[发明专利]一种青蒿素分子印迹膜的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于环境材料制备技术领域，涉及一种青蒿素分子印迹复合膜的制备方法及其应用。

背景技术

分子印迹技术(MIT)是模拟自然界中如：酶与底物、抗体与抗原等的分子识别作用，以目标分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识别功能的高分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，MIPs)的一种技术，即选用能与模板分子产生特定相互作用的功能性单体，在模板分子周围与交联剂进行聚合，形成三维交联的聚合物网络，最后通过物理化学等方法除去模板分子，就获得了具有对模板分子具有特殊亲和性及识别性孔穴的功能性高分子。表面分子印迹技术通过把分子识别位点建立在基质材料的表面，从而有利于模板分子的脱除和再结合，较好的解决了传统分子印迹技术整体还存在的一些严重缺陷，如活性位点包埋过深，传质和电荷传递的动力学速率慢，吸附-脱附的动力学性能不佳等。

将分子印迹技术与膜分离技术结合产生的分子印迹聚合膜(Molecular Imprinted Membrane，MIM) 的开发应用是最具吸引力的研究之一。分子印迹聚 合物膜( MIM) 兼具分子印迹及膜分离技术的优点，一方面，该技术便于连续操 作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是“绿色化学”的典型；另一方面，它克服了目前的商业膜材料如超滤、微滤及反渗透膜等无法实现单个物质选择分离的缺点，为将特定分子从结构类似的混合物中分离出来提供了可行有效的解决途径;另外，与传统的分子印迹微球材料相比，分子印迹膜具有材料更稳定，抵抗恶劣环境能力更强，扩散阻力小，形态规整，不需要研磨等繁琐的制备过程等独特的优点。七十年代以来，膜分离技术发展迅速，已广泛用于食品、医药、微生物、化学化工、原子能等领域。膜分离法耗能少，效率高，将有可能取代精馏工艺。多孔膜的各种用途主要依赖于它的孔性，即孔径大小及其分布、孔隙率、溶剂对膜的渗透性、膜对溶质分子的截留性以及耐溶剂性能等。聚偏氟乙烯膜（Poly (vinylidene fluoride), PVDF）由于其良好的服务性能，原料易得、力学性能和稳定性较好，在实际应用中，考虑到成本和产品性能，聚偏氟乙烯膜是一种较好的分离膜。

青蒿素（artemisinin）是我国科学家从菊科蒿属植物青蒿中提取，并获得国际承认的具有自主知识产权的强效抗疟特效药，已成为世界卫生组织推荐的药品。随着对青蒿素类药物药理的作用研究的不断深入，证实青蒿素类药物具有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和抗肿瘤细胞毒性等作用。因此，青蒿素具有广阔的开发前景和重大的科学研究价值。青蒿素的提取分离方法主要是水蒸气蒸馏、有机溶剂浸提、索氏提取、超声波提取、微波辅助提取、超临界流体提取，而采用分子印迹复合膜分离提纯青蒿素的方法尚未有报道。

发明内容

本发明以电子活化再生原子转移自由基聚合（Atom Transfer Radical Polymerization using Activators Generated by Electron Transfer, AGET ATRP）为技术手段，制备出青蒿素分子印迹复合膜。

本发明采用的技术方案：

以聚偏氟乙烯（PVDF）膜为基底，青蒿素（artemisinin）作为模板分子，丙烯酰胺（AM）作为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯 (EGDMA) 为交联剂，催化剂溴化铜（CuBr₂）和配体2,2-联吡啶（2,2'-Bipyridine）为催化体系，采用电子活化再生原子转移自由基聚合法制备青蒿素分子印迹再生纤维素复合膜（MICM）。

一种基于聚偏氟乙烯膜的一步合成青蒿素分子印迹膜的制备方法，按以下步骤进行：

（1）聚偏氟乙烯膜表面的活化：

取商售聚偏氟乙烯膜（孔径0.22μm，直径25mm，九鼎高科过滤设备）放置于甲醇中，室温下静置使聚偏氟乙烯膜表面活化，用去离子水充分洗涤以除去膜表面残留的甲醇，真空干燥箱干燥至恒重。

（2）催化体系的制备：

将溴化亚铜（CuBr₂）和2,2-联吡啶（2,2'-Bipyridine）加入含有正十六烷溶于的乙醇溶液中，油浴加热。加热结束后，用冰水浴迅速冷却，备用。

其中，所述溴化亚铜（CuBr₂）和2,2-联吡啶（2,2'-Bipyridine）的摩尔比为0.1：0.1~0.2；所述正十六烷和乙醇的体积比为1：0-25；所述溴化亚铜和正十六烷的比例为：0.1mmol:1mL；所述油浴加热为60℃加热3 h。