C烘干，一端燒結(jié)，作為分子印跡聚合物制備的反應(yīng)容器；
(2)模板分子磺胺二甲嘧唳0.33mmol、磺胺甲噁唑0.33mmol和甲氧節(jié)唳0.33 mmol溶解在10 mL乙腈中，加入甲基丙烯酸4 mmol，混合均勻，置于暗處放置12 h，得到預(yù)組裝溶液；
(3)向步驟(2)的預(yù)組裝溶液中加入18mmol三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.5mmol偶氮二異丁腈,混合均勻,超聲脫氣5 min,用注射器注入內(nèi)徑為0.5 mm的硬質(zhì)毛細(xì)管，45 °C水浴加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)；
(4)聚合20h后,采用1:6的水-氫氟酸混合液浸泡過(guò)夜,去除毛細(xì)管；
(5)除去毛細(xì)管外套后，置于烘箱120°C老化3h；
(6)老化后，將分子印跡聚合物截取成0.2 cm長(zhǎng)度的整體棒，采用體積比為6:1的甲醇-乙酸作為溶劑洗脫模板分子，即制備得到多模板分子印跡整體棒。
[0013]本實(shí)施例制備得到的多模板分子印跡整體棒，粗細(xì)合適，不易折斷，可以方便的進(jìn)行萃取分析。
[0014]實(shí)施例2
本實(shí)施例所述的多模板分子`印跡整體棒的制備方法，包括以下步驟:
(1)將內(nèi)徑為1.0 _硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管洗凈，150°C烘干，一端燒結(jié)，作為分子印跡聚合物制備的反應(yīng)容器；
(2)模板分子橫胺二甲嘧唳0.66 mmol、橫胺甲噁唑0.66 mmol和甲氧節(jié)唳0.66 mmol溶解在10 mL乙腈中，加入甲基丙烯酸8 mmol，混合均勻，置于暗處放置16 h，得到預(yù)組裝溶液；
(3)向步驟(2)的預(yù)組裝溶液中加入18mmol三輕甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和Immol偶氮二異丁腈，混合均勻，超聲脫氣5min,用注射器注入內(nèi)徑為1.5mm的硬質(zhì)毛細(xì)管,75°C水浴加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)；
(4)聚合28h后,采用1:2的水-氫氟酸混合液浸泡過(guò)夜,去除毛細(xì)管；
(5)除去毛細(xì)管外套后，置于烘箱180°C老化5h；
(6)老化后，將分子印跡聚合物截取成2.0 cm長(zhǎng)度的整體棒，采用體積比為12:1的甲醇-乙酸作為溶劑洗脫模板分子，即制備得到多模板分子印跡整體棒。
[0015]本實(shí)施例制備得到的多模板分子印跡整體棒，粗細(xì)合適，不易折斷，可以方便的進(jìn)行萃取分析。
[0016]實(shí)施例3
本實(shí)施例所述的多模板分子印跡整體棒的制備方法，如圖1所示，包括以下步驟:
(1)將內(nèi)徑為1.5 _硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管洗凈，150°C烘干，一端燒結(jié)，作為分子印跡聚合物制備的反應(yīng)容器；
(2)模板分子磺胺二甲嘧唳0.33mmol、磺胺甲噁唑0.33mmol和甲氧節(jié)唳0.50 mmol溶解在10 mL乙腈中，加入甲基丙烯酸4mmol，混合均勻，置于暗處放置14 h，得到預(yù)組裝溶液；(3)向步驟(2)的預(yù)組裝溶液中加入18mmol三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和0.75mmol偶氮二異丁腈，混合均勻，超聲脫氣5 min,用注射器注入內(nèi)徑為1.0 mm的硬質(zhì)毛細(xì)管,60°C水浴加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)；
(4)聚合24h后,采用1:4的水-氫氟酸混合液浸泡過(guò)夜,去除毛細(xì)管；
(5)除去毛細(xì)管外套后，置于烘箱150°C老化4h；
(6)老化后，將分子印跡聚合物截取成0.5 cm長(zhǎng)度的整體棒，采用體積比為9:1的甲醇-乙酸作為溶劑洗脫模板分子，即制備得到多模板分子印跡整體棒。
[0017]本實(shí)施例制備得到的多模板分子印跡整體棒，粗細(xì)合適，不易折斷，可以方便的進(jìn)行萃取分析。
[0018]本實(shí)施例制備得到的多模板分子印跡整體棒用掃描電鏡進(jìn)行表征，掃描電子顯微鏡圖如圖2- 4所示，非印跡聚合物整體棒的掃描電子顯微鏡圖如圖5- 7所示，多模板分子印跡整體棒用甲醇-乙酸混合溶液洗脫模板分子，即可用于萃取分析。
[0019]本實(shí)施例制備得到的多模板分子印跡整體棒對(duì)甲氧芐啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺氯噠嗪、二甲氧芐啶和磺胺嘧啶進(jìn)行萃取，萃取條件為:萃取溶劑為水，萃取時(shí)間90 min,解吸溶劑為9:1的甲醇-乙酸(v/v),解吸時(shí)間為10 min,振蕩頻率為150 rpm,所有分析物的萃取濃度均為50 mg/L,萃取的體積為30 mL,解吸液的體積為1.5 mL,解吸方式為超聲解吸，聯(lián)用高效液相色譜的進(jìn)樣體積為20 mL。
[0020]所制備的多模板分子印跡整體棒對(duì)三種模板分子甲氧芐啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲噁唑及結(jié)構(gòu)類(lèi)似的磺胺噻唑、磺胺氯噠嗪和二甲氧芐啶均具有選擇性，分析結(jié)果如圖8所示:色譜條件為:乙腈/0.01%的磷酸溶液(v/v)=20/80，流速為I mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為270nm，柱溫30°C，I為甲氧芐啶，2為磺胺二甲嘧啶，3為磺胺甲噁唑；在水相樣品中，多模板分子印跡整體棒的萃取量均高于非印跡整體棒的萃取量，如圖9所示，其中:1為甲氧芐啶，2為磺胺二甲嘧啶，3為磺胺甲噁唑，4為磺胺氯噠嗪，5為二甲氧芐啶，6為磺胺嘧啶；萃取結(jié)果表明:多模板分子印跡整體棒不僅能用于水相樣品的萃取，還對(duì)三種模板分子及結(jié)構(gòu)類(lèi)似的抗菌增效劑二甲氧芐啶和其他磺胺化合物具有選擇性，能應(yīng)用于水相樣品中抗菌增效劑和磺胺抗生素的同時(shí)萃取分析。
【權(quán)利要求】
1.一種多模板分子印跡整體棒的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將內(nèi)徑為0.5^1.5mm硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管洗凈、烘干，一端燒結(jié)，作為分子印跡聚合物制備的反應(yīng)容器； (2)按將模板分子與功能單體溶于溶劑中，放置12~16h后得到預(yù)組裝溶液； (3)按功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑的摩爾比為4:18:0.5~8:18:1的比例向步驟(2)的預(yù)組裝溶液中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑，超聲除氧后，注入步驟(1)制備得到的硬質(zhì)玻璃毛細(xì)管中，45~75°C水浴加熱，引發(fā)聚合反應(yīng)； (4)聚合2(T28h后，分子印跡聚合物固化凝結(jié)并成圓柱狀，采用1:6~1:2的水-氫氟酸混合液浸泡過(guò)夜，去除毛細(xì)管； (5)除去毛細(xì)管外套后，置于烘箱老化后，將分子印跡聚合物截取成0.2^2.0 cm的整體棒，即制備得到多模板分子印跡整體棒，采用體積比為6: f 12:1甲醇-乙酸作為洗脫溶劑洗脫模板分子，直至洗脫液中沒(méi)有分子模板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模板分子印跡整體棒的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)中，模板分子為磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和甲氧芐啶的混合物，功能單體為甲基丙烯酸酯，其中，在預(yù)組裝溶液中磺胺二甲嘧啶的摩爾濃度0.033~0.066mol/L，磺胺甲噁唑的摩爾濃度0.033~0.066mol/L,甲氧芐啶的摩爾濃度0.033~0.066mol/L,甲基丙烯酸酯的摩爾濃度0.4^0.8mol/L，聚合溶劑為乙腈，預(yù)組裝的時(shí)間為12~16小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模板分子印跡整體棒的制備方法，其特征在于:所述步驟(3)中，交聯(lián)劑為三羥甲基`丙烷三甲基丙烯酸酯，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模板分子印跡整體棒的制備方法，其特征在于:所述步驟(5)中，在烘箱中老化的溫度為12(Tl80 °C，老化時(shí)間為3~5 h。
【文檔編號(hào)】C08F220/20GK103772595SQ201410019567
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】許志剛, 陳云麗, 劉智敏, 王聯(lián)廣, 楊保民, 字富庭 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)