一种聚冠醚复合纳米纤维材料及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及血浆样品分析前处理材料技术领域，涉及一种根据吸附原理设计的可 以选择性吸附儿茶酚胺类神经递质的聚冠醚功能化纳米纤维材料及其应用。特别是一种聚 冠醚复合纳米纤维材料及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002] 儿茶酚胺类神经递质主要包括肾上腺素（E)，去甲肾上腺素（NE)和多巴胺（DA)， 是交感肾上腺素能神经元和肾上腺髓质合成与释放的单胺类神经递质，在生物体内具有较 强生理学效应。这类神经递质不仅在人体的心血管系统、内分泌腺、肾脏、平滑肌等组织系 统的生理活动中起着广泛的调节作用，直接影响人体的代谢。而且在脑和神经信号传导中 起着重要的作用并且与多种生理、病理现象密切相关。因此，检测生物体液中的儿茶酚胺 类神经递质对于嗜铬细胞瘤、神经母细胞瘤、高血压、心肌梗塞、肾上腺髓质增生等疾病的 临床诊断具有重要意义，并且有助于甲亢、甲减、充血性心衰、糖尿病、肾功能不全、低血糖 症等疾病的诊断，对神经电生理等基础医学研宄也具有重要意义。此外，单胺类神经递质还 与个体行为有着密切的关系，主要体现在人体应激和脑的识别、记忆、智能、情绪、警觉等方 面，所以准确快速的测定这类递质是有关疾病的发病机理研宄、诊断与治疗以及人体脑科 学研宄的前提。目前常用的儿茶酚胺类神经递质检测方法包括荧光法、放射酶学法、高效液 相色谱法、电化学分析法、毛细管电泳法、色质联用法、化学发光分析法等。由于人体体液中 儿茶酚胺类神经递质含量极低，且所采集的生物样品中其它内源性物质常常干扰测定，使 得生物样品中的儿茶酚胺类神经递质直接检测往往达不到理想的检测灵敏度，不能满足准 确分析的需要。源于样品前处理的复杂和检测仪器灵敏度的限制，对生物样品(特别是血液 样本）中儿茶酚胺类神经递质的检测往往难以满足临床诊断和基础研宄的需要。在我们前 期的研宄中发现，某些具有特定冠醚功能基团的纳米纤维，用于儿茶酚胺样本的吸附效果 明显。
【发明内容】
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种聚冠醚功能化纳米纤维的制备方法及其 应用技术，能够制备出可以吸附血浆或血清样品中儿茶酚胺类物质的纤维材料，用于选择 性吸附目标物、去除基质杂质，提高目标物的检出率和检测的准确性。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是： 一种聚冠醚复合纳米纤维材料，其特征在于它是由冠醚单体、溶剂和聚合试剂按重量 份数比为5 :60 :1聚合而成聚冠醚，聚冠醚再与基底材料以质量比例为5:1-1:5混合，形成 混合溶液，最后采用静电纺丝方法将混合溶液纺制成聚冠醚复合纳米纤维。
[0005] 所述聚合试剂为2, 4, 6-三羟甲基苯酚、双酚A、双酰氯、多聚甲醛、二异氰酸酯、二 苄溴、葵二酸或多缩乙二醇；所述溶剂为甲酸、甲醇、乙酸、乙醇、四氢呋喃、N，N_二甲基甲 酰胺或二甲亚砜；优选双酚A、多聚甲醛、多缩乙二醇、甲酸、乙酸。
[0006] 所述冠醚单体为4-硝基苯并-18-冠-6醚、2-氨基甲基-18-冠-6、环己 烷-18-冠_6、4' -乙酰苯并-18-冠-6-醚、苯并-18-冠-6-醚、18-冠-6-醚、4' -甲酰 苯并-18-冠-6-醚、二苯并-18-冠-6-醚、反-4, 5' -二硝基二苯并-18-冠_6、4' -异氰 酸苯并-18-冠 _6、4'，4''（5''）-二乙酰二苯并-18-冠-6-醚、4'，4''（5''）-二叔丁基二 环己基并-18-冠_6、2_(烯丙氧基甲基）-18_冠-6-醚或2-羟基甲基-18-冠醚-6 ;优选 2_(烯丙氧基甲基）_18_冠-6-醚、苯并-18-冠-6-醚、二苯并-18-冠-6-醚。
[0007] 所述基底材料为聚氧乙烯、聚苯胺、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙 烯酸、聚丙烯腈、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚醋酸乙烯。优选聚苯胺、聚 苯乙稀、聚丙稀腈。
[0008] 本发明进一步公开了聚冠醚复合纳米纤维材料的制备方法，其特征在于按如下的 步骤进行： (1) 制备聚冠醚：取冠醚单体适量溶于溶剂中，加入聚合试剂，加热搅拌使其溶解，搅拌 5-8小时之后，搅拌过夜，后处理得到固体聚冠醚；其中冠醚单体：溶剂：聚合试剂的重量份 数比为5 :60 :1。
[0009] 所述聚合试剂为2, 4, 6-三羟甲基苯酚、双酚A、双酰氯、多聚甲醛、二异氰酸酯、二 苄溴、葵二酸、多缩乙二醇中的一种；所述溶剂为甲酸、甲醇、乙酸、乙醇、四氢呋喃、N，N_二 甲基甲酰胺或二甲亚砜中； (2) 将步骤（1)聚冠醚与基底材料以质量比例为5:1-1:5混合，形成混合溶液； (3) 利用静电纺丝法将步骤（2)的混合溶液装入带不锈钢针的注射器中，用导线连接不 锈钢针与高压电源的正极，距不锈钢针20cm处放置连接电源负极的收集屏，调节正电压为 20KV，送液速度为3mL/h，纤维落于铝制收集屏上，形成网状物，即为聚冠醚复合纳米纤维。
[0010] 其中所用冠醚单体为4-硝基苯并-18-冠-6醚、2-氨基甲基-18-冠-6、环己 烷-18-冠_6、4' -乙酰苯并-18-冠-6-醚、苯并-18-冠-6-醚、18-冠-6-醚、4' -甲酰苯 并-18-冠-6-醚、二苯并-18-冠-6-醚、反-4, 5' -二硝基二苯并-18-冠_6、4' -异氰酸 苯并-18-冠 _6、4'，4''（5''）-二乙酰二苯并-18-冠-6-醚、4'，4''（5''）-二叔丁基二环 己基并-18-冠_6、2_(烯丙氧基甲基）-18_冠-6-醚或2-羟基甲基-18-冠醚-6。
[0011] 所用基底材料为聚氧乙烯、聚苯胺、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙 烯酸、聚丙烯腈、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲醋或聚醋酸乙烯。
[0012] 本发明更进一步公开了聚冠醚复合纳米纤维材料在制备以及吸附血浆或血清样 品中儿茶酚胺类物质方面的应用。它是将聚冠醚复合纳米纤维装填成固相萃取柱，以吸附 净化血浆样本中的儿茶酚胺类物质。实验结果证明： (1)聚冠醚复合纳米纤维对血浆儿茶酚胺的吸附率较高，有利于提高低浓度的目标物 质检出； (2 )冠醚复合纳米纤维对血浆儿茶酚胺进行提取处理后，去除本底杂质效果好，更有利 于低浓度目标物质准确定性和定量。
[0013] 在本发明一个较佳实施例中，所述冠醚单体为4-硝基苯并-18-冠-6醚、2-氨 基甲基-18-冠-6、环己烷-18-冠_6、4' -乙酰苯并-18-冠-6-醚、苯并-18-冠-6-醚、 18-冠-6-醚、4' -甲酰苯并-18-冠-6-醚、二苯并-18-冠-6-醚、反-4, 5' -二硝基二苯 并-18-冠_6、4' -异氰酸苯并-18-冠_6、4'，4' '（5' '）-二乙酰二苯并-18-冠-6-醚、4'， 4' '（5' '）-二叔丁基二环己基并-18-冠-6、2-(烯丙氧基甲基）-18-冠-6-醚或2-羟基甲 基-18-冠醚-6。
[0014] 在本发明一个较佳实施例中，所述基底材料为聚氧乙烯、聚苯胺、聚乙烯醇、聚苯 乙烯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯 或聚醋酸乙烯。
[0015] 在本发明一个较佳实施例中，所述聚冠醚与所述基底材料的混合体积比例为 5:1-1:5〇
[0016] 本发明公开的聚冠醚复合纳米纤维与现有技术相比所具有的积极效果在于： (1) 所公开的聚冠醚与已有的用于纺制纳米纤维的聚冠醚在制备方法方面更加简便、 合成步骤较少； (2) 所公开的聚冠醚复合纳米纤维与已有的聚冠醚纳米纤维在