一種對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸有選擇性吸附的表面印跡材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面分子印跡技術(shù)領(lǐng)域,是一種在合適的溶劑中,將模板分子與功能 單體通過(guò)非共價(jià)鍵作用形成復(fù)合物,然后加入載體及交聯(lián)劑,在引發(fā)劑的作用下,載體表面 形成特定的印跡位點(diǎn),去除模板分子后即可于載體表面得到與模板分子大小、形狀、官能團(tuán) 完全互補(bǔ)的且具有三維孔穴的表面印跡材料,這種材料可應(yīng)用于相關(guān)模板分子的提取與分 離,且清洗簡(jiǎn)易、應(yīng)用性能較好。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然產(chǎn)物的有效成分往往具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成分多樣、含量低微以及性狀不穩(wěn)定等 諸多特點(diǎn),所以從天然藥物中分離得到純凈的有效活性成分比十分困難。目前傳統(tǒng)的過(guò)濾、 離心等分離方法只能得到粗提物,難以得到單一的純組分,而色譜法、超濾法、吸附法等現(xiàn) 代分離技術(shù)則普遍存在對(duì)被分析對(duì)象專(zhuān)一選擇性低、親和力差等缺點(diǎn),況且上述常規(guī)分離 法所用溶劑耗量大,效率低,且容易造成微量有效成分丟失。目前,表面分子印跡技術(shù)基本 能克服上述方法的不足,它具有分子識(shí)別性強(qiáng)、固定相制備簡(jiǎn)便快速、操作簡(jiǎn)單、性質(zhì)比較 穩(wěn)定(耐酸堿,耐高溫、高壓等)、清洗簡(jiǎn)易、溶劑消耗量少、模板分子和印跡材料均可回收 再利用等優(yōu)點(diǎn),因此表面分子印跡技術(shù)便在中草藥有效成分的提取分離領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng) 用前景。
[0003] 去甲二氫愈創(chuàng)木酸(nordihydroguaiaretic acid ;NDGA)最初是從漢藜科灌木中 提取的一種木脂素類(lèi)天然產(chǎn)物,目前人們可以進(jìn)行人工合成。去甲二氫愈創(chuàng)木酸是一種脂 氧化酶抑制劑,具有抗氧化、抗腫瘤、抗病毒作用。近年來(lái),人們發(fā)現(xiàn)它對(duì)前列腺癌、乳腺癌、 肺癌、結(jié)腸癌等多種實(shí)體瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)亦具有抑制作用,并有預(yù)防腫瘤形成的作用,且對(duì)腫 瘤轉(zhuǎn)移和體內(nèi)移植瘤的生長(zhǎng)也有顯著的抑制作用,但其具體作用機(jī)制不詳。最新研宄表明 NDGA還能抑制登革熱病毒的復(fù)制。針對(duì)NDGA提取與分離,目前國(guó)內(nèi)外主要為有機(jī)溶劑萃 提、超聲提取、高效液相色譜分離等報(bào)道,這些技術(shù)雖然在一定程度上提高了去甲二氫愈創(chuàng) 木酸的提取效率,但是其選擇性較差、產(chǎn)量較低、實(shí)用性不強(qiáng)。
[0004] 為此,本項(xiàng)目利用表面分子印跡技術(shù)的專(zhuān)一識(shí)別性、高親和性和高選擇性等特點(diǎn), 將表面分子印跡技術(shù)應(yīng)用于活性物質(zhì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸的提取與分離,且所得表面印跡材 料易于清洗、應(yīng)用性能好。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)上述情況,本發(fā)明的目的是提供一種新型對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有選擇性吸 附且清洗簡(jiǎn)易、應(yīng)用性能好的表面印跡材料及制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有選擇性吸附且清洗簡(jiǎn)易、應(yīng) 用性能好的表面印跡材料,其特征為: (1)制備印跡材料所需各組分的質(zhì)量百分比為:去甲二氫愈創(chuàng)木酸0. 144-0. 222% ; γ -氨基丙基三乙氧基硅烷0. 531-1. 048% ;甲基三乙氧基硅烷0. 171-0. 264% ;正硅酸四乙 酯 8. 232-16. 905% ;二氧化硅 0· 986-4. 057% ;0· Olmol Γ1 乙酸溶液 9. 589-14. 803% ;致孔劑 乙醇 64. 022-77. 945% ; (2) 最佳優(yōu)化配比條件下(即制備印跡材料所需各組分的質(zhì)量百分比為:去甲二氫愈創(chuàng) 木酸0. 151%、γ -氨基丙基三乙氧基硅烷0. 669%、甲基三乙氧基硅烷0. 180%、正硅酸四乙酯 8. 398%、二氧化硅I. 008%、0. 01mol/L乙酸溶液10. 078%及乙醇79. 516%時(shí))所得表面印跡 材料的傅里葉紅外光譜圖見(jiàn)圖1 ; (3) 同(2)條件所得表面印跡材料的掃描電子顯微鏡圖見(jiàn)圖2 ; 上述的的一種對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有選擇性吸附且清洗簡(jiǎn)易、應(yīng)用性能好的表面印 跡材料,其制備方法如下: A、在反應(yīng)釜中按質(zhì)量百分比加入0. 144-0. 222%去甲二氫愈創(chuàng)木酸、 0. 531-1. 048%γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、0. 171-0. 264%甲基三乙氧基硅烷及 64. 022-79. 516%致孔劑乙醇,室溫?cái)嚢?小時(shí),使其充分預(yù)反應(yīng); Β、預(yù)反應(yīng)后,分別加入質(zhì)量百分比為0. 986-4. 057%二氧化硅、8. 232-16. 905%正硅酸 四乙酯,室溫?cái)嚢?小時(shí)后再加入9. 589-14. 803%濃度為0. 01 mol Γ1乙酸溶液,室溫?cái)?拌使反應(yīng)進(jìn)行24小時(shí),得到表面印跡聚合物; C、取0. 2 g干燥好的上述表面印跡聚合物于50 mL索氏提取器中,以體積比為7:3的 乙醇及乙酸的混合溶液洗脫8小時(shí)至洗脫液中檢測(cè)不到去甲二氫愈創(chuàng)木酸為止,然后用乙 醇洗去材料內(nèi)殘留的乙酸,洗脫好的印跡聚合物于60 °C真空干燥24小時(shí)后出料。
[0007] 對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有選擇性吸附且清洗簡(jiǎn)易、重復(fù)利用率高的表面印跡材 料,其合成反應(yīng)原理如下: (1) 去甲二氫愈創(chuàng)木酸分子中含有羥基及疏水基團(tuán),γ-氨基丙基三乙氧基硅烷中含有 胺基基團(tuán)、甲基三乙氧基硅烷有疏水基團(tuán),在適當(dāng)溶劑當(dāng)中,它們通過(guò)分子間氫鍵和疏水鍵 作用便能形成相應(yīng)復(fù)合物(即超分子化合物); (2) 預(yù)反應(yīng)后,加入載體二氧化硅和交聯(lián)劑正硅酸四乙酯,室溫條件下,在稀乙酸的催 化下發(fā)生水解及鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng),得到含模板分子去甲二氫愈創(chuàng)木酸的聚合物; (3) 在索氏提取器中以體積比為7:3的乙醇及乙酸的混合溶液洗去上述聚合物中的去 甲二氫愈創(chuàng)木酸,直至洗脫液中檢測(cè)不到去甲二氫愈創(chuàng)木酸為止,最后用乙醇洗掉多余的 乙酸,洗脫好的印跡聚合物即為與模板分子去甲二氫愈創(chuàng)木酸的大小相同,官能團(tuán)互補(bǔ)的 三維孔穴的表面印跡材料(MIP@Si02)。
[0008] 取最佳優(yōu)化條件下(即制備印跡材料所需各組分的質(zhì)量百分比為:去甲二氫愈創(chuàng) 木酸0. 151%、γ -氨基丙基三乙氧基硅烷0. 669%、甲基三乙氧基硅烷0. 180%、正硅酸四乙酯 8. 398%、二氧化硅I. 008%、0.0 lmol Γ1乙酸溶液10. 078%及乙醇79. 516%時(shí))所制備的表面 印跡材料10 mg,投入到10 mL濃度為0.04 mg ml/1的去甲二氫愈創(chuàng)木酸乙醇溶液中,8 h時(shí),吸附基本達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,此時(shí)表面印跡材料的吸附容量為5. 90 mg g'而同等條件下 (即除不加去甲二氫愈創(chuàng)木酸外的上述最佳優(yōu)化條件)所得非表面印跡材料(NIPlgSiO2)的吸 附容量?jī)H為2. 78 mg g'
[0009] 整個(gè)合成反應(yīng)原理如圖3所示。
[0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn): (1) 本發(fā)明將表面分子印跡技術(shù)與中草藥活性有效成分的分離技術(shù)巧妙地結(jié)合了起 來(lái),豐富和發(fā)展了天然藥物的提取分離方法; (2) 本發(fā)明與傳統(tǒng)的分子印跡法如沉淀聚合法、本體聚合法等比較,具有所需實(shí)驗(yàn)儀器 條件更為簡(jiǎn)單、操作上特別是模版分子的清洗更為簡(jiǎn)便、提取效率更好、材料的重復(fù)利用率 更高等特點(diǎn),因而具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0011] (3)本發(fā)明材料對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有高親和能力,克服了傳統(tǒng)分離技術(shù)從蒺 藜科灌木中提取分離去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有低效、耗時(shí)、廢料等不足; (4) 本發(fā)明材料對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有特異選擇性,且能用于微量去甲二氫愈創(chuàng)木 酸的提??; (5) 本發(fā)明材料能循環(huán)使用,經(jīng)濟(jì)效益好。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1傅里葉紅外光譜圖(去除模板后的MIPIgSiO2 (a)、MIP@Si02 (b)、NIP@Si02 (c) 及 SiO2 (d)); 圖2表面非印跡材料a掃描電子顯微鏡圖; 圖3表面非印跡材料b掃描電子顯微鏡圖; 圖4去甲二氫愈創(chuàng)木酸表面印跡材料的合成反應(yīng)原理圖; 圖5材料對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸動(dòng)態(tài)吸附曲線圖; 圖6材料對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸靜態(tài)吸附曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下述具體實(shí)施例所應(yīng)用的表面印跡材料(MIPIgSiO2)及非表面印跡材料(ΝΙΡ@ SiO2)的制備方法略同,NIP@Si〇d9制備除不加模板分子(去甲二氫愈創(chuàng)木酸)外,其他內(nèi)容 均與MIPlgSiO 2的制備相同。
[0014] 實(shí)施例1: 一種對(duì)去甲二氫愈創(chuàng)木酸具有選擇性吸附且清洗簡(jiǎn)易、應(yīng)用性能好的 表面印跡材料,制備該印跡材料所需各組分的質(zhì)量百分比為:去甲二氫愈創(chuàng)木酸0.222%; γ -氨基丙基三乙氧基硅烷〇. 819% ;甲基三乙氧基硅烷0. 264% ;正硅酸四乙酯12. 335% ;二 氧化硅1. 480% ;0.0 lmol Γ1乙酸溶液14. 803% ;致孔劑乙醇