一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，属于分子印迹【技术领域】，包括以下步骤：1）将模板分子埃博霉素B与埃博霉素D混合后，加入功能单体和交联剂，充分混匀，形成混合物；将该混合物加入致孔剂中，在超声条件下混匀后，室温下静置，再加入引发剂，混匀得到混合液；2）将基体膜浸入混合液中浸泡后，取出置于两个玻璃片之间，排除气泡后放入密封袋中，通入氮气后密封，用紫外灯照射后，将玻璃片分离，得到埃博霉素分子印迹聚合物膜。本发明操作容易，反应条件容易控制，制备成本低廉，且该膜易于进行再吸附与洗脱，重复利用率高，既克服了棒状分子印迹聚合物聚合时间长和需要筛分的缺点，又缩短了洗脱时间。
【专利说明】一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分子印迹【技术领域】，具体涉及一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法。
【背景技术】
[0002]埃博霉素是由纤维堆囊菌(Sorangium cellulosum)产生的一类大环内酯类化合物，具有多种天然衍生物，与紫杉醇具有相同的抑制肿瘤细胞生长的作用机制，并且对多重耐药肿瘤细胞和耐紫杉醇的肿瘤细胞均表现强大的抗癌活性，随着研究的深入，埃博霉素终将在人类癌症治疗方面发挥巨大作用。
[0003]目前已有一些关于埃博霉素的发酵生产以及分离提取方面的相关研究，但是现有的发酵生产方法普遍存在产量不稳定以及其产量偏低等问题，而分离提取步骤繁琐，分离效率低，使用有机溶剂较多，导致成本较高。因此开发能特异性吸附埃博霉素类化合物的吸附剂用于它的发酵生产和分离提取中将极大降低埃博霉素药物的生产成本，这将尤为重要。[0004]分子印迹膜是一种兼具分子印迹技术与膜分离技术优点的新兴技术，与普通的分离膜相比，具有对特定分子选择性高的特点，与传统的印迹聚合物相比，具有无需粉碎研磨过程，印迹孔穴保留率高，分子识别性能强的特点，是功能化分离膜的研究热点。在有机聚合物薄膜基体上原位聚合制备分子印迹膜，不仅方法简便、成本低、重现性好，而且所获得的分子印迹膜具有选择性好、传质快等优势。分子印迹膜的研究无疑将是对传统的膜分离技术的一次突破。
[0005]目前，埃博霉素分子印迹聚合物膜的制备并将其应用到发酵生产及分离提取过程中还未见报道。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种对埃博霉素高选择性吸附的采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法。
[0007]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0008]一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0009]I)将埃博霉素B与埃博霉素D按(0.5~2): (I~2)的摩尔比混合后，得到模板分子，向模板分子中加入功能单体，得到配合物，再向配合物中加入交联剂，充分混匀，形成混合物；将该混合物加入致孔剂中，在超声条件下混匀后，在室温下静置I~3h，再加入引发剂，混匀得到混合液；
[0010]其中，所述的功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯及其衍生物、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮或三甲基烯丙基氯化铵；
[0011]所述的混合物中模板分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1: (2~6): (10~30);所述致孔剂的用量为20~25mL/lmmol模板分子，引发剂的用量为10~15mg/lmmol模板分子；
[0012]2)将基体膜浸入混合液中浸泡20~30min后，取出置于两个玻璃片之间，排除气泡后放入密封袋中，通入氮气10~15min后密封，再进行紫外照射，然后将玻璃片分离，得到埃博霉素分子印迹聚合物膜。
[0013]还包括对埃博霉素分子印迹聚合物膜的纯化处理，具体为:将制得的埃博霉素分子印迹聚合物膜在乙酸:甲醇的体积比为2: (6~9)的混合液中索式萃取数次，再用甲醇萃取数次后，干燥，得到纯净的埃博霉素分子印迹聚合物膜。
[0014]所述的索氏萃取次数为3~5次，每次8~12小时；甲醇萃取I~2次；所述的干燥是在40~60°C下，真空干燥过夜。
[0015]步骤I)所述的交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯甲苯
或三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
[0016]步骤I)所述的致孔剂为乙腈、氯仿、异丙醇、聚丙烯酰胺、甲苯、石蜡、明胶或四氯化碳。
[0017]步骤I)所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸铵。
[0018]步骤I)所述的超声处理是在超声频率为20000~60000Hz下，处理10~30min。
[0019]步骤2)所述的基体膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、醋酸纤维素膜、聚丙烯腈膜、尼龙膜、聚偏氟乙烯膜或聚氯乙烯膜。
[0020]步骤2)所述的紫外灯照射是采用400W的紫外灯照射10~16h。
[0021]步骤2)所述的基体膜在使用前经过预处理，具体为:将基体膜在体积浓度为30~90%的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡0.5~1.5h，取出后置于30~70°C真空干燥箱中，干燥2~4h。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0023]本发明以埃博霉素B与埃博霉素D的混合物作为模板分子，选取适当孔结构和膜层结构的基体膜作为支撑层，利用紫外光引发原位聚合反应在基体膜上接枝分子印迹聚合物而制得埃博霉素分子印迹聚合物膜，因而使其既有了印迹聚合物的选择性识别的特点，又有了膜的稳定性，从而具有高选择性和大通量的特点。该印迹膜能够使模板分子埃博霉素被源源不断地从膜的一侧传递到膜的另一侧，而非模板分子则不会通过，实现了从混合物中分离提纯埃博霉素的目的。本发明的制备方法具有过程简单，操作容易，反应条件容易控制，制备成本低廉等优点，并且该膜易于进行再吸附与洗脱，重复利用率高，既克服了棒状分子印迹聚合物聚合时间长和需要筛分的缺点，又缩短了洗脱时间。
【具体实施方式】
[0024]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0025]实施例1
[0026]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0027]I)将模板分子1.0mmol埃博霉素B与1.0mmol埃博霉素D混合,加入4mmol功能单体丙烯酸(AA)使之形成主客体配合物，再加入20mmol交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，充分混匀，形成混合物，将该混合物溶解于40mL致孔剂乙腈中，在超声频率为60000Hz下，超声处理IOmin使其混合均匀，于室温下静置lh，然后加入20mg引发剂偶氮二异丁腈，混匀得到混合液；
[0028]2)将醋酸纤维素膜在体积浓度为30%的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡0.5h，然后取出置于30°C真空干燥箱中干燥4h，备用；
[0029]3)将步骤2)处理过的醋酸纤维素膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡20min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气lOmin，密封且用400W紫外灯(365nm)照射IOh后，将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:6的溶液浸提3次，每次8小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱I次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以醋酸纤维素膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0030]实施例2
[0031]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0032]I)将模板分子1.0mmol埃博霉素B与1.5mmol埃博霉素D混合,加入7.5mmol功能单体甲基丙烯酸甲酯(MA)使之形成主客体配合物，再加入25mmol交联剂亚甲基双丙烯酰胺，充分混匀，形成混合物；将该混合物溶解于50mL致孔剂氯仿中，在超声频率为50000Hz下，超声处理15min使其混合均匀，于室温下静置2h，然后加入30mg引发剂偶氮二异丁腈，混匀得到混合液；
[0033]2)将聚乙烯膜在浓度为40% (v/v)的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡lh，然后取出置于40°C真空干燥箱中干燥3h，备用；
[0034]3)然后将步骤2)处理过的聚乙烯膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡20min后，取出置于两个玻璃片之间， 用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气12min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射12h后；将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:7的溶液浸提4次，每次8小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱I次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以聚乙烯膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0035]实施例3
[0036]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0037]I)将模板分子1.0mmol埃博霉素B与2.0mmol埃博霉素D混合,加入9mmol功能单体苯乙烯使之形成主客体配合物，再加入60mmol交联剂三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM),充分混匀，形成混合物；将该混合物溶解于66mL致孔剂四氯化碳中，在超声频率为30000Hz下，超声处理20min使其混合均匀，于室温下静置lh，然后加入35mg引发剂偶氮二异丁腈，混匀得到混合液；
[0038]2)将尼龙膜在浓度为50% (v/v)的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡lh，然后取出置于50°C真空干燥箱中干燥2.5h，备用；
[0039]3)将将步骤2)处理过的尼龙膜放入步骤I)制得混合液中浸泡25min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气12min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射13h后；将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:8的溶液浸提5次，每次8小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱2次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以尼龙膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0040]实施例4
[0041]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:[0042]I)将模板分子1.5mmol埃博霉素B与1.0mmol埃博霉素D混合,加入IOmmol功能单体甲基丙烯酸(MAA)使之形成主客体配合物，再加入30mmol交联剂二乙烯甲苯，充分混匀，形成混合物，将该混合物溶解于50mL致孔剂异丙醇中，在超声频率为30000Hz下，超声处理20min使其混合均匀，于室温下静置3h，然后加入30mg引发剂过硫酸铵，混匀得到混合液；
[0043]2)将聚丙烯腈膜在浓度为60% (v/v)的N，N, Ni , N1-四甲基乙二胺水溶液中浸泡1.5h，然后取出置于50°C真空干燥箱中干燥3h，备用；
[0044]3)将经过处理的聚丙烯腈膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡20min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气15min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射IOh后，将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:8的溶液浸提5次，每次10小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱2次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以聚丙烯腈膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0045]实施例5
[0046]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0047]I)将模板分子2.0mmol埃博霉素B与1.0mmol埃博霉素D混合,加入15mmol功能单体乙烯基吡啶使之形成主客体配合物，再加入30mmol交联剂三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，充分混匀，形成混合物，将该混合物溶解于75mL致孔剂聚丙烯酰胺中，在超声频率为25000Hz下，超声处理25min使其混合均匀，于室温下静置lh，然后加入45mg引发剂过硫酸铵，混匀得到混合液；
[0048]2)将聚氯乙 烯膜在浓度为70% (v/v)的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡1.5h，然后取出置于60°C真空干燥箱中干燥2.5h，备用；
[0049]3)将步骤2)处理过的聚氯乙烯膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡30min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气14min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射15h后，将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:8的溶液浸提5次，每次12小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱2次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以聚氯乙烯膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0050]实施例6
[0051]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0052]I)将模板分子0.5mmol埃博霉素B与1.0mmol埃博霉素D混合,加入9mmol功能单体三甲基烯丙基氯化铵使之形成主客体配合物，再加入45mmol交联剂三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，充分混匀，形成混合物，将该混合物溶解于30mL致孔剂明胶中，在超声频率为20000Hz下，超声处理30min使其混合均匀，于室温下静置lh，然后加入20mg引发剂过硫酸铵，混匀得到混合液；
[0053]2)将聚偏氟乙烯膜在浓度为90% (v/v)的N，N，K，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡1.5h，然后取出置于70°C真空干燥箱中干燥2h，备用；
[0054]3)将步骤2)处理过的聚偏氟乙烯膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡30min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气15min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射16h ;将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:9的溶液浸提5次，每次12小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱2次去除乙酸分子，然后于50°C真空干燥过夜，得到以聚偏氟乙烯膜为支撑材料的分子印迹聚合物膜。
[0055]实施例7
[0056]采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，包括以下步骤:
[0057]I)将模板分子0.5mmol埃博霉素B与1.5mmol埃博霉素D混合,加入IOmmol功能单体乙烯基吡咯烷酮使之形成主客体配合物，再加入45mmol交联剂三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，充分混匀，形成混合物，将该混合物溶解于30mL致孔剂石蜡中，在超声频率为25000Hz下，超声处理30min使其混合均匀，于室温下静置2h，然后加入20mg引发剂过硫酸铵，混匀得到混合液；
[0058]2)将聚丙烯膜在浓度为90% (v/v)的N，N, Ni , N1-四甲基乙二胺水溶液中浸泡1.5h，然后取出置于70°C真空干燥箱中干燥2h，备用；
[0059]3)将步骤2)处理过的聚丙烯膜放入步骤I)制得的混合液中浸泡30min后，取出置于两个玻璃片之间，用力挤压排除气泡后，放入密封袋，通入氮气15min，密封且用400W紫外灯(365nm)照射16h ;将玻璃片分开，用乙酸:甲醇体积比为2:7的溶液浸提5次，每次12小时，除去模板分子，最后用甲醇洗脱2次去除乙酸分子，然后于45°C真空干燥过夜，得到以聚丙烯膜为支撑材 料的分子印迹聚合物膜。
【权利要求】
1.一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将埃博霉素B与埃博霉素D按(0.5~2): (I~2)的摩尔比混合后，得到模板分子，向模板分子中加入功能单体，得到配合物，再向配合物中加入交联剂，充分混匀，形成混合物；将该混合物加入致孔剂中，在超声条件下混匀后，在室温下静置I~3h，再加入引发剂，混匀得到混合液； 其中，所述的功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯及其衍生物、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮或三甲基烯丙基氯化铵； 所述的混合物中模板分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1: (2~6): (10~30);所述致孔剂的用量为20~25mL/lmmol模板分子，引发剂的用量为10~15mg/lmmol模板分子; 2)将基体膜浸入混合液中浸泡20~30min后，取出置于两个玻璃片之间，排除气泡后放入密封袋中，通入氮气10~15min后密封，再进行紫外照射，然后将玻璃片分离，得到埃博霉素分子印迹聚合物膜。
2.根据权利要求1所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，还包括对埃博霉素分子印迹聚合物膜的纯化处理，具体为:将制得的埃博霉素分子印迹聚合物膜在乙酸:甲醇的体积比为2: (6~9)的混合液中索式萃取数次，再用甲醇萃取数次后，干燥，得到纯净的埃博霉素分子印迹聚合物膜。
3.根据权利要求2所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，所述的索氏萃取次数为3~5次，每次8~12小时；甲醇萃取I~2次；所述的干燥是在40~60°C下，真空干燥过夜。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，步骤I)所述的交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯甲苯或三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，步骤I)所述的致孔剂为乙腈、氯仿、异丙醇、聚丙烯酰胺、甲苯、石蜡、明胶或四氯化碳。
6.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，步骤I)所述的引发剂为偶氮二异丁腈或过硫酸铵。
7.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，其特征在于，步骤I)所述的超声处理是在超声频率为20000~60000Hz 下，处理 10 ~30min。
8.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，步骤2)所述的基体膜为聚乙烯膜、聚丙烯膜、醋酸纤维素膜、聚丙烯腈膜、尼龙膜、聚偏氟乙烯膜或聚氯乙烯膜。
9.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，步骤2)所述的紫外灯照射是采用400W的紫外灯照射10~16h。
10.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种采用混合模板制备埃博霉素分子印迹聚合物膜的方法，其特征在于，步骤2)所述的基体膜在使用前经过预处理，具体为:将基体膜在体积浓度为30~90%的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺水溶液中浸泡0.5~1.5h，取出后置于30~70°C真空干燥`箱中，干燥2~4h。
【文档编号】B01J20/26GK103724655SQ201310699335
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】龚国利, 赵婷峰, 李慧 申请人:陕西科技大学