[发明专利]一种绿原酸分子印迹壳聚糖膜的制备及应用

说明书

技术领域

本发明属于吸附材料制备工艺领域，涉及一种利用分子印迹技术和相转化方法制备绿原酸分子印迹壳聚糖膜的方法和性能研究。

背景技术

绿原酸是由咖啡酸与奎尼酸组成的羧酚酸，是一种植物多酚。在杜仲、金银花、咖啡、菊花等植物中的含量非常高；此外，马铃薯、胡萝卜、菠菜、苹果等蔬菜水果中也含有绿原酸。由于绿原酸是许多中药药材以及水果蔬菜中的主要有效成分，所以具有多种生物活性，如：心血管保护作用、抗氧化作用、降脂降糖作用等。中医药活性成分结构复杂、类型多样、不稳定且含量低，导致了中药活性成分分离纯化困难，故作为中药活性成分的绿原酸也较难分离纯化。目前，提取和纯化绿原酸的方法有水提醇沉淀法、水提石灰乳沉淀法、醇提铅盐沉淀法、超声波法、聚酰胺柱层析法、酶法、超临界法和大孔树脂吸附法等，但这些方法存在提取率低、选择性不高、对绿原酸的破坏大、处理量小、工艺时间长、产品纯度不高、安全卫生性差和成本高等缺点。

由于分子印迹技术在制备上的预定性、识别上的专一性等优点，为天然产物中含量低、药效高的成分的鉴定分析和分离纯化提供了方法借鉴。传统分子印迹聚合物的制备方法虽聚合过程简单但后续处理工作繁琐、费时，产品损失严重，且产品形状不规则，分散性差。而兼具分子印迹技术和膜分离技术双重特点的分子印迹膜因为无需粉碎碾磨，所以分子印迹空穴保留率高。

壳聚糖是一种性能优良的天然高分子材料，具有生物相容性好、生物可降解、无毒、价廉等优点，由于分子内富含羟基和氨基，故能与绿原酸中的羟基和羧基形成氢键及离子对作用。但是壳聚糖在水溶液中易发生溶胀，使其应用受到极大的限制。通过醛基、环氧基等官能团与壳聚糖中的氨基和羟基发生反应，实现壳聚糖的交联，可以改善其溶胀性。目前常用的交联剂有戊二醛、环氧氯丙烷，但由于它们的交联度高，导致交联后的膜较脆。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿原酸分子印迹壳聚糖膜及其制备方法与应用，本发明利用分子印迹技术，以绿原酸为模板分子，壳聚糖为成膜材料，硫酸为交联剂，通过相转化法制备了绿原酸分子印迹壳聚糖膜，本发明制备的绿原酸分子印迹壳聚糖膜能够有效地吸附绿原酸以及分离绿原酸和其结构类似物咖啡酸的混合物，其分离效果优于对应的空白膜。

本发明采用的技术方案是：

一种绿原酸分子印迹壳聚糖膜的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)配制铸膜液：将壳聚糖和绿原酸溶于体积分数2％的醋酸溶液中，充分搅拌后纱布过滤，滤液脱泡，制得铸膜液；所述壳聚糖和绿原酸的质量比为10：1，所述醋酸溶液的体积用量以壳聚糖的质量计为40mL/g；

(2)将步骤(1)中制得的铸膜液倾倒在水平放置的洁净玻璃板上，使用刮刀刮膜，干燥后制得厚度为60μm的透明膜；

(3)将步骤(2)中制得的透明膜置于0.5mol·L^-1的硫酸溶液中浸泡24h进行交联反应，将交联后的膜用洗脱剂洗脱，所述洗脱剂为乙醇、乙酸、水体积比2：3：7的混合溶液，再用体积分数20％乙醇溶液洗去膜表面多余的乙酸，干燥，即得到绿原酸分子印迹壳聚糖膜。

所述步骤(1)中，所述搅拌一般在60℃下磁力搅拌6h。

所述脱泡一般用真空脱泡。

所述步骤(2)中，干燥温度一般为60℃，干燥时间一般为12h。

所述步骤(3)中，将交联后的膜用洗脱剂洗脱，检测洗脱液中的绿原酸成分，洗脱至洗脱液中检测不到绿原酸为止。

本发明采用硫酸进行交联，其交联方程式如下所示：

本发明还提供了上述绿原酸分子印迹壳聚糖膜在吸附绿原酸中的应用。

本发明还提供了上述绿原酸分子印迹壳聚糖膜在吸附分离绿原酸和其结构类似物咖啡酸中的应用。

本发明具有如下有益效果：本发明提供的绿原酸分子印迹壳聚糖膜兼具分子印迹技术和膜分离技术的双重特点：

(1)绿原酸分子印迹壳聚糖膜上特异性的结合位点和功能基团可对待测物实现特异性识别；

(2)相比传统的分子印迹聚合物，本发明的分子印迹膜制备方法简单，易操作，机械强度好，稳定且耐酸，可以直接应用，不需要粉碎碾磨等繁琐的制备过程。

附图说明

图1为本发明制备绿原酸分子印迹壳聚糖膜的反应原理图。

图2为壳聚糖空白膜和绿原酸分子印迹壳聚糖膜的扫描电子显微镜照片，图2左边的A图为壳聚糖空白膜，右边的B图为绿原酸分子印迹壳聚糖膜。