一種手性鼠藥氯鼠酮分子印跡聚合物微球的製備方法
2023-10-05 06:43:14
專利名稱：一種手性鼠藥氯鼠酮分子印跡聚合物微球的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種具有核-殼結構的氨基修飾分子印跡聚合物微球的製備方法，尤其涉及一種對手性鼠藥氯鼠酮具有專一識別性能的氨基修飾分子印跡聚合物微球的製備方法。
背景技術：
氯鼠酮[化學名:2-[2-(4_氯苯基)-2_苯基乙醯基]茚滿-1，3-二酮](其結構式見圖1)是第一代抗凝血類殺鼠劑，具有一個手性碳，一般情況下，市場上銷售的是未經對映體(R-氯鼠酮和S-氯鼠酮)分離的氯鼠酮外消旋體。氯鼠酮以其毒性毒力強大的特點而不同於同類品種，更適宜一次性投毒防治鼠害，克服了多次投餌費工、用餌量大、滅鼠成本較高的不足。氯鼠酮是唯一易溶於油的抗凝血殺鼠劑，因此易浸人餌料中，所以不會因雨淋而減弱毒性，適合野外滅鼠使用。近年來，由於氯鼠酮的大量使用，由氯鼠酮所引發的投毒、誤食、自殺等事件時有報導，因此，建立生物樣本中殘留的痕量氯鼠酮的快速篩查和確證方法十分必要。但生物樣本基體複雜，並且由於氯鼠酮的油溶性，提取和分離生物樣品中的痕量殘留氯鼠酮常受基質的幹擾，致使影響最後的測定。因此，開展生物樣品中殘留痕量氯鼠酮的快速檢測，迫切需要一種選擇性高、富集淨化能力強、製備簡單、對於氯鼠酮具有專一識別性能的新型富集淨化材料。新型富集淨化材料的研發對於開展生物樣本中殘留痕量手性鼠藥氯鼠酮的富集、分離、淨化技術研究的進步具有重要的推動作用。
分子印跡聚合物(MIP)具有的預定性、識別性和實用性等三大特性，使其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，在生物樣品中殘留痕量氯鼠酮的分離、提取、富集等領域具有廣闊的應用前景。然而，目前報導的關於殺鼠藥的富集淨化技術，文獻主要採用⑶X101、ffl)X201、a)X301、a)X403、GDX501、XAD-2等聚合樹脂(譚家鎰，姜兆林，吳玉紅.分析科學學報，1999，15，229)等，這些富集材料不具有分子印跡聚合物特異的高選擇性，且富集能力弱，因此，其應用受到了一定程度的限制。但目前關於手性鼠藥氯鼠酮的分子印跡聚合物的製備尚未見文獻報導。發明內容
本發明針對現有技術的上述不足，提供一種手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的製備方法，本發明製備工藝簡單、官能團比例可控，所製備的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球具有良好的可預期性和可剪裁性。
為了解決上述 技術問題，本發明採用手性鼠藥氯鼠酮模板分子，通過縮合反應製備了一種手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球，該方法包括以下步驟:
(I)、製備富含環氧基的單分散聚合物微球:在80° C條件下，聚合單體、功能單體與交聯劑在引發劑的作用下，經懸浮聚合反應製備得到含有環氧基的單分散聚合物微球；
(2)、製備模板分子氯鼠酮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，模板分子氯鼠酮與功能基團經氫鍵作用力相互結合，形成模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液。
(3)、製備手性鼠藥氯鼠酮氨基修飾分子印跡聚合物微球:步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應對其進行表面修飾，最終得到具有核-殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
本發明的有益效果是:
1、本發明利用懸浮聚合、氫鍵鍵合、開環反應和修飾等手段製備得到富含氨基官能團的氨基修飾分子印跡聚合物微球。所製備的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球對於手性鼠藥氯鼠酮具有專一的選擇性和極強的吸附能力，克服了譚家鎰等報導的採用GDXlOl等樹脂(譚家鎰，姜兆林，吳玉紅.分析科學學報，1999，15，229)對氯鼠酮等殺鼠劑選擇性差和富集能力弱等不足。
2、本發明的氨基修飾分子印跡聚合物微球，具有製備工藝簡單和官能團比例可控的優點，並將其應用於富集生物樣品中殘留的痕量手性鼠藥氯鼠酮，能達到較高的富集倍數和較好的淨化效果。
圖1是本發明涉及的手性鼠藥氯鼠酮的結構式；
圖2是本發明涉及的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球中功能高分子聚合反應流程示意圖3是本發明涉及的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球中模板分子與活性吸附位點鍵合流程示意圖4是本發明涉及的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球中鍵合有模板分子的氨基修飾分子印跡聚合物微球製備流程示意圖5是本發明涉及的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球中對模板分子進行洗脫示意圖6是根據本發明實施例，得到的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的透射電鏡照片；
圖7是根據本發明實施例，得到的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的熱重差熱分析圖8是根據本發明實施例，得到的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的紅外光譜分析圖9是根據本發 明實施例，得到手性鼠藥氯鼠酮的多反應監測(MRM)色譜圖。
具體實施方式
本發明手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的製備方法，包括以下步驟:
1、製備富含環氧基的單分散聚合物微球:採用懸浮聚合法製備得到高環氧基功能團含量單分散的聚合物微球。
該步驟具體為:依次量取1.(T20.0mL環氧基修飾單體、2.(Tl0.0mL聚合單體、(T4.0mL交聯劑，並將其加入到50.(T500.0mL分散劑中，60°C下超聲分散1.(Tl0.0分鐘；然後加入0.5^5.0g引發劑，在6(T90° C，攪拌速度為300、00轉/分鐘，恆溫恆速機械攪拌，反應0.5^5.0小時後，用乙醇洗滌數次至pH為6 8，30^90° C真空乾燥f 24小時，製得富含環氧基的單分散聚合物微球。
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、苯乙烯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一種。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或乙基丙烯酸縮水甘油酯。交聯劑為二乙烯基苯、雙丙烯醯胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交聯劑中的至少一種；進一步優選為二乙烯基苯、N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺交聯劑中的至少一種。引發劑為過氧化二醯、偶氮二異腈類化合物中至少一種，優選偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過甲氧基苯甲醯中至少一種。
2、製備模板分子氯鼠酮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，模板分子氯鼠酮與氨基功能試劑經氫鍵作用力相互結合，形成模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液。
該步驟具體為:將2.(Tl0.0g模板分子氯鼠酮和5.(T20.0mL氨基功能試劑加入到5(T500.0mL反應溶劑中，超聲分散1.0 10.0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.(Te.0小時，製得模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液。
氨基功能試劑為烷基多胺、醇胺、脂環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、無水甲醇的至少一種，進一步優選為無水甲醇。
3、製備手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球: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，最終得到具有核殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
該步驟具體為:稱取0.5^10.0g步驟(I)所製得環氧基修飾聚合物微球，加入到步驟(2)所製得模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液體系中，超聲分散1.(T10.0分鐘，在3(T80° C條件下，攪拌速度為100飛00轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6.(Tl2.0小時後，用超純水洗滌數次至PH為6 8，再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，3(T90°C真空乾燥廣24小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
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1
(I)稱取2.0g聚乙烯醇217於500.0mL超純水中，加熱溶解，以此作為分散劑；將聚合單體甲基丙烯酸甲酯(4.0mL)、修飾單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(4.0mL)、交聯劑二乙烯基苯(2.0mL)，在攪拌下依次滴加到反應體系中，60° C下超聲分散5.0分鐘，使反應體系分散均勻。將1.0g過甲氧基苯甲醯引發劑溶解在 20.0mL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3.0小時，先後用超純水和乙醇洗滌數次，60° C真空乾燥12小時，製得環氧基修飾聚合物微球。
(2)分別稱取2.0g模板分子氯鼠酮和10.0mL氨基功能試劑，並將其加入到100.0mL甲醇反應介質中，超聲分散2.0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3.0小時，制的模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液；
(3)稱取2.0g步驟(I)所製得環氧基修飾聚合物微球，加入到步驟(2)所製得模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液體系中，在步驟(2)的反應條件下，繼續反應8.0小時後，用超純水洗滌數次至pH為6 8，再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，60° C真空乾燥12小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
實施例2-15
其操作步驟同實施例1，實施例1-15的原料物質、原料配方及製備條件參數見表1
表1:本發明實施例1-15原料組分及製備參數
權利要求
1.一種手性鼠藥氯鼠酮分子印跡聚合物微球的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟: (I )、製備富含環氧基的單分散聚合物微球:在80°C條件下，聚合單體、功能單體與交聯劑在引發劑的作用下，經懸浮聚合反應製備得到含有環氧基的單分散聚合物複合微球； (2)、製備模板分子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，模板分子與功能基團通過氫鍵作用力相互結合，形成模板分子與氨基功能基團的複合反應液； (3)、製備手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球:步驟(I)和步驟(2)所得產物經開環反應後對其進行表面修飾，最終得到具有核-殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
2.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟I具體為:依次量取1.0 20.0mL環氧基修飾單體、2.(Tl0.0mL聚合用單體、0 4.0mL交聯劑，並將其加入到50.0 500.0mL分散劑中，60°C下超聲分散1.(Tl0.0分鐘；然後加入0.5 5.0g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0.5^5.0小時後，用乙醇洗滌數次至PH為6 8，3(T90°C真空乾燥f 24小時，製得富含環氧基的單分散聚合物微球。
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、苯乙烯及其取代物中的至少一種，進一步優選為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一種；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或乙基丙烯酸縮水甘油酯；交聯劑為二乙烯基苯、雙丙烯醯胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交聯劑中的至少一種；進一步優選為二乙烯基苯、N，N』 -亞甲基雙丙烯醯胺交聯劑中的至少一種；引發劑為過氧 化二醯、偶氮二異腈類化合物中的至少一種，優選偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過甲氧基苯甲醯中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟2具體為:將2.(Tl0.0g模板分子氯鼠酮和5.(T20.0 mL氨基修飾試劑加入到5(T500.0 mL反應溶劑中，超聲分散1.(Tl0.0分鐘，在3(T80°C條件下，攪拌速度為100 600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應2.(Te.0小時，製得模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合反應液。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於，氨基修飾試劑為烷基多胺、醇胺、月旨環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、四乙烯五胺中的至少一種；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。
6.根據權利要求1所述的製備方法，其特徵在於，所述步驟3具體為:稱取0.5^10.0g步驟(I)所製得富含環氧基的單分散聚合物微球，加入到步驟(2)所製得模板分子氯鼠酮與氨基功能基團的複合微乳液體系中，超聲分散1.(T10.0分鐘，在3(T80°C條件下，攪拌速度為10(T600轉/分鐘，恆溫磁力攪拌反應6.(T12.0小時後，用超純水洗滌數次至pH為6^8,再用甲醇超聲洗滌數次至模板分子不被檢出，3(T90°C真空乾燥f 24小時，製得具有核殼結構的手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球。
全文摘要
本發明公開了一種對手性鼠藥氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球的製備方法，步驟為先將分散劑溶解於熱水中，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，充分攪拌，反應完全後得到富含環氧基的單分散聚合物微球，洗滌至pH為6~8，乾燥；然後通過引入可形成分子印跡聚合物的氨基修飾試劑的複合反應液和模板分子氯鼠酮，加熱，攪拌反應，得到鍵合模板分子氯鼠酮的氨基修飾分子印跡聚合物微球，洗滌至pH為6~8，乾燥；超聲輔助洗脫模板分子氯鼠酮，得到目標產物。本發明具有製備工藝簡單、官能團比例可控等特點，適用於對環境和生物樣品中殘留的痕量氯鼠酮進行提純、濃縮和快速測定分析。
文檔編號C08F220/32GK103194004SQ20121035045
公開日2013年7月10日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者金米聰, 陳曉紅, 趙永綱 申請人:寧波市疾病預防控制中心