基于纳米二氧化钛的山奈素印迹微球的制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于表面分子印迹技术领域，具体是以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹 聚合物微球的制备，即是一种对山奈素具有较高选择识别性能的分离材料的制备，并在药 物成分分离纯化中的应用。
【背景技术】
[0002] 山奈素为一种黄酮类化合物，具有降血压、降血脂、抗癌、增强毛细血管抵抗力等 药用价值，是中草药中重要的活性成分。目前，用于提取黄酮类物质的传统方法主要有溶剂 法、微波提取法、大孔树脂提取法、超临界萃取法、毛细管电泳法以及酶法等，但黄酮类化合 物类型多样，且结构相似，采用常规方法不仅加工工艺繁琐、能耗高、选择性不理想，而且这 些工艺对温度和压力有特殊要求，容易在操作过程中发生危险，易造成资源的浪费和环境 的污染。
[0003] 分子印迹技术是近年来发展较快的一种技术，它是模拟抗体与抗原、酶与底物等 存在于自然界的分子识别作用，通常可以被描述成制造识别"分子钥匙"的人工"锁"的技 术。分子印迹聚合物（Molecular Imprinted Polymer, MIP)是一种具有固定孔穴大小和 形状且对特定分子具有特异选择性的新型分子识别材料，空白印迹聚合物（Nonimprinted Polymer, NIP)是指未添加模板分子而合成的聚合物。由于分子印迹聚合物具有高度交联 的结构，稳定性好，能够在恶劣环境中使用，且造价低廉，操作简单，模板和聚合物可回收利 用，具备强特异性和高选择性等优点，可将一些低含量的药物有效成分直接从粗提物中筛 选出来，具有良好的应用前景。
[0004] 传统的分子印迹聚合物采用本体聚合法制备，但聚合物需要经过研磨、过筛等过 程，费时费力收率不高，且颗粒形状不规则从而导致印迹分子难以进入吸附位点，吸附容量 较低。相比之下，分子印迹聚合物微球制备和应用方便、便于功能设计。目前制备分子印迹 微球的方法主要有分散聚合法、多步溶胀法、沉淀聚合法及表面印迹技术等，但分散聚合发 使用的全氟代高聚合物分散剂价格昂贵；多步溶胀法操作过程繁琐；沉淀聚合法制备聚合 物的识别位点大多位于聚合物微球内部，印迹分子与识别位点结合速率低；表面印迹需要 表面嫁接技术制备印迹微球时引发剂在聚合溶液中容易凝胶化。所以需要一种山奈素表 面分子印迹聚合物微球的制备方法，该印迹微球一方面具有颗粒形状规则，大小均一，没有 团聚现象；另一方面结合位点分布于微球的表面，从而提高了山奈素表面分子印迹聚合物 微球的吸附性能。本发明制备的印迹微球可有效分离提取山奈素，具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种采用种子沉淀聚合法制备以TiO2为核心的山奈素表面分子印 迹聚合物微球的方法，该方法解决了沉淀聚合法制备聚合物微球包埋现象严重、分离处理 效率低等问题，制备出的印迹聚合物可用于从银杏黄酮粗提物中选择性提取、分离、富集黄 酮苷元物质。
[0006] 本发明通过以下技术方案实现，其步骤为：
[0007] (1)将模板分子和功能单体按摩尔比I :(2-10) :(5-50)溶解到适量致孔剂中，超 声分散10-20min后，加入适量纳米TiO2，密封，并在室温下以300rpm的速度搅拌2h-4h ;
[0008] (2)将混合液置于反应装置上继续搅拌并通氮脱氧10_20min后，在混合液中加入 交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA)，继续搅拌并通氮脱氧10-20min后，再加入引发剂偶 氮二异丁腈（AIBN)，真空状态下于50°C -70°C恒温油浴中反应24-48h，最终得到粉末状聚 合物；
[0009] (3)将合成的聚合物过200目筛；
[0010] (4)以甲醇：乙酸（V/V，9:1-5:5)为提取液，索氏提取72h以上，洗脱除去模板分 子，后用甲醇平衡除去乙酸；
[0011] (5)将所得聚合物置于真空干燥箱中60°C干燥24h，即得到以TiO2为核心的表面 分子印迹聚合物。
[0012] 在步骤（1)中，模板分子为山奈素，优选功能单体为丙烯酰胺（AM)、2-乙烯基吡啶 (2-VP)、4-乙烯基吡啶（4-VP)、甲基丙烯酸（MAA)中的一种，致孔剂选用乙腈。
[0013] 在步骤（2)中，交联剂物质的量为功能单体的4-10倍。
[0014] 采用本发明方法得到的以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹聚合物微球的颗粒 形状规则，大小均一，没有团聚现象，增加了山奈素表面分子印迹聚合物微球的比表面积， 且使聚合物的结合位点分布于基质的表面，从而提高了山奈素表面分子印迹聚合物微球的 吸附性能。通过吸附平衡实验及特异吸附性实验表明：该聚合物含有与模板分子空间结构 相匹配、官能团相互作用的三维孔穴，具有显著的分子"记忆"功能。本发明制备的聚合物 可达到有效分离提取银杏黄酮苷元的目的，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0015] 图1是实施例1制得以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹聚合物微球在2000倍 下扫描电镜图。
[0016] 图2是实施例1制得未添加 TiO2的山奈素分子印迹聚合物微球在5000倍下扫描 电镜图。
[0017] 图3是实施例1制得以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹聚合物微球与未添加 TiO2的山奈素分子印迹聚合物微球的吸附动力学曲线。
[0018] 图4是实施例2制得以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹聚合物微球的吸附动 力学曲线。
[0019] 图5是实施例2制得以TiO2为核心的山奈素表面分子印迹聚合物微球的吸附等 温线。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1
[0021] 将Immol模板分子山奈素和4mmol功能单体4-VP溶解到40ml致孔剂乙腈中，超声 分散IOmin后，加入20mg 1102，机械搅拌2h，通氮脱氧20min后，加入交联剂EDMA20mmol， 通氮脱氧20min，加入引发剂AIBN50mg，真空状态下密封，于63°C油浴中反应24h得固体聚 合物。将合成的印迹聚合物过200目分样筛，用甲醇：乙酸（V/V，9:l)为提取液，对聚合物 颗粒索氏提取72h，后再用纯甲醇索氏提取24h，平衡除去乙酸。将所得聚合物置于真空干 燥箱中60°C干燥24h，即得到山奈素表面分子印迹聚合物。制备不添加 TiO2的山奈素分子 印迹聚合物作为空白对比试验，其他制备条件一致。
[0022] 图1是本实施例所得到的山奈素表面分子印迹聚合物微球放大2000倍的扫描电 镜照片。图2是本实施例制得未添加 TiO2的山奈素分子印迹聚合物微球在5