一种对芹菜甲素具有高亲和及高识别能力的印迹材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分子印迹技术领域，是一种在合适的溶剂中，将模板分子与功能单体 通过非共价键作用形成复合物，然后加入交联剂及引发剂使聚合反应发生，再从生成的聚 合物中去除模板分子即可得到与模板分子大小、形状、官能团完全互补的且具有三维孔穴 的印迹材料，这种材料可应用于固液相提取分离。
【背景技术】
[0002] 中药有效成分具有结构复杂、类型多样、含量低和不稳定等特点，所以从中草药中 分离纯化活性有效成分就成为一件十分困难的事情。目前传统的过滤、离心等分离方法只 能得到粗提物，难以得到单一的纯组分，而色谱法、超滤法、吸附法等现代分离技术则普遍 存在对被分析对象专一选择性低、亲和力差等缺点，况且上述常规分离法所用溶剂耗量大， 效率低，且容易造成微量有效成分丢失。目前，分子印迹技术基本能克服上述方法的不足， 它具有分子识别性强、固定相制备简便快速、操作简单、性质比较稳定（耐酸碱，耐高温、高 压等）、溶剂消耗量小、模板和印迹聚合物都可以回收再利用等优点，因此分子印迹技术在 中草药有效成分的提取分离中具有十分广阔的应用前景。
[0003] 19世纪末，Gamician在植物中首先发现了天然苯酞类化合物，其后人们从芹菜挥 发油中分离出芹菜甲素、3-丁烯基苯酞，瑟丹内酯等化合物。我国于1970年代开始对芹菜、 当归、川芎等植物的化学成分和生理活性进行了研究，研究表明芹菜甲素具有抗惊厥，解痉 和平喘等生物活性。长期以来，采用传统分离技术(溶剂浸提法、分馏法、水蒸气蒸馏法、吸 附法等）从芹菜籽中提取分离芹菜甲素具有低效、耗时、废料等不足，目前国内外报道的现 代提取分离技术主要有：超声技术、大孔吸附树脂技术、超滤技术、酶工程技术、微波提取技 术、半仿生提取法、离子液体萃取、超临界流体萃取技术、高速逆流色谱分离等，这些技术虽 然在一定程度上提高了芹菜甲素的提取效率，但是其选择性较差，且不能用于微量物质的 提纯。
[0004] 为此，本项目利用现代分子印迹技术的专一识别性、高亲和性和高选择性等特点， 将分子印迹技术应用于活性物质芹菜甲素的提取与分离。
【发明内容】
[0005] 针对上述情况，本发明的目的是提供一种新型对芹菜甲素具有高亲和及高识别能 力的印迹材料及制备方法。
[0006] 本发明的技术方案是： 一种对疗菜甲素具有商未和及商识别能力的印迹材料（MIPs)， (1)制备印迹材料所需各组分的质量百分比为：芹菜甲素0. 214-0. 234%，丙烯酰胺 0. 168-0. 504%，乙二醇二甲基丙烯酸酯 1.214-8. 953%，偶氮二异丁腈 0. 180-0. 197%，致孔 剂 90.330-98. 009% ; (2)最佳优化配比条件下（即芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 336%、乙二醇二甲基丙烯酸 酯4. 686%、偶氮二异丁腈0. 189%及致孔剂94. 564%)所得印迹材料的傅里叶红外光谱图见 图1 ; (3)同（2)条件所得印迹材料的扫描电子显微镜图见图2 ; 所述致孔剂为丙酮。
[0007] 上述的一种对芹菜甲素具有高亲和及高识别能力的印迹材料的制备方法如下： A、 在反应釜中按质量百分比加入0. 214-0. 234%芹菜甲素、0. 168-0. 504%丙烯酰胺及 90. 330-98. 009%致孔剂丙酮，室温下超声溶解5分钟后，静置4小时，使其充分预聚合，得 到预聚合混合液； B、 在上述预聚合混合液中分别加入质量百分比为1. 214-8. 953%乙二醇二甲基丙烯酸 酯及0. 180-0. 197%偶氮二乙丁腈，超声脱气5分钟，再充入氮气15分钟，密封，置于60 °C 水浴中恒温反应24小时，得到印迹聚合； C、 制备的印迹聚合物用体积比为8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脱，直至洗脱液中检 测不到模板分子芹菜甲素，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脱好的印迹聚合物60 °C真空干 燥24小时后出料。
[0008] 对芹菜甲素具有高亲和及高识别能力的印迹材料的合成反应原理如下： (1) 芹菜甲素分子中含有羰基官能团，丙烯酰胺分子中含有胺基基团，当它们相互接触 之后，依靠分子间氢键作用便能形成相应复合物（即超分子化合物）； (2) 在引发剂偶氮二乙丁腈及交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯的作用下，60 °C且氮气保 护，上述复合物中丙烯酰胺上的双键便能发生加聚反应，得到含模板分子芹菜甲素的聚合 物； (3) 以体积比为8:2的乙醇及乙酸的混合溶液反复洗除上述聚合物中的芹菜甲素，直 至洗脱液中检测不到模板分子，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脱好的印迹聚合物即为与 模板分子芹菜甲素的大小，形状，官能团完全互补的且具有三维孔穴的印迹材料。
[0009] 取最佳优化条件下（即制备印迹材料所需各组分的质量百分比为：芹菜甲素 0. 225%、丙烯酰胺0. 336%、乙二醇二甲基丙烯酸酯4. 686%、偶氮二异丁腈0. 189%及致孔剂 丙酮94. 564%时）所制备的印迹材料(其傅里叶红外光谱图见图1，扫描电子显微镜图见图 2)10 mg，投入到8 mL浓度为0.100 mmol I71的芹菜甲素乙醇溶液中，12 h时，吸附基 本达到动态平衡，此时印迹材料的吸附容量为3. 561 mg g'而相似条件下（即除不加芹菜 甲素外的上述最佳优化条件）所得非印迹材料（NIPs)的吸附容量仅为1. 534 mg g'
[0010] 整个合成反应原理如图3所示。
[0011] 本发明与现有技术相比具有如下特点： (1) 本发明将分子印迹技术与植物有效成分的分离技术巧妙结合起来，丰富和发展了 天然药物的提取分离方法； (2) 本发明材料对芹菜甲素具有高亲和能力，克服了传统分离技术从芹菜籽中提取分 离芹菜甲素具有低效、耗时、废料等不足； (3) 本发明材料对芹菜甲素具有特异选择性，且能用于微量芹菜甲素的提取； (4) 本发明材料能循环使用，经济效益好； (5) 本发明所需仪器条件简单，操作简便，提取效率高，因此具有较强的实用性。
【附图说明】
[0012] 图1最佳优化条件下所得印迹材料的傅里叶红外光谱图； 图2最佳优化条件下所得印迹材料的扫描电子显微镜图； 图3印迹材料的合成反应原理图； 图4最佳优化条件下所得MIPs和NIPs对芹菜甲素的动态吸附曲线图； 图5最佳优化条件下所得MIPs和NIPs对芹菜甲素的静态吸附曲线图。
【具体实施方式】
[0013] 下述各具体实施例所应用的印迹材料(MIPs)及非印迹材料（NIPs)的制备方法略 同，NIPs的制备除不加模板分子(芹菜甲素）外，其它内容均与MIPs的制备相同。
[0014] 实施例1:一种对疗菜甲素具有商未和及商识别能力的印迹材料（MIPs)，制备该 印迹材料所需各组分的质量百分比为：芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 168%、乙二醇二甲基 丙烯酸酯4. 694%、偶氮二异丁腈0. 190%、致孔剂94. 723%。
[0015] 所述致孔剂为丙酮。
[0016] 其制备方法如下： A、 在反应釜中按质量百分比加入芹菜甲素0. 225%、丙烯酰胺0. 168%及致孔剂丙酮 94. 723%，室温下超声溶解5分钟后，静置4小时，使其充分预聚合； B、 预聚合后，分别加入质量百分比为4. 694%乙二醇二甲基丙烯酸酯及0. 190%偶氮二 乙丁腈，超声脱气5分钟，再充入氮气15分钟，密封，置于60 °C水浴中恒温反应24小时； C、 制备的印迹聚合物用体积比为8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脱，直至洗脱液中检 测不到模板分子芹菜甲素，最后用乙醇洗掉多余的乙酸，洗脱好的印迹聚合物60 °C真空干 燥24小时后出料。
[0017] 印迹材料（MIPS)及非印迹材料（NIPs)对芹菜甲素的吸附性能测试： 取上述制备的印迹材料（MIPs) 10 mg，投入到8 mL浓度为0. 100 mmol I71 (即19. 020 ug ml/1)的芹菜甲素乙醇标准溶液中，密封，室温下搅拌12 h时，吸附基本达到动态平衡， 此时印迹材料的吸附容量为1.313 mg g'而相似条件下（即除不加芹菜甲素外的上述制备 方法）所得非印迹材料（NIPs)的吸附容量仅为0. 908 mg g'
[0018] 实施例2:-种对芹菜甲素具有高亲和及高识别能力的印迹材料(MIPs)，制备该 印迹材料所需各组分的质量百分比为：芹菜甲素0. 224%、丙烯酰胺0. 503%、乙二醇二甲基 丙烯酸酯4. 678%、偶氮二异丁腈0. 190%、致孔剂94. 405%。
[0019] 所述致孔剂为丙酮。
[0020] 其制备方法如下： A、 在反应釜中按质量百分比加入芹菜甲素0. 224%、丙烯酰胺0. 503%及致孔剂丙酮 94. 405%，室温下超声溶解5分钟后，静置4小时，使其充分预聚合； B、 预聚合后，分别加入质量百分比为4. 678%乙二醇二甲基丙烯酸酯及0. 190%偶氮二 乙丁腈，超声脱气5分钟，再充入氮气15分钟，密封，置于60 °C水浴中恒温反应24小时； C、 制备的印迹聚合物用体积比为8:2的乙醇及乙酸的混合溶液洗脱，直至洗脱液中检 测不