[发明专利]一种对烟草特有亚硝胺具有特异性吸附功能的分子印迹单分散微球及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及烟草领域，更具体地，涉及一种对烟草特有亚硝胺具有特异性吸附功能的分子印迹单分散微球及其制备和应用。 

背景技术

烟草流行是这个世界迄今所面临的最大公共卫生威胁之一，全世界有超过11亿人吸烟，而且发展中国家的烟草消费量呈逐年上升的趋势。随着人们对吸烟与健康问题的普遍关注,吸烟的安全性越来越受到重视，提高卷烟的安全性显得尤其重要。 

烟草烟雾中含有7000余种化学成分，其中数百种为有害物质，至少69种为已知的致癌物，包括N-亚硝基胺类、稠环芳香烃类、芳香胺类等。烟草特有亚硝胺（Tobacco-SpecificN-nitrosamines，TSNAs）是由硝酸盐、亚硝酸盐和烟草生物碱作为前体物质而形成的一系列致癌成分，主要包括：N-亚硝基去甲基烟碱（NNN）、4-(N-亚硝基甲基氮)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮（NNK）、N-亚硝基假木贼碱（NAB）和N-亚硝基新烟草碱（NAT）。虽然有关TSNAs的形成过程尚未完全明确，但加拿大、美国和巴西等国政府已明确要求烟草生产商必须提供市场占有率在2％以上牌号卷烟主流烟气的NNN、NNK、NAB和NAT含量，不难看出世界烟草行业对TSNAs的高度重视及警惕。 

自20世纪50年代以来，减害技术一直都是国际烟草界研究的重点和热点。减害研究涉及到烟草生产加工的各个环节，包括各种滤嘴添加剂（主要是吸附剂类物质）、具有特殊减害作用的特种滤嘴、生物减害技术（血红蛋白等）以及采用新的可有效降低有害成分生成量的烟叶调制技术等，许多研究已取得突破并应用到了卷烟生产上。我国是烟草生产及消费大国，提高烟草及其相关产品的安全性无疑是烟草行业提高科技竞争力、增加技术壁垒的重要手段。 

分子印迹技术（MolecularlyImprintedTechnology，MIT）是结合高分子化学、生物化学等学科发展起来的一门边缘学科，是指为获得在空间结构和结合位点上与某一分子（模板分子）完全匹配的聚合物的实验制备技术。得到的聚合物是一种选择性吸附材料，由于制备简单、性能稳定，依靠其自身特有的印迹空穴能够选择性吸附目标分子，具有可与生物抗体相媲美的高选择性，近年来已被广泛用于目标成分的分离、分析等领域。 

分子印迹单分散微球（MolecularlyImprintedMonodispersePolymericMicrospheres， MIMPMs）是基于分子印迹技术的一种新型的选择性吸附材料，分散性好，粒径均匀，依靠与模板分子相匹配的空穴特异性有效吸附目标分子，具有可预定性、高选择性、制备简单、性能稳定等特点。本项目根据烟草TSNAs类成分的化学结构特点，设计并制备一种对TSNAs具有选择性吸附功能分子印迹单分散微球。该材料可作为滤嘴添加剂添加到卷烟产品中，能有效降低亚硝胺类毒害成分，而对其原有品质不产生明显影响。 

发明内容

本发明的目的正是针对上述技术的状况而专门研制了一种对烟草特有亚硝胺具有特异性吸附功能的分子印迹单分散微球，所述的分子印迹单分散微球，是以烟酰胺为模板分子，以甲基丙烯酸为功能单体，以邻苯二甲酸为溶胀剂，通过溶胀聚合法合成。所述的分子印迹单分散微球的粒径为90～250μm。 

本发明的原料包括模板分子烟酰胺（NAM）、功能单体甲基丙烯酸（MAA）、交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸脂（TRIM）、引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）、溶胀剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、聚苯乙烯乳液、十二烷基硫酸钠（SDS）、过硫酸钾（KPA）、聚乙烯醇（PVA，聚合度1750）等材料组成。 

本发明的MIMPMs由以下化合物制成，按重量份计， 

根据需求，再提供一种对烟草特有亚硝胺具有特异性吸附功能的分子印迹单分散微球的制备方法，包括以下步骤： 

S1.种球乳液的制备：加入过硫酸钾、NaCl、蒸馏水和苯乙烯的乙醇溶液，搅拌，通入氮气在反应，反应完成后继续通氮气，去除苯乙烯单体，得种球聚苯乙烯乳液； 

S2.第一步溶胀：加入引发剂、溶胀剂、甲苯和十二烷基硫酸钠溶液，超声处理，加入到步骤S1所得的种球聚苯乙烯乳液和十二烷基硫酸钠溶液配成的乳液中，溶胀，得溶胀液； 

S3.第二步溶胀：将模板分子和功能单体溶于甲苯中，超声后，加入到交联剂和聚乙烯醇溶液配成的乳液中，然后在搅拌下将带有模板分子和功能单体的乳液加入到步骤S2所述的溶胀液中，再溶胀，得再溶胀液；