专利名称：硅质无机黄酮类分子印迹微球的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种对天然产物黄酮类分子具有专一选择吸附性的硅质无机分子印迹微球的制备方法。属于分离纯化黄酮类物质的材料的制备技术。
背景技术：
黄酮类化合物是自然界中广泛存在的一类天然产物，有文献估计约有20％的中草药中含有黄酮类化合物，可见其资源之丰富。有研究已表明黄酮类化合物具有多种生物活性，除利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。由于黄酮类化合物的这些生物活性使它的研究进入了一个新的阶段，掀起了黄酮类化合物研究、开发利用热潮，促使其在化妆品、医药、食品等工业中有广泛的应用。目前黄酮类化合物主要的传统分离纯化方法有有机溶剂萃取、吸附法分离、超临界萃取、毛细管电泳等分离。许多天然产物可以采用吸附分离法进行分离，常使用硅胶、大孔树脂等吸附剂，用这种方法分离，简单易操作，且处理量大，但分离效果较差，得到样品纯度不高。超临界萃取是近几年常用的分离技术，已用于黄酮等物质的分离。超临界萃取具有无溶剂残存，可以保持产品的稳定性等优点，但是需要复杂的设备，而且对操作压力和温度要求严格，使用代价较高，同时所得产品纯度也较低。其他一些方法，如毛细管电泳、反相色谱等虽然分辨率高，但是只能用于天然产物的分析，处理量少，难以用于大批量制备。
分子印迹是近20年来发展起来的制备高选择性吸附材料的技术，它模仿了生物界的钥匙和锁的作用原理，对待分离组分可以从分子级别进行选择性分离。但是目前分子印迹技术所用的功能单体和交联剂多数为有机化合物如丙烯酸酯、壳聚糖、纤维素等，制备得的材料也多为有机材料，而有机材料的制备过程复杂，遇有机溶剂易溶胀。目前也有人通过溶胶～凝胶法制备了二氧化硅无机分子印迹聚合物，这种材料稳定性好，选择吸附量大，但是由于其形状不规则，吸附过程中易产生碎片，如果用于色谱或者分离柱填料容易造成柱压不稳定、流动相流动分布不均匀等问题；同时由于比表面积相对较小，吸附容量的大小也受到了限制。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种硅质无机黄酮类分子印迹微球的制备方法，以该方法所制得的印迹微球对特定天然产物黄酮类分子具有高效选择吸附性。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种硅质无机黄酮类分子印迹微球的制备方法，其特征在于包括以下过程1.前驱物的制备将木犀草素、葛根素或儿茶素天然黄酮类分子模板剂溶于质量浓度98％乙醇中配成质量浓度为0.04％～0.2％的溶液，在溶液中，按功能单体γ-氨丙基三乙氧基硅烷与模板剂中羟基物质的量之比为4∶1～10∶1加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在60～80℃加热回流8～12小时，反应后得到前驱物溶液。
2.分子印迹微球的制备以步骤1中所用的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的体积量为准，在60～80℃水浴条件下，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、98％乙醇、去离子水与表面活性剂之间按体积比为1∶(2～5)∶(10～20)∶(10～30)∶(0.5～2)，将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和表面活化剂混合搅拌均匀得乳浊液，加入氨水调节乳液至pH值为10催化反应；反应进行0.5～2小时后加入步骤1中制得的前驱物溶液进行水解反应，反应5～9小时，得的水解产物过滤，滤饼放入烘箱60～85℃干燥得产物。
3.模板剂和表面活化剂的去除将步骤2产物加入索氏提取器中，用质量浓度85％～98％乙醇加热回流提取8～12小时后，再将产物放入烘箱75～85℃干燥，得到粒径几微米至几十微米的硅质无机分子印迹微球。
本发明的优点在于制备过程简单，所制得的硅质无机分子印迹微球机械强度高，理化性能好，抗溶胀，在温度20～75℃下对目标黄酮类分子的静态吸附分配系数达到100～250，在分子级别上实现对目标物质分子的选择性吸附，即使在强极性的水～乙醇混合液中对目标分子仍有很好的选择吸附分离能力。
具体实施例方式
实施例一在70℃水浴条件下，将0.03g的木犀草素加入到250mL的三口烧瓶中，用50mL乙醇溶解；然后将3mL氨丙基三乙氧基硅烷加入到烧瓶中，回流反应8小时后得溶液a；同样在70℃水浴条件下，将9mL正硅酸乙酯、50mL98％乙醇、50mL去离子水和2mL司班20混合搅拌均匀，并加入氨水调节pH值到10催化反应，反应进行1小时后加入溶液a，继续反应5小时；将水解产物滤纸抽滤，将滤饼放入烘箱85℃干燥48小时，得3g产物；将3g产物加入索氏提取器中，用300mL98％乙醇加热回流提取10小时，以除去表面活性剂和模板剂；最后，将产物在85℃干燥后即得硅质分子印迹微球。
用制得的微球进行吸附实验，实验过程为将30mL精确配制的0.5mg/mL的木犀草素乙醇溶液和1g以上述方法制得的微球放入锥形瓶中用保鲜膜密封，在25℃下在摇床振荡0～8小时，之后将溶液离心，取上清液用0.45μm的滤膜过滤，并用HPLC检测溶液浓度，计算吸附前后溶液中木犀草素损失得到该微球的吸附容量。结果表明，此印迹微球对木犀草素吸附平衡时间只有约60分钟，静态吸附分配系数(KD＝底物在聚合物上的浓度/底物在溶液中的浓度)达到152.25；而作为对比实验，在同样条件下，将该印迹微球加入到结构相似的葛根素的同样浓度的溶液中进行静态吸附，得到的静态吸附分配吸附系数则仅有32.49，分离因子(α＝模板剂分配系数/对比物分配系数)得到了4.69。
实施例二在70℃水浴条件下，将0.05g的葛根素加入到250mL的三口烧瓶中，用50mL乙醇溶解；然后将3mL氨丙基三乙氧基硅烷加入到烧瓶中，回流反应8小时后得溶液a；同样在70℃水浴条件下，将9mL正硅酸乙酯、50mL98％乙醇、50mL水和2mL司班20混合搅拌均匀，加入氨水调节pH值至10催化反应；反应进行1小时后加入溶液a，继续反应5小时后停止；将水解产物用滤纸抽滤，放入烘箱85℃干燥48小时，得3g分子印迹微球；然后取3g干燥后的材料装入索氏提取器中，用300mL98％乙醇加热回流提取10小时，以除去表面活性剂和模板。最后，将产物即得硅质分子印迹微球。用该材料进行吸附实验的结果表明，该印迹微球对模板剂分子(葛根素)具有吸附平衡时间只有约80分钟，静态吸附分配系数达到115.68；而作为对比实验，在同样条件下，该印迹微球对结构相似的木犀草素的静态吸附分配吸附系数则仅有41.96mg/g，分离因子达到了2.76。
实施例三在70℃水浴条件下，将0.03g的儿茶素加入到250mL的三口烧瓶中，用50mL乙醇溶解；然后将3mL氨丙基三乙氧基硅烷加入到烧瓶中，回流反应8小时后得溶液a；同样在70℃水浴条件下，将9mL正硅酸乙酯、50mL98％乙醇、50mL水和2mL司班20混合搅拌均匀，加入氨水调节pH值至10催化反应；反应进行1小时后加入溶液a，继续反应5小时停止。将水解产物用滤纸抽滤，放入烘箱85℃干燥48小时，得3g产物，将此3g产物装入索氏提取器中，用300mL乙醇加热回流提取10小时，以除去表面活性剂和模板。最后，将产物之后即得硅质分子印迹微球。用该印迹进行实施例一中相同的吸附实验的结果表明，该印迹微球对模板剂分子(儿茶素)45分钟即可达到吸附平衡，静态吸附分配系数达到186.37mg/g，而作为对比实验，该印迹微球对结构相似的葛根素的静态吸附分配吸附系数则仅有39.29，分离因子达到了4.74。
权利要求
1.一种硅质无机黄酮类分子印迹微球的制备方法，其特征在于包括以下过程1).前驱物的制备将木犀草素、葛根素或儿茶素天然黄酮类分子模板剂溶于质量浓度98％乙醇中配成质量浓度为0.04％～0.2％的溶液，在溶液中，按功能单体γ-氨丙基三乙氧基硅烷与模板剂中羟基物质的量之比为4∶1～10∶1加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在60～80℃加热回流8～12小时，反应后得到前驱物溶液；2).分子印迹微球的制备以步骤1)中所用的γ-氨丙基三乙氧基硅烷的体积量为准，在60～80℃水浴条件下，以γ-氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、98％乙醇、去离子水与表面活性剂之间按体积比为1∶(2～5)∶(10～20)∶(10～30)∶(0.5～2)，将正硅酸乙酯、乙醇、去离子水和表面活化剂混合搅拌均匀得乳浊液，加入氨水调节乳液至pH值为10催化反应；反应进行0.5～2小时后加入步骤1)中制得的前驱物溶液进行水解反应，反应5～9小时，得的水解产物过滤，滤饼放入烘箱60～85℃干燥得产物；3).模板剂和表面活化剂的去除将步骤2)产物加入索氏提取器中，用质量浓度85％～98％乙醇加热回流提取8～12小时后，再将产物放入烘箱75～85℃干燥，得到粒径几微米至几十微米的硅质无机分子印迹微球。
全文摘要
本发明公开了一种硅质无机黄酮类分子印迹微球的制备方法，属于用于分离纯化黄酮类物质的材料的制备技术。该方法主要包括以下步骤将一定浓度的模板剂溶液与功能单体按比例混合，加热回流使之充分反应制得前驱物溶液；再将一定比例的正硅酸乙酯、乙醇、水、面活化剂均匀混合，并加入氨水催化反应。反应一段时候后加入前驱物溶液，再继续水解一段时间后，将水解产物过滤干燥后放入索氏抽提器中，用乙醇长时间回流提取，再次干燥之后即得对黄酮有特殊选择吸附性的硅质无机分子印迹微球。本发明的优点在于制备过程简单，所制得的印迹微球具有形状规则，强度高，选择吸附效果好，特别适用于分离纯化黄酮类分子，具有一定的应用前景。
文档编号B01J20/14GK1919843SQ200610015699
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者张裕卿, 秦震 申请人:天津大学