专利名称：一种手性鼠药氯鼠酮分子印迹聚合物微球的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有核-壳结构的氨基修饰分子印迹聚合物微球的制备方法，尤其涉及一种对手性鼠药氯鼠酮具有专一识别性能的氨基修饰分子印迹聚合物微球的制备方法。
背景技术：
氯鼠酮[化学名:2-[2-(4_氯苯基)-2_苯基乙酰基]茚满-1，3-二酮](其结构式见图1)是第一代抗凝血类杀鼠剂，具有一个手性碳，一般情况下，市场上销售的是未经对映体(R-氯鼠酮和S-氯鼠酮)分离的氯鼠酮外消旋体。氯鼠酮以其毒性毒力强大的特点而不同于同类品种，更适宜一次性投毒防治鼠害，克服了多次投饵费工、用饵量大、灭鼠成本较高的不足。氯鼠酮是唯一易溶于油的抗凝血杀鼠剂，因此易浸人饵料中，所以不会因雨淋而减弱毒性，适合野外灭鼠使用。近年来，由于氯鼠酮的大量使用，由氯鼠酮所引发的投毒、误食、自杀等事件时有报道，因此，建立生物样本中残留的痕量氯鼠酮的快速筛查和确证方法十分必要。但生物样本基体复杂，并且由于氯鼠酮的油溶性，提取和分离生物样品中的痕量残留氯鼠酮常受基质的干扰，致使影响最后的测定。因此，开展生物样品中残留痕量氯鼠酮的快速检测，迫切需要一种选择性高、富集净化能力强、制备简单、对于氯鼠酮具有专一识别性能的新型富集净化材料。新型富集净化材料的研发对于开展生物样本中残留痕量手性鼠药氯鼠酮的富集、分离、净化技术研究的进步具有重要的推动作用。
分子印迹聚合物(MIP)具有的预定性、识别性和实用性等三大特性，使其作为一种具有类抗体的高选择性和特异性的新型高分子仿生材料，在生物样品中残留痕量氯鼠酮的分离、提取、富集等领域具有广阔的应用前景。然而，目前报道的关于杀鼠药的富集净化技术，文献主要采用⑶X101、ffl)X201、a)X301、a)X403、GDX501、XAD-2等聚合树脂(谭家镒，姜兆林，吴玉红.分析科学学报，1999，15，229)等，这些富集材料不具有分子印迹聚合物特异的高选择性，且富集能力弱，因此，其应用受到了一定程度的限制。但目前关于手性鼠药氯鼠酮的分子印迹聚合物的制备尚未见文献报道。发明内容
本发明针对现有技术的上述不足，提供一种手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的制备方法，本发明制备工艺简单、官能团比例可控，所制备的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球具有良好的可预期性和可剪裁性。
为了解决上述 技术问题，本发明采用手性鼠药氯鼠酮模板分子，通过缩合反应制备了一种手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球，该方法包括以下步骤:
(I)、制备富含环氧基的单分散聚合物微球:在80° C条件下，聚合单体、功能单体与交联剂在引发剂的作用下，经悬浮聚合反应制备得到含有环氧基的单分散聚合物微球；
(2)、制备模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液:在60° C条件下，在甲醇体系中，模板分子氯鼠酮与功能基团经氢键作用力相互结合，形成模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液。
(3)、制备手性鼠药氯鼠酮氨基修饰分子印迹聚合物微球:步骤(I)和步骤(2)所得产物经开环反应对其进行表面修饰，最终得到具有核-壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
本发明的有益效果是:
1、本发明利用悬浮聚合、氢键键合、开环反应和修饰等手段制备得到富含氨基官能团的氨基修饰分子印迹聚合物微球。所制备的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球对于手性鼠药氯鼠酮具有专一的选择性和极强的吸附能力，克服了谭家镒等报道的采用GDXlOl等树脂(谭家镒，姜兆林，吴玉红.分析科学学报，1999，15，229)对氯鼠酮等杀鼠剂选择性差和富集能力弱等不足。
2、本发明的氨基修饰分子印迹聚合物微球，具有制备工艺简单和官能团比例可控的优点，并将其应用于富集生物样品中残留的痕量手性鼠药氯鼠酮，能达到较高的富集倍数和较好的净化效果。
图1是本发明涉及的手性鼠药氯鼠酮的结构式；
图2是本发明涉及的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球中功能高分子聚合反应流程示意图3是本发明涉及的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球中模板分子与活性吸附位点键合流程示意图4是本发明涉及的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球中键合有模板分子的氨基修饰分子印迹聚合物微球制备流程示意图5是本发明涉及的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球中对模板分子进行洗脱示意图6是根据本发明实施例，得到的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的透射电镜照片；
图7是根据本发明实施例，得到的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的热重差热分析图8是根据本发明实施例，得到的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的红外光谱分析图9是根据本发 明实施例，得到手性鼠药氯鼠酮的多反应监测(MRM)色谱图。
具体实施方式
本发明手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的制备方法，包括以下步骤:
1、制备富含环氧基的单分散聚合物微球:采用悬浮聚合法制备得到高环氧基功能团含量单分散的聚合物微球。
该步骤具体为:依次量取1.(T20.0mL环氧基修饰单体、2.(Tl0.0mL聚合单体、(T4.0mL交联剂，并将其加入到50.(T500.0mL分散剂中，60°C下超声分散1.(Tl0.0分钟；然后加入0.5^5.0g引发剂，在6(T90° C，搅拌速度为300、00转/分钟，恒温恒速机械搅拌，反应0.5^5.0小时后，用乙醇洗涤数次至pH为6 8，30^90° C真空干燥f 24小时，制得富含环氧基的单分散聚合物微球。
分散剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一种。聚合单体为烷基丙烯酸酯、苯乙烯及其取代物中的至少一种，进一步优选为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一种。环氧基修饰单体为烷基丙烯酸缩水甘油酯中至少一种；进一步优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙基丙烯酸缩水甘油酯。交联剂为二乙烯基苯、双丙烯酰胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交联剂中的至少一种；进一步优选为二乙烯基苯、N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺交联剂中的至少一种。引发剂为过氧化二酰、偶氮二异腈类化合物中至少一种，优选偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过甲氧基苯甲酰中至少一种。
2、制备模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液:在60° C条件下，在甲醇体系中，模板分子氯鼠酮与氨基功能试剂经氢键作用力相互结合，形成模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液。
该步骤具体为:将2.(Tl0.0g模板分子氯鼠酮和5.(T20.0mL氨基功能试剂加入到5(T500.0mL反应溶剂中，超声分散1.0 10.0分钟，在30 80。C条件下，搅拌速度为100^600转/分钟，恒温磁力搅拌反应2.(Te.0小时，制得模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液。
氨基功能试剂为烷基多胺、醇胺、脂环胺类化合物中的至少一种，优选乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中至少一种。反应溶剂可以是无水乙醇、无水甲醇的至少一种，进一步优选为无水甲醇。
3、制备手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球:步骤(I)和步骤(2)所得产物经开环反应对材料进行表面修饰，最终得到具有核壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
该步骤具体为:称取0.5^10.0g步骤(I)所制得环氧基修饰聚合物微球，加入到步骤(2)所制得模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液体系中，超声分散1.(T10.0分钟，在3(T80° C条件下，搅拌速度为100飞00转/分钟，恒温磁力搅拌反应6.(Tl2.0小时后，用超纯水洗涤数次至PH为6 8，再用甲醇超声洗涤数次至模板分子不被检出，3(T90°C真空干燥广24小时，制得具有核壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
下面结合附图及具体实施例对本发明的内容做进一步说明，是本发明的优势和有益效果更加突出，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
(I)称取2.0g聚乙烯醇217于500.0mL超纯水中，加热溶解，以此作为分散剂；将聚合单体甲基丙烯酸甲酯(4.0mL)、修饰单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(4.0mL)、交联剂二乙烯基苯(2.0mL)，在搅拌下依次滴加到反应体系中，60° C下超声分散5.0分钟，使反应体系分散均匀。将1.0g过甲氧基苯甲酰引发剂溶解在 20.0mL热乙醇溶液中，在80° C、800转/分钟的转速下，滴加到上述反应体系中，恒温恒速反应3.0小时，先后用超纯水和乙醇洗涤数次，60° C真空干燥12小时，制得环氧基修饰聚合物微球。
(2)分别称取2.0g模板分子氯鼠酮和10.0mL氨基功能试剂，并将其加入到100.0mL甲醇反应介质中，超声分散2.0分钟，在60° C条件下，搅拌速度为400转/分钟，恒温磁力搅拌反应3.0小时，制的模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液；
(3)称取2.0g步骤(I)所制得环氧基修饰聚合物微球，加入到步骤(2)所制得模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液体系中，在步骤(2)的反应条件下，继续反应8.0小时后，用超纯水洗涤数次至pH为6 8，再用甲醇超声洗涤数次至模板分子不被检出，60° C真空干燥12小时，制得具有核壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
实施例2-15
其操作步骤同实施例1，实施例1-15的原料物质、原料配方及制备条件参数见表1
表1:本发明实施例1-15原料组分及制备参数
权利要求
1.一种手性鼠药氯鼠酮分子印迹聚合物微球的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (I )、制备富含环氧基的单分散聚合物微球:在80°C条件下，聚合单体、功能单体与交联剂在引发剂的作用下，经悬浮聚合反应制备得到含有环氧基的单分散聚合物复合微球； (2)、制备模板分子与氨基功能基团的复合反应液:在60°C条件下，在甲醇体系中，模板分子与功能基团通过氢键作用力相互结合，形成模板分子与氨基功能基团的复合反应液； (3)、制备手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球:步骤(I)和步骤(2)所得产物经开环反应后对其进行表面修饰，最终得到具有核-壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤I具体为:依次量取1.0 20.0mL环氧基修饰单体、2.(Tl0.0mL聚合用单体、0 4.0mL交联剂，并将其加入到50.0 500.0mL分散剂中，60°C下超声分散1.(Tl0.0分钟；然后加入0.5 5.0g引发剂，在60-90 °C,搅拌速度为300-900转/分钟，恒温恒速机械搅拌，反应0.5^5.0小时后，用乙醇洗涤数次至PH为6 8，3(T90°C真空干燥f 24小时，制得富含环氧基的单分散聚合物微球。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤I中，所述分散剂可以为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇中的至少一种；所述聚合单体可以为烷基丙烯酸酯、苯乙烯及其取代物中的至少一种，进一步优选为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯中的至少一种；环氧基修饰单体为烷基丙烯酸缩水甘油酯中至少一种；进一步优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯或乙基丙烯酸缩水甘油酯；交联剂为二乙烯基苯、双丙烯酰胺及其取代物、烷基丙烯酸乙二醇及其酯交联剂中的至少一种；进一步优选为二乙烯基苯、N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺交联剂中的至少一种；引发剂为过氧 化二酰、偶氮二异腈类化合物中的至少一种，优选偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过甲氧基苯甲酰中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为:将2.(Tl0.0g模板分子氯鼠酮和5.(T20.0 mL氨基修饰试剂加入到5(T500.0 mL反应溶剂中，超声分散1.(Tl0.0分钟，在3(T80°C条件下，搅拌速度为100 600转/分钟，恒温磁力搅拌反应2.(Te.0小时，制得模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合反应液。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，氨基修饰试剂为烷基多胺、醇胺、月旨环胺类化合物中的至少一种，优选乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的至少一种；反应溶剂可以是无水乙醇、无水甲醇、醇水混合液中的至少一种，进一步优选为无水甲醇。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3具体为:称取0.5^10.0g步骤(I)所制得富含环氧基的单分散聚合物微球，加入到步骤(2)所制得模板分子氯鼠酮与氨基功能基团的复合微乳液体系中，超声分散1.(T10.0分钟，在3(T80°C条件下，搅拌速度为10(T600转/分钟，恒温磁力搅拌反应6.(T12.0小时后，用超纯水洗涤数次至pH为6^8,再用甲醇超声洗涤数次至模板分子不被检出，3(T90°C真空干燥f 24小时，制得具有核壳结构的手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球。
全文摘要
本发明公开了一种对手性鼠药氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球的制备方法，步骤为先将分散剂溶解于热水中，加入聚合单体、功能单体和交联剂，超声分散；加入引发剂，加热，充分搅拌，反应完全后得到富含环氧基的单分散聚合物微球，洗涤至pH为6~8，干燥；然后通过引入可形成分子印迹聚合物的氨基修饰试剂的复合反应液和模板分子氯鼠酮，加热，搅拌反应，得到键合模板分子氯鼠酮的氨基修饰分子印迹聚合物微球，洗涤至pH为6~8，干燥；超声辅助洗脱模板分子氯鼠酮，得到目标产物。本发明具有制备工艺简单、官能团比例可控等特点，适用于对环境和生物样品中残留的痕量氯鼠酮进行提纯、浓缩和快速测定分析。
文档编号C08F220/32GK103194004SQ20121035045
公开日2013年7月10日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者金米聪, 陈晓红, 赵永纲 申请人:宁波市疾病预防控制中心