一种吸附阿魏酸的复合微粒材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于药物吸附分离纯化和高分子功能材料的技术领域，涉及一种聚合物/无机功能复合微粒材料的制备，具体是一种吸附阿魏酸的复合微粒材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]利用功能单体在微米级(以及纳米级)娃胶、二氧化钛及金属氧化物等无机微粒表面的接枝聚合制备获得的聚合物/无机功能复合微粒材料，既具有功能大分子的特殊功能，又兼具有无机微粒材料优良的机械性能、热与化学稳定性，在众多科技与工业领域都有广泛的应用，如，作为高效高性能固相萃取剂，用于物质的分离纯化；作为固体吸附剂，大量用于水环境的治理与保护；作为固体载体，制备非均相催化剂；作为高性能固定相，用于色谱分析等。因此，采用接枝聚合法制备聚合物/无机功能复合微粒，在目前的功能材料研宄领域备受关注。
[0003]甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)是分子结构中含有叔胺基团的功能单体，其聚合物(均聚物或共聚物)在许多科技领域具很有多种应用，如用于物质的分离提取；用于水环境处理，去除阴离子毒物及重金属离子；用作为药物的控制释放与基因传递载体；用于构建传感器；制备阴离子交换膜；制备气体膜选择性分离混合气中0)2组分等。显然，如果将单体DMAEMA接枝于无机微粒表面，可获得大量聚合物/无机功能复合微粒材料，在这方面，人们已倾注了不少努力，但所采用的方法多为高能辐射及紫外辐射接枝聚合法，这种方法对条件的要求严格，操作复杂，对辐射程度的控制很难把握，接枝效率低，季铵化效果较差。
[0004]阿魏酸是酚酸类化合物，广泛存在于植物种子皮壳中，具有抗氧化、抗癌及抗突变、保护心血管系统、提高免疫力等药理活性。由溶剂萃取法所得的阿魏酸粗提取液，通过吸附分离，是获得高纯度的阿魏酸的有效手段[Du N, Cao S-ff, Yu Y-Y.Research onthe adsorpt1n property of supported 1nic liquids for ferulic acid，caffeicacid and salicylic acid [J].Journal of Chromatography B，2011, 879 (19):1697 -1703.] o
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种吸附阿魏酸的复合微粒材料的制备方法，将DMAEMA接枝聚合于微米级硅胶微粒表面，制得了接枝微粒PDMAEMA/Si02，并将接枝大分子PDMAEMA链节中的叔胺基团转化为季钱基团，形成季钱化(Quaternizat1n)功能复合微粒QPDMAEMA/Si02o
[0006]本发明为了实现上述目的所采用的技术方案是:
一种吸附阿魏酸的复合微粒材料的制备方法，包括如下步骤:
第一步，在装有搅拌和冷凝装置的四口烧瓶中，将改性硅胶微粒AMPS-S12浸泡在100倍质量的蒸馏水中，再加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和过硫酸钱，在氮气保护下，恒温反应，过滤，水洗，真空干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02。
[0007]第二步，在装有搅拌和冷凝装置的四口烧瓶中，将接枝微粒PDMAEMA/Si02浸泡于80倍质量的蒸馏水中，再取20倍质量的蒸馏水，溶解2-氯乙胺盐酸盐使其浓度为0.037g/ml，调节pH=7后，加入到体系中，恒温反应，过滤、洗涤，真空干燥得到已发生季铵化转变的功能复合微粒QPDMAEMA/Si02。
[0008]所述第一步中的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)是分子结构中含有叔胺基团的功能单体，所述过硫酸铵为引发剂，甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的浓度为0.75 mol/L，过硫酸铵的浓度为0.0052mol/L，反应温度为25~45°C，反应时间为6~8h ;所述接枝微粒PDMAEMA/Si02的接枝度最高可达24 g/100g。
[0009]所述第二步中的反应温度为40~70°C，反应时间为12~14h。
[0010]本发明采用-NH2/S208t表面引发接枝聚合法，将DMAEMA接枝聚合于微米级硅胶微粒表面，制得接枝微粒PDMAEMA/Si02，再以以氯乙胺为季铵化试剂，将接枝大分子PDMAEMA链节中的叔胺基团转化为季钱基团，形成季钱化(Quaternizat1n)功能复合微粒QPDMAEMA/Si02;其优点在于:(I)采用表面引发接枝聚合法，将单体DMAEMA接枝聚合于微米级硅胶微粒表面，制得接枝微粒PDMAEMA/Si02，接枝效率高，可以达到24 g/100g，得到的聚合物/无机功能复合微粒材料既具有功能大分子DMAEMA的特殊功能，又兼具有无机硅胶微粒材料优良的机械性能、热与化学稳定性，而且接枝聚合物比较规整，且产物后处理方便。(2)以氯乙胺为试剂，与接枝微粒PDMAEMA/Si02表面单体中含有的叔胺基团进行反应，成功地实现了接枝微粒的季铵化转变，季铵化程度可达82%，制得阳离子性功能复合微粒QPDMAEMA/Si02。(3)凭借强静电相互作用及阳离子-π相互作用，季铵化复合微粒QPDMAEMA/S1Ji阿魏酸具有很强的吸附能力，在较大的pH范围内都能保持高的吸附容量，在中性溶液中吸附容量最高，可达187mg/g.(4)本发明的制备方法工艺简单，条件温和，操作方便可控，稳定性高，制备的复合材料对阿魏酸吸附性能非常好，可预见功能复合微粒QPDMAEMA/Si02在阿魏酸及其他酚酸类天然药理活性物质的分离提取方面，将具有良好的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1是改性微粒AMPS/Si(y9化学结构式。
[0012]图2是接枝微粒PDMAEMA/SiC^A化学结构式。
[0013]图3是功能复合微粒QPDMAEMA/Si0j9化学结构式。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述:
一种吸附阿魏酸的复合微粒材料的制备方法:包括如下步骤:
(I)制备接枝微粒PDMAEMA/Si02:首先，使用带有伯氨基的偶联剂KH-540 氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对硅胶进行改性，得到键合有伯氨基的改性微粒AMPS-S12,其结构式如图1所示；然后，在装有搅拌和冷凝装置的四口瓶中，将改性硅胶浸泡在100倍质量的蒸馏水中，再加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和过硫酸钱，通氮气排除空气后，在氮气保护下，恒温于25~45°C，反应6~8h，过滤，水洗，真空干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02，其结构式如图2所示。
[0015]实施例1
制备接枝微粒PDMAEMA/Si02:在装有搅拌和冷凝装置的四口瓶中，将Ig的改性硅胶浸泡在10mL蒸馏水中，加入15mL的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和0.135g的过硫酸铵，通氮气30min以排除空气，在氮气保护下，恒温于25°C进行接枝聚合反应；6h后结束反应，过滤，水洗，干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02，其接枝度为17.24g/100g。
[0016]实施例2
制备接枝微粒PDMAEMA/Si02:在装有搅拌和冷凝装置的四口瓶中，将Ig的改性硅胶浸泡在10mL蒸馏水中，加入15mL的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和0.135g的过硫酸铵，通氮气30min以排除空气，在氮气保护条件下，恒温于35°C进行接枝聚合反应；6h后结束反应，过滤，水洗，干燥后