专利名称：氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种化学和化工技术领域的方法，具体为一种氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法。
背景技术：
氨苄青霉素(ampicillin)为β-内酰胺类半合成广谱抗生素，于1947年首次从微生物代谢物中分离得到，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有较强的抗菌作用，因而广泛用于兽医临床，是畜禽等农产品养殖中常用的抗生素类药物，氨苄青霉素在食品中的残留对人容易引起过敏反应，同时可诱导耐药菌株的产生，与四环素、氯丙嗪混合使用时，易产生沉淀反应残留在动物源性食品中，因此，动物源性食品中的青霉素残留对人类健康构成了巨大威胁，不良毒副作用主要有产生轻度恶心、呕吐、腹泻等，严重时可出现肾脏毒性等。目前，青霉素残留检测方法主要有微生物法、免疫法、色谱法等，并采用了一些联用技术。微生物法具有特异性差、灵敏度低、检出限高(＞3mg/kg)等缺点。高效液相色谱法测定动物源性食品中的药物残留必需要经过一系列样品处理过程，包括样品的提取、脱蛋白、离心、层析柱净化等。免疫法适合于一些易处理的样品(尿样、血液等)的现场、快速检测。但当样品中含有与抗生素结构相类似的其它化合物(如核苷类、肽类等)时，可能出现假阳性结果，严重影响结果判定。因此，从复杂生物基质中选择性地分离纯化目标物质的样品前处理过程在食品安全检测技术中是非常重要的。
分子印迹聚合物作为固相萃取填料是近年来分子印迹技术最具应用前途的一个领域，分子印迹在固相萃取方面的应用，主要时基于传统的固相萃取技术，如包括柱预处理、上样、淋洗、洗脱等步骤，主要集中在生物样品中物质的提取方面，特别是生物流体中样品的分析。分子印迹聚合物相对于传统的固相萃取填料，具有更高的选择性，因此，分子印迹固相萃取技术不仅用于分析物的富集，而且能有效的除去样品基质的干扰。近年来，分子印迹固相萃取技术已经成功应用于环境样品(水或土壤)、食品、植物和烟草中相关微量、痕量物质的提取。
经对现有技术的文献检索发现，目前分子印迹技术已开始应用于食品中青霉素的检测中。Urraca等在《Analytical Chemistry》(分析化学，2007，79，695-701)上发表的“Direct extraction of penicillin G and derivatives from aqueoussamples using a stoichiometrically imprinted polymer”(应用分子印迹聚合物丛水性样品中提取青霉素G及其衍生物)，提出通过化学计量合成青霉素G的分子印迹聚合物，可直接从水样中富集β-lactam抗生素。以上所述的聚合物主要是通过本体聚合法得到块状聚合物，经过研磨、筛分和沉降得到一定粒径的无定形分子印迹聚合物，因此费时、费力，产率也低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明具体包括以下步骤1)配制浓度为3％～6％聚乙烯醇溶液，如聚乙烯醇1788(市售)溶液浓度为3％～6％；2)然后将功能单体、模板分子(即氨苄青霉素)、引发剂(即偶氮二异丁腈AIBN)、致孔剂和交联剂混合，超声，加入步骤1)中配制的聚乙烯醇1788溶液中，恒速搅拌24h；3)反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，超声振荡，依次用双蒸水洗涤2次，甲醇洗涤3次，丙酮洗涤2次，每次10min，最后通过索氏萃取法(为现有技术中的方法)除去模板分子；4)将去除模板分子后的聚合物，50℃温度下真空干燥，得到氨苄青霉素分子印迹聚合物微球。
步骤2)中，所述的致孔剂，为二甲亚砜∶氯仿体积比＝1∶1的混合溶液。
步骤2)中，所述的功能单体，为甲基丙烯酸(MAA)，或三氟甲基丙烯酸(TFMAA)，或4-乙烯吡啶(4-VP)，或甲基丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯(DAM)。
步骤2)中，所述的交联剂，为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)。
步骤2)中，所述的超声，其超声时间为5min～10min。
步骤2)中，所述的恒速搅拌，其条件是温度控制在60℃～80℃之间，搅拌速度为400rpm～600rpm。
所述的1)、2)、3)、4)四个步骤，是在保持氮气气氛条件下进行的。
所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球，其表面有许多小孔，平均粒径约为15μm～60μm。-采用本发明制备的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球，将其用作固相萃取材料，对食品基质中氨苄青霉素进行分离纯化。本发明应用于固相萃取，具有柱效高、选择性好等优点，可直接用于对食品基质(如蜂蜜等)中，青霉素的特异选择性分离、高效富集。本发明在固相萃取分离提纯应用①称取氨苄青霉素分子印迹聚合物微球(质量为0.100g～0.200g)，装入10ml的固相萃取小柱；②然后用5ml甲醇、1ml水溶液对柱进行活化后，将样品溶液过柱；③用淋洗溶液(淋洗溶液为5％乙腈水溶液，淋洗体积为2ml)，3×1ml，除去杂质；④采用有机溶剂作为洗脱液(甲醇或乙腈溶液，洗脱体积为5ml)，收集氨苄青霉素。其后经0.22μm滤膜过滤，再通过液相色谱法或荧光检测方法，进行检测。
与现有技术相比，本发明方法直接制备得到合适粒径的分子印迹聚合物微球，填充在分子印迹固相萃取小柱中，可以直接从富水介质中分离、纯化残留的氨苄青霉素，除去食品基质中的杂质。
本发明以氨苄青霉素为模板分子，采用悬浮聚合法得到氨苄青霉素的分子印迹聚合物，对模板分子具有较强的识别能力，很高的选择性和灵敏度，对食品基质中，如蜂蜜，氨苄青霉素进行分离、纯化、富集，采用高效液相色谱，荧光法进行检测，样品回收率可达85％以上。
具体实施例方式
下面对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1本实施例是在以下实施条件和技术要求条件下实施的氨苄青霉素的分子印迹聚合物微球的制备首先配制浓度为3％的聚乙烯醇1788溶液；然后将DAM、氨苄青霉素、二甲亚砜和氯仿、EDGMA和AIBN，混合，超声作用5min，加入到100mL聚乙烯醇1788溶液中，60℃，400rpm，恒速搅拌24h；反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，采用超声振荡方法，依次用50ml双蒸水洗涤2次，50ml甲醇洗涤3次，50ml丙酮洗涤2次(除去残留的分散剂、单体等有机物)，每次10min，最后通过甲醇∶乙酸(90∶10)、甲醇(100％)索氏萃取进一步除去模板分子；将除去模板分子的聚合物，真空干燥(50℃)，得到60μm青霉素分子印迹聚合物微球。
本实施例具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。本实施例可应用于固相萃取小柱对氨苄青霉素具有专一选择性，可以选择性从动物源性食品基质中分离纯化氨苄青霉素。
实施例2本实施例是在以下实施条件和技术要求条件下实施的氨苄青霉素的分子印迹聚合物微球的制备首先配制浓度为6％的聚乙烯醇1788溶液；然后将MAA、氨苄青霉素、二甲亚砜和氯仿、EDGMA和AIBN，混合，超声作用10min，加入到100mL聚乙烯醇1788溶液中，80℃，600rpm，恒速搅拌24h；反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，采用超声振荡方法，依次用50ml双蒸水洗涤2次，50ml甲醇洗涤3次，50ml丙酮洗涤2次(除去残留的分散剂、单体等有机物)，每次10min，最后通过甲醇∶乙酸(90∶10)、甲醇(100％)索氏萃取进一步除去模板分子；将除去模板分子的聚合物，真空干燥(50℃)，得到15μm青霉素分子印迹聚合物微球。
本实施例具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。本实施例可应用于固相萃取小柱对氨苄青霉素具有专一选择性，可以选择性从动物源性食品基质中分离纯化氨苄青霉素。
实施例3本实施例是在以下实施条件和技术要求条件下实施的氨苄青霉素的分子印迹聚合物微球的制备首先配制浓度为4％的聚乙烯醇1788溶液；然后将TFMAA、氨苄青霉素、二甲亚砜和氯仿、EDGMA和AIBN，混合，超声作用8min，加入到100mL聚乙烯醇1788溶液中，70℃，500rpm，恒速搅拌24h；反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，采用超声振荡方法，依次用50ml双蒸水洗涤2次，50ml甲醇洗涤3次，50ml丙酮洗涤2次(除去残留的分散剂、单体等有机物)，每次10min，最后通过甲醇∶乙酸(90∶10)、甲醇(100％)索氏萃取进一步除去模板分子；将除去模板分子的聚合物，真空干燥(50℃)，得到40μm青霉素分子印迹聚合物微球。
本实施例具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。本实施例可应用于固相萃取小柱对氨苄青霉素具有专一选择性，可以选择性从动物源性食品基质中分离纯化氨苄青霉素。
实施例4本实施例是在以下实施条件和技术要求条件下实施的氨苄青霉素的分子印迹聚合物微球的制备首先配制浓度为3％的聚乙烯醇1788溶液；然后将4-VP、氨苄青霉素、二甲亚砜和氯仿、EDGMA和AIBN，混合，超声作用5min，加入到100mL聚乙烯醇1788溶液中，60℃，400rpm，恒速搅拌24h；反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，采用超声振荡方法，依次用50ml双蒸水洗涤2次，50ml甲醇洗涤3次，50ml丙酮洗涤2次(除去残留的分散剂、单体等有机物)，每次10min，最后通过甲醇∶乙酸(90∶10)、甲醇(100％)索氏萃取进一步除去模板分子；将除去模板分子的聚合物，真空干燥(50℃)，得到60μm青霉素分子印迹聚合物微球。
本实施例具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。本实施例可应用于固相萃取小柱对氨苄青霉素具有专一选择性，可以选择性从动物源性食品基质中分离纯化氨苄青霉素。
权利要求
1.一种氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤1)配制浓度为3％～6％聚乙烯醇溶液；2)然后将功能单体、模板分子、引发剂、致孔剂和交联剂混合，超声，加入步骤1)中聚乙烯醇溶液中，恒速搅拌24h；3)反应结束后，70℃水中搅拌60min，过滤，超声振荡，依次用双蒸水洗涤2次，甲醇洗涤3次，丙酮洗涤2次，每次10min，最后通过索氏萃取除去模板分子；4)将去除模板分子后的聚合物，50℃温度下真空干燥，得到氨苄青霉素分子印迹聚合物微球。
2.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述的功能单体，为甲基丙烯酸，或三氟甲基丙烯酸，或4一乙烯吡啶，或甲基丙烯酸N，N-二乙基氨基乙酯。
3.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述的致孔剂，为二甲亚砜与氯仿的混合溶液。
4.如权利要求3所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，所述的混合溶液，其体积比为二甲亚砜∶氯仿＝1∶1。
5.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述的交联剂，为乙二醇二甲基丙烯酸酯，或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
6.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述的超声，其超声时间为5min～10min。
7.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，步骤2)中，所述的恒速搅拌，其条件是温度控制在60℃～80℃之间。
8.如权利要求1或7所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，所述的恒速搅拌，其搅拌速度为400rpm～600rpm。
9.如权利要求1所述的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征是，所述的1)、2)、3)、4)四个步骤，是在保持氮气气氛条件下进行的。
全文摘要
一种化学和化工技术领域的氨苄青霉素分子印迹聚合物微球的制备方法，包括配制浓度为3％～6％聚乙烯醇溶液，将功能单体、模板分子、引发剂、致孔剂和交联剂混合，超声，加入乙烯醇1788溶液中，搅拌，70℃水中搅拌60min，过滤，超声振荡，依次用双蒸水洗涤2次，甲醇洗涤3次，丙酮洗涤2次，每次10min，除去模板分子，50℃温度下真空干燥，得到氨苄青霉素分子印迹聚合物微球。本发明具有简单、高效制备出具有良好分子识别性能的分子印迹聚合物微球优点。本发明可应用于固相萃取，具有柱效高、选择性好等优点，可直接用于对食品基质(如蜂蜜等)中，青霉素的特异选择性分离、高效富集。
文档编号C08F2/44GK101092490SQ200710042899
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者张大兵, 武爱波, 史西志 申请人:上海交通大学