青蒿酸磁性印跡微球及其制法與應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種青蒿酸磁性印跡微球的制法及應(yīng)用。以青蒿酸為模板分子，青蒿素為輔助模板，以磁性Fe3O4納米粒子為載體，4?乙烯基吡啶為功能單體，TRIM?DVB混合物為交聯(lián)劑，采用表面印跡技術(shù)制備了青蒿酸磁性印跡聚合物微球，所得分子印跡聚合物顆粒大小比較均勻，比表面積較大，印跡效率高，且印跡微球?qū)η噍锼岬淖畲箪o態(tài)表觀吸附量高，將青蒿酸磁性印跡微球作為吸附劑，可高效地從黃花蒿提取物中選擇富集青蒿酸，并能通過磁鐵快速分離吸附劑，再用溶劑洗滌和洗脫可分離目標化合物，青蒿酸回收率為96.7%，脫除溶劑后產(chǎn)品純度高于80%。本發(fā)明為黃花蒿中生物活性物青蒿酸的分離純化提供了一種新的分離材料和方法。
【專利說明】
青蒿酸磁性印跡微球及其制法與應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種青蒿酸磁性印跡微球及其制法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]青蒿酸為青蒿素及其衍生物的前體物，屬于倍半萜類化合物。青蒿酸具有抗腫瘤、抗瘧疾及調(diào)控脂肪細胞分化等作用。孫瑋辰等發(fā)現(xiàn)青蒿酸對人肝癌細胞SMMC-7721具有選擇性殺傷作用。周生偉等發(fā)現(xiàn)青蒿酸能顯著抑制細胞增殖。鄧定安等發(fā)現(xiàn)青蒿酸及其衍生物有抗腫瘤活性，對白血病細胞P338有殺傷作用。Jongsung Lee等發(fā)現(xiàn)青蒿酸可抑制C/ΕΒΡδ表達水平，可一定程度抑制肥胖等等。青蒿酸主要從植物黃花蒿中提取得到。我國黃花蒿資源非常豐富，尤其武陵山地區(qū)蘊藏量大。從植物中制備青蒿酸已有多種工藝報道。屠呦呦等在研究黃花蒿化學成分時，用乙醚浸提植物幼株，從濃縮浸膏酸性部分分離純化得到青蒿酸;也有文獻報道采用甲醇對黃花蒿幼嫩葉片青蒿酸進行提取，然后經(jīng)過多次萃取、反萃取等分離純化工藝獲得青蒿酸晶體，近年來，有人采用反相高效液相色譜法從黃花蒿中同時制備青蒿酸、青蒿素和二氫青蒿酸，青蒿酸純度達到，雖然該工藝穩(wěn)定性較好，上樣量較大，但工業(yè)化制備時對設(shè)備條件要求高。最新有報道采取單流程法制備青蒿酸，該工藝車父為簡單尚效，但不能提尚廣品色澤等品質(zhì)。
[0003]分子印跡技術(shù)模擬了自然界所存在的分子識別作用，如酶、抗體和抗原等，以目標分子為模板合成具有分子識別功能的分子印跡聚合物，由于印跡聚合物基體中含有大量與模板分子在結(jié)構(gòu)、大小及化學功能基相匹配的化學位點，其對目標化合物具有高選擇性甚至專一性識別能力。隨著印跡技術(shù)研究的深入和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，提出了各種合成分子印跡聚合物(MIP)的方法，如有本體聚合、原位聚合、乳液聚合、分散聚合、懸浮聚合、多步溶脹聚合等方法。傳統(tǒng)的本體聚合逐漸被全氟介質(zhì)懸浮聚合、種子聚合及接枝聚合等新型聚合方法所取代，但這些方法大都存在聚合工藝復(fù)雜、原料難得等缺陷。
[0004]近年來國內(nèi)外研究人員積極開展有關(guān)表面印跡技術(shù)的探討，高達明等由表面印跡聚合成功的制備出核殼型的TNT的分子印跡聚合物，胡光曉等利用表面印跡聚合合成了四環(huán)素的分子印跡聚合物，羅維等在二氧化硅微球的表面接枝，合成了 2，4_ 二硝基苯酚印跡聚合物，通過對其形態(tài)及其吸附性進行分析表征，表明其印跡聚合物粒徑比較均勻，具有很好的分散性、選擇性、特異吸附性。表面印跡技術(shù)的最大優(yōu)點是將印跡位點安置在載體的表面，有利于印跡位點與目標分子的快速接觸，也利于目標化合物的快速脫除，增強了表面分子傳質(zhì)動力學。磁性分離是一種十分有利的工具，具有磁性的分子印跡聚合物能從復(fù)雜的溶液體系中通過外磁場或磁體實現(xiàn)快速分離，吸附在印跡材料表面的目標化合物也會一同實現(xiàn)分離，而無需通過過濾、沉降及其它分離步驟。開發(fā)磁性青蒿酸印跡材料用于規(guī)模分離和純化植物粗提物溶液中的青蒿酸是一種新設(shè)想，對于高效制備青蒿酸具有巨大的潛在價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用表面分子印跡技術(shù)，以青蒿酸作為模板分子，青蒿素作為輔助模板，在磁性Fe304粒子表面制備了青蒿酸印跡聚合物，并考察分子印跡聚合物的表面形貌、印跡效果、鍵合能力及對黃花蒿甲醇提取物中青蒿酸的選擇富集能力，為黃花蒿有效成分的富集和分離提供一種新的材料和應(yīng)用方法。
[0006]為獲得青蒿酸磁性印跡微球，本發(fā)明采取以下工藝步驟:
(I)制備Fe304磁性納米顆粒:取15mmolFeCl3.6H2O溶解于80mL去離子水中，通N2脫氧20!11；[11，繼續(xù)通犯并于35<€下邊攪拌邊加入101]11]10]^6(]12.4出0，充分混合后溶液變成黃色，邊攪拌邊滴入50mL 5%氨水，生成的黑色溶液在60 °C水浴中陳化Ih，用磁鐵收集Fe3O4納米顆粒，去離子水反復(fù)洗滌至洗脫液呈中性，40°C真空干燥2h，備用；
(2 )制備分子印跡聚合物:0.15mmo I弓丨發(fā)劑AIBN，5.0mmo I混合交聯(lián)劑TR頂_DVB(摩爾比2:1)和0.1mL油酸溶解于1.5mL甲苯溶劑中，充分混合后制備成油相;稱取10mg磁性Fe304納米顆粒加入到5.0mL去離子水中，混合均勻后，緩慢滴加到油相混合物中，攪拌I Omin，超聲處理5min，得到油包水(W/0)反相乳液(A液)；將3.011111101功能單體4-乙烯基吡啶(4-￥?)和0.251111]101青蒿酸(模板分子)溶解于15.01]11^75%甲醇溶液中，再加入0.02mmol青蒿素作為輔助模板，混合，攪拌30min。0.04g羥乙基纖維素溶解于15.0mL去離子水中。兩種溶液充分混合后作為水相(B液);將含有Fe3O4納米顆粒的油包水反相乳液(A液)逐滴滴入到水相(B液)中，通N2 20min后，形成了水包油_油包水(W/0/W)復(fù)合乳液，攪拌1min，繼續(xù)通N2，并于70°C水浴中反應(yīng)12h，生成的分子印跡聚合物顆粒用磁鐵收集，并用50mL去離子水洗滌后，再用50mL甲醇-乙酸(體積比3: 2)混合溶液反復(fù)洗滌8次，每次Ih，過濾后收集固體，于60°C真空干燥4h，即得青蒿酸磁性印跡聚合物。
[0007]對青蒿酸印跡聚合物進行了表面結(jié)構(gòu)及吸附分析，發(fā)現(xiàn):分子印跡聚合物顆粒大小比較均勻，比表面積較大，印跡效率高達11.13，且印跡微球?qū)η噍锼岬淖畲箪o態(tài)表觀吸附量達 162.9mg/g。
[0008]本發(fā)明還考察了應(yīng)用分子印跡微球選擇吸附黃花蒿提取物樣品溶液中的青蒿酸。先量取25.00 mL黃花蒿甲醇提取物樣品溶液，加入20mg分子印跡聚合物作為吸附劑，攪拌吸附2h后，用磁鐵收集吸附有青蒿酸的分子印跡聚合物，用5.00 mL乙腈洗滌聚合物后，再分別用5.00 mL甲醇和5.00 mL甲醇-醋酸(V/V，9:1)混合溶液洗脫，收集各洗滌和洗脫液，減壓濃縮后用高效液相色譜分析青蒿酸濃度。發(fā)現(xiàn)青蒿酸回收率為96.7%，脫除溶劑后產(chǎn)品純度高于80%。這些結(jié)果表明以分子印跡聚合物為吸附劑可以從黃花蒿甲醇提取物中較好的富集和分離青蒿酸。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
以青蒿酸為模板分子，青蒿素為輔助模板，采用表面印跡技術(shù)在磁性Fe304納米粒子表面制備了青蒿酸印跡聚合物。表面及結(jié)構(gòu)分析表明，所制備的分子印跡聚合物微球大小較為均勻、比表面積大。靜態(tài)吸附實驗顯示印跡聚合物的印跡效率IF達11.13，對青蒿酸的最大靜態(tài)表觀吸附量達162.9mg/g，表明了青蒿酸印跡聚合物較好的印跡效果及較高的吸附能力。制備的分子印跡聚合物微球吸附目標化合物后，通過磁鐵和外磁場可方便分離，再通過溶劑洗滌和洗脫可分離青蒿酸，產(chǎn)品回收率為96.7%，產(chǎn)品純度高于80%。本專利為黃花蒿有效成分的分離純化提供了一種新的方法。
【具體實施方式】
[0010]以下對青蒿酸磁性印跡微球及其制法與用途進行詳細說明。
[0011](I)制備Fe304磁性納米顆粒:取15mmolFeC13.6H20溶解于80mL去離子水中，通N2脫氧20min，繼續(xù)通N2并于35°C下邊攪拌邊加入10mmOlFeC12.4H20，充分混合后溶液變成黃色，邊攪拌邊滴入50mL 5%氨水，生成的黑色溶液在60°C水浴中陳化lh，用磁鐵收集Fe304納米顆粒，去離子水反復(fù)洗滌至洗脫液呈中性，40°C真空干燥2h，備用；
(2 )制備分子印跡聚合物:0.15mmo I弓丨發(fā)劑AIBN，5.0mmo I混合交聯(lián)劑TR頂_DVB(摩爾比2:1)和0.1mL油酸溶解于1.5mL甲苯溶劑中，充分混合后制備成油相;稱取10mg磁性Fe304納米顆粒加入到5.0mL去離子水中，混合均勻后，緩慢滴加到油相混合物中，攪拌1min，超聲處理5min，得到油包水(W/0)反相乳液(A液);將3.011111101功能單體4-乙烯基吡啶(4-￥?)和
0.251111]101青蒿酸(模板分子)溶解于15.01]11^75%甲醇溶液中，再加入0.02mmol青蒿素作為輔助模板，混合，攪拌30min。0.04g羥乙基纖維素溶解于15.0mL去離子水中。兩種溶液充分混合后作為水相(B液);將含有Fe304納米顆粒的油包水反相乳液(A液)逐滴滴入到水相(B液)中，通N2 20min后，形成了水包油_油包水(W/0/W)復(fù)合乳液，攪拌1min，繼續(xù)通N2，并于70°C水浴中反應(yīng)12h，生成的分子印跡聚合物顆粒用磁鐵收集，并用50mL去離子水洗滌后，再用50mL甲醇-乙酸(體積比3: 2)混合溶液反復(fù)洗滌8次，每次Ih，過濾后收集固體，于60 °C真空干燥4h，即得青蒿酸磁性印跡聚合物。
[0012]先量取25.00mL黃花蒿甲醇提取物樣品溶液，加入20mg分子印跡聚合物作為吸附劑，攪拌吸附2h后，用磁鐵收集吸附有青蒿酸的分子印跡聚合物，先用5.00 mL乙腈洗滌聚合物，再分別用5.00 mL甲醇和5.00 mL甲醇-醋酸(V/V, 9:1)混合溶液洗脫聚合物，即可對黃花蒿甲醇提取物中的青蒿酸實現(xiàn)選擇富集和分離，減壓蒸餾除去溶劑后，可得純度高于80%的青蒿酸產(chǎn)品，目標化合物回收率96.7%。
[0013]上述實施例并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種青蒿酸磁性印跡微球的制備方法，其特征在于包含以下幾個步驟: (1)制備Fe304磁性納米顆粒:取15mmolFeC13.6H20溶解于80mL去離子水中，通N2脫氧20min，繼續(xù)通N2并于35°C下邊攪拌邊加入10mmolFeC12.4H20，充分混合后溶液變成黃色，邊攪拌邊滴入50mL 5%氨水，生成的黑色溶液在60°C水浴中陳化Ih，用磁鐵收集Fe304納米顆粒，去離子水反復(fù)洗滌至洗脫液呈中性，40°C真空干燥2h，備用； (2)制備分子印跡聚合物:0.15mmol引發(fā)劑AIBN，5.0mmol混合交聯(lián)劑TRM-DVB(摩爾比2:1)和0.1mL油酸溶解于1.5mL甲苯溶劑中，充分混合后制備成油相;稱取10mg磁性Fe304納米顆粒加入到5.0mL去離子水中，混合均勻后，緩慢滴加到油相混合物中，攪拌1min，超聲處理5min，得到油包水(W/0)反相乳液(A液);將3.011111101功能單體4-乙烯基吡啶(4-￥?)和0.251111]101青蒿酸(模板分子)溶解于15.01]11^75%甲醇溶液中，再加入0.02mmol青蒿素作為輔助模板，混合，攪拌30min，另將0.04g羥乙基纖維素溶解于15.0mL去離子水中，兩種溶液充分混合后作為水相(B液)，將含有Fe304納米顆粒的油包水反相乳液(A液)逐滴滴入到水相(B液)中，通N2 20min后，形成了水包油_油包水(W/0/W)復(fù)合乳液，攪拌1min，繼續(xù)通N2，并于70°C水浴中反應(yīng)12h，生成的分子印跡聚合物顆粒用磁鐵收集，并用50mL去離子水洗滌后，再用50mL甲醇-乙酸(體積比3:2)混合溶液反復(fù)洗滌8次，每次lh，過濾后收集固體，于60°C真空干燥4h，即得青蒿酸磁性印跡聚合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法得到的青蒿酸磁性印跡微球。3.—種富集和分離黃花蒿甲醇提取物中青蒿酸的方法，其特征在于:(I)為提高印跡材料的選擇吸附能力，加入輔助模板提高了印跡效果；(2)以權(quán)利要求2所述青蒿酸磁性印跡微球為吸附介質(zhì)，通過吸附分離黃花蒿甲醇提取物中的青蒿酸:先取25.00 mL黃花蒿甲醇提取物樣品溶液，加入20mg分子印跡聚合物，攪拌吸附2h后，用磁鐵收集吸附有青蒿酸的分子印跡聚合物，先用5.00 mL乙腈洗滌聚合物，再分別用5.00 mL甲醇和5.00 mL甲醇-醋酸(V/V，9:1)混合溶液洗脫，即可對黃花蒿甲醇提取物中的青蒿酸實現(xiàn)選擇富集和分離純化。
【文檔編號】C08F212/36GK105854844SQ201610396245
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月7日
【發(fā)明人】李輝, 張月, 王素素, 龔夢婷, 陳功錫
【申請人】吉首大學