一種氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法

2023-10-05 06:41:14

專利名稱：一種氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種具有核-殼結構的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法，尤其涉及一種氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法。
背景技術：
氯黴素(Chloramphenicol, CAP)作為一種殺菌力極強的廣譜類抗生素,其優良的抗菌性與低廉的價格使其作為一種飼料添加劑而廣泛應用於治療動物細菌性疾病。但氯黴素分解半衰期較長，且其對骨髓和新生兒有較大的毒性，易引起人體血中毒、導致不可逆 的再生障礙性貧血。因此，動物源性食品中殘留的氯黴素對人體健康具有潛在的安全風險(最聞殘留限量為O. I μ g/kg) ο目前，氣相色譜-質譜(GC-MS)法與液相色譜-質譜(HPLC-MS/MS)已被應用於動物源性食品中痕量氯黴素的檢測。但是，樣品中氯黴素殘留量低、基體複雜多樣、雜質幹擾嚴重等問題在一定程度上限制了儀器分析方法對樣品中殘留痕量氯黴素的有效檢測。鑑於此，加強動物源性食品中殘留痕量氯黴素的檢測，迫切需要一種選擇性高、富集能力強、製備簡單、對於氯黴素具有專一識別性能的新型吸附材料。分子印跡聚合物(MIP)作為一種具有類抗體的高選擇性和特異性的新型高分子仿生材料，其具有的預定性、識別性和實用性使其在動物源性食品中殘留痕量氯黴素的分離富集方面具有廣闊的發展前景。但現有的有關氯黴素分子印跡聚合物的製備技術基本集中在以非磁性的高分子聚合物等材料作為載體，如王靜等報導的(王靜，餘永新，王榮豔等，中華人民共和國發明專利，CN101591412B)氯黴素分子印跡聚合微球的製備方法；史西志等報導的(史西志，李德祥，孫愛麗等，中華人民共和國發明專利，CN 101628955B) 一種同時識別氯黴素、甲碸黴素、氟甲碸黴素的分子印跡聚合物的製備方法，其製備的氯黴素分子印跡聚合微球不便於實現良好、快速的固液分離，限制了該類材料的應用。而關於以納米四氧化三鐵為載體，氯黴素為模板分子，經懸浮聚合反應、氫鍵鍵合、開環反應、修飾修飾等手段而得到富含氨基修飾的修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法及其在動物源性食品前處理中的應用還未見相關文獻報導。

發明內容
本發明針對現有技術的上述不足，提供一種具有超順磁性，在外磁場作用下可實現快速、良好固液分離的關於氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法，本發明製備工藝簡單、磁含量可控、官能團比例可控。為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為一種關於氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球，該方法包括以下步驟(I)、製備高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合微球利用油酸對納米四氧化三鐵進行表面修飾，然後採用懸浮聚合法製備得到高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合微球；(2)、製備氯黴素與氨基功能基團的複合反應液在60°C條件下，在甲醇體系中，氯黴素與功能基經氫鍵作用力相互結合，形成氯黴素與氨基功能基團的複合反應液。(3)、製備氨基修飾磁性分子印跡聚合微球步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對材料進行表面功能化修飾，洗脫模板分子，最終得到具有核殼結構的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球。本發明的有益效果是I、本發明以納米四氧化三鐵為磁性內核，通過表面親油性改性、懸浮聚合、氫鍵鍵合、開環反應、修飾修飾等手段製備得到富含氨基修飾的修飾磁性分子印跡聚合微球。相對王靜與史西志等報導的文獻方法，通過工藝優化，本發明所製備的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球可以在外磁場下實現快速、良好的固液分離。2、本發明的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球，具有製備工藝簡單、磁含量可控、官能團比例可控的優點，並將其應用於富集動物源性食品中殘留的痕量氯黴素，能達到較高的富集倍數。


圖I是本發明的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球中功能高分子對納米Fe3O4的包覆流程不意圖；圖2是本發明的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球中氯黴素與活性吸附位點鍵合流程示意圖；圖3是本發明的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球中鍵合有氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球製備流程示意圖；圖4是本發明的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球中對氯黴素進行洗脫示意圖；圖5是根據本發明實施例，得到的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的透射電鏡照片;圖6是根據本發明實施例，得到的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的磁滯回線；圖7是根據本發明實施例，得到的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的熱重差熱分析圖；圖8是根據本發明實施例，得到的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的紅外光譜分析圖；圖9是根據本發明實施例，得到奶粉樣品中氯黴素的多反應監測(MRM)色譜圖。圖10是根據本發明實施例，得到氯黴素同位素內標(氯黴素-D5)的多反應監測(MRM)色譜圖。
具體實施例方式本發明關於氯黴素的磁性分子印跡聚合微球的製備方法，包括以下步驟I、製備高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合微球利用油酸對納米四氧化三鐵進行表面修飾，然後採用懸浮聚合法製備得到高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合物複合微球；具體包括以下子步驟I. I、納米四氧化三鐵的表面修飾稱取O. 5-5. Og納米四氧化三鐵微粒，並將其加入到50. 0-500. OmL乙醇中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在60-90°C，攪拌速度為300-900轉/分鐘，10分鐘內勻速滴加10. 0-100. OmL油酸，恆溫恆速機械攪拌，反應O. 5-5. O小時後，磁分離，用乙醇洗滌數次至pH為6-8，30-90°C真空乾燥1_24小時，製得表面油酸修飾的納米四氧化二鐵微粒。I. 2、製備環氧基修飾磁性聚合微球稱取O. 5-2. 5g步驟(I. I)所製得的油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒，並將其加入到50. 0-500. OmL分散劑中，再依次加入I. 0-20. OmL環氧基修飾單體、2. 0-10. OmL聚合用單體、0-4. OmL交聯劑，60°C下超聲分散I. 0-10. O分鐘；然後加入O. 5-5. Og引發劑，在60-90°C，攪拌速度為300-900轉/分鐘，恆溫恆速機械攪拌，反應O. 5-5. O小時後，磁分離，用乙醇洗滌數次至pH為6-8，30-90°C真空乾燥1_24小時，製得環氧基修飾磁性聚合微球。分散劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一種。聚合單體為烷基丙烯酸酯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯。環氧基修飾單體為烷基丙烯酸 縮水甘油酯中至少一種；進一步優選為甲基丙烯酸縮水甘油酯。交聯劑為二乙烯基苯及其取代物中的至少一種；進一步優選為二乙烯基苯。引發劑為過氧化二醯、偶氮二異腈類化合物中至少一種，優選為過甲氧基苯甲醯。2、製備氯黴素與氨基功能基團的複合反應液在60°C條件下，在甲醇體系中，氯黴素與功能基經氫鍵作用力相互結合，形成氯黴素與氨基功能基團的複合反應液。該步驟具體為將5-10. Og氯黴素和氨基功能試劑5. 0-20. OmL加入到50-500. OmL反應溶劑中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在30_80°C條件下，攪拌速度為100-600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應2. 0-6. O小時，製得氯黴素與氨基功能基團的複合反應液。氨基功能試劑為烷基多胺中的至少一種，優選乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一種。反應溶劑可以是無水乙醇、無水甲醇、醇水混合液中的至少一種，進一步優選為無水甲醇。3、製備氨基修飾磁性分子印跡聚合微球步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對材料進行表面修飾修飾，最終得到具有核殼結構的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球。該步驟具體為稱取O. 5-10. Og步驟(I)所製得環氧基修飾磁性聚合微球，加入到步驟(2)所製得的氯黴素與氨基功能基團的複合反應液體系中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在30-80°C條件下，攪拌速度為100-600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6. 0-12. O小時後，磁分離，用超純水洗滌數次至pH為6-8，再用甲醇超聲洗滌數次至氯黴素不被檢出，30-90 V真空乾燥1-24小時，製得具有核殼結構的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球。下面結合附圖及具體實施例對本發明的內容做進一步說明，是本發明的優勢和有益效果更加突出，但本發明不僅僅局限於以下實施例。實施例I(I)稱取2. Og納米四氧化三鐵微粒，並將其加入到200. OmL乙醇溶液中，超聲分散5. O分鐘，在60°C下恆溫攪拌反應，攪拌速度為300轉/分鐘，10分鐘內勻速滴加20. OmL油酸，反應I. O小時後，磁分離，用乙醇洗滌數次至pH為6-8，60°C真空乾燥12小時，製得表面油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒。(2)稱取2. Og聚乙烯醇217於500. OmL超純水中，加熱溶解，以此作為分散劑；將I. 5g步驟(I)製備的油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒加入到上述配置的分散劑中，超聲分散5. O分鐘，將聚合單體甲基丙烯酸甲酯(4. OmL)、修飾單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(4. OmL)、交聯劑二乙烯基苯(2. OmL)，在攪拌下依次滴加到反應體系中，60°C下超聲分散5. O分鐘，使反應體系分散均勻。將I. Og過甲氧基苯甲醯引發劑溶解在20. OmL熱乙醇溶液中，在80°C、800轉/分鐘的轉速下，滴加到上述反應體系中，恆溫恆速反應3. O小時，磁分離，先後用超純水和乙醇洗滌數次，60°C真空乾燥12小時，製得環氧基修飾磁性聚合微球。(3)分別稱取2. Og氯黴素和10. OmL氨基功能試劑，並將其加入到100. OmL甲醇反應介質中，超聲分散2. O分鐘，在60°C條件下，攪拌速度為400轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應3. O小時，製得氯黴素與氨基功能基團的複合反應液；(4)稱取2. Og步驟(3)所製得環氧基修飾磁性聚合微球，加入到步驟(3)所製得氯黴素與氨基功能基團的複合反應液體系中，在步驟(3)的反應條件下，繼續反應8. O小時後，磁分離，用超純水洗滌數次至PH為6-8，再用甲醇超聲洗滌數次至氯黴素不被檢出，60°C真空乾燥12小時，製得具有核殼結構的氨基化磁性分子印跡聚合微球。實施例2-15操作步驟同實施例1，實施例1-15的原料物質、原料配方及製備條件參數見表I。表I :本發明實施例1-15原料組分及製備參數
權利要求
1.一種氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 (1)、製備高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合微球利用油酸對納米四氧化三鐵進行表面修飾，然後採用懸浮聚合法製備得到高磁含量單分散的四氧化三鐵/聚合微球； (2)、製備氯黴素與氨基功能試劑的複合反應液在60°C條件下，在甲醇體系中，氯黴素與功能基經氫鍵作用力相互結合，形成氯黴素與氨基功能基團的複合反應液； (3)、製備氨基修飾磁性分子印跡聚合微球步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對材料進行表面功能化修飾，洗脫模板分子，最終得到具有核殼結構的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球。
2.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟I具體包括以下子步驟 (I. I)納米四氧化三鐵的表面修飾稱取O. 5-5. O g步驟納米四氧化三鐵微粒，並將其加入到50. 0-500. O mL乙醇中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在60_90°C，攪拌速度為300-900轉/分鐘，10分鐘內勻速滴加10. 0-100. O mL油酸，恆溫恆速機械攪拌，反應O. 5-5. O小時後，磁分離，用乙醇洗滌數次至PH為6-8，30-90°C真空乾燥1_24小時，製得表面油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒； (I. 2)製備環氧基修飾磁性聚合微球稱取O. 5-2. 5 g步驟(I. 2)所製得的油酸修飾的納米四氧化三鐵微粒，並將其加入到50. 0-500. O mL分散劑中，再依次加入I. 0-20. O mL環氧基修飾單體、2. 0-10. O mL聚合用單體、0-4. O mL交聯劑，60°C下超聲分散I. 0-10. O分鐘；然後加入O. 5-5. O g引發劑，在60-90°C，攪拌速度為300-900轉/分鐘，恆溫恆速機械攪拌，反應O. 5-5. O小時後，磁分離，用乙醇洗滌數次至pH為6-8，30-90°C真空乾燥1_24小時，製得環氧基修飾磁性聚合微球。
3.根據權利要求2所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟(I.3)中，所述分散劑可以為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一種；所述聚合單體可以為烷基丙烯酸酯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯；環氧基修飾單體為烷基丙烯酸縮水甘油酯中至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸縮水甘油酯；交聯劑為二乙烯基苯及其取代物中的至少一種，進一步優選為二乙烯基苯；引發劑為過氧化二醯、偶氮二異腈類化合物中至少一種，進一步優選為過甲氧基苯甲醯。
4.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟2具體為將5-10.Og氯黴素和氨基功能試劑5. 0-20. OmL加入到50-500. OmL反應溶劑中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在30-80°C條件下，攪拌速度為100-600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應2. 0-6. O小時，製得氯黴素與氨基功能基團的複合反應液。
5.根據權利要求5所述的製備方法，其特徵在於，氨基功能試劑為烷基多胺類化合物中的至少一種，優選乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一種；反應溶劑可以是無水乙醇、無水甲醇中的至少一種，進一步優選為無水甲醇。
6.根據權利要求I所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟3具體為稱取O.5-10. Og步驟(I)所製得環氧基修飾磁性聚合微球，加入到步驟(2)所製得氯黴素與氨基功能基團的複合反應液體系中，超聲分散I. 0-10. O分鐘，在30-80°C條件下，攪拌速度為100-600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6. 0-12. O小時後，磁分離，用超純水洗滌數次至pH為6-8，再用甲醇超聲洗滌數次至氯黴素不被檢出，30-90°C真空乾燥1-24小時，製得具有核殼結構的氯黴素的氨基 修飾磁性分子印跡聚合微球。
全文摘要
本發明公開了一種關於氯黴素的氨基修飾磁性分子印跡聚合微球的製備方法，首先將經油酸修飾的磁性納米四氧化三鐵微粒加入到分散劑中，依次加入聚合單體、功能單體和交聯劑，超聲分散，加入引發劑，加熱，攪拌反應，磁分離，洗滌至pH為6-8，乾燥；加入氯黴素與氨基功能試劑的複合反應液，加熱，攪拌反應，磁分離，洗滌至pH為6-8；加入有機溶劑，超聲洗脫，除去氯黴素，至超快速高效液相色譜-串聯質譜檢測不到氯黴素，乾燥，得目標產物。本發明具有製備工藝簡單、磁含量可控、官能團比例可控等特點，並將其應用於富集動物源性食品中殘留的痕量氯黴素，能達到較高的富集倍數。
文檔編號C08J9/26GK102875749SQ201210351548
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者趙永綱, 金米聰, 陳曉紅 申請人:寧波市疾病預防控制中心