[发明专利]芦丁-Cu2+配位分子印迹聚合物及其制法与应用

说明书

技术领域

本发明属于中草药有效成分分离和提取技术领域。具体地，本发明涉及一种芦丁-Cu²⁺配位分子印迹聚合物、该分子印迹聚合物的制备方法、该分子印迹聚合物的用途，以及使用所述分子印迹聚合物的分离富集方法。

背景技术

芦丁是一种重要的黄酮类化合物，具有消炎、镇痛、抗病毒、抗肿瘤等各种生物活性，主要用于治疗脑出血、出血性肾炎、高血压、慢性支气管炎等症。芦丁广泛存在于芸香科和石楠科植物中，植物资源丰富，提取方法主要有碱提取酸沉淀法、热水提大孔吸附树脂法等。但在现代医学和药理学的要求下，诸多的分离纯化方法都存在一定不足，有效部位的分离手段仍显缺乏，分离富集效率低，比如黄酮类化合物的类型虽然多样，但大部分是由一个基本结构母核2-苯色酮衍生而来的，在结构上具有很大的相似性。因此，采用常规的分离方法将这些结构相似的化合物分离出来，不仅难度大，而且富集效率低。

分子印迹技术（MolecularImprintingTechnology，MIT）是一种基于生物体抗体和抗原作用原理的分子识别技术。分子印迹技术起源于上世纪四十年代，1940年，Pauling提出可利用抗原为模板合成抗体，奠定了分子印迹技术的理论基础；1949年，“分子印迹”概念由Dickey首次提出，并进行了染料甲基橙的印迹实验；1972年，德国的Wulff等人根据酶和抗体具有空间选择性的特点，合成了用于色谱手性拆分的分子印迹聚合物（MolecularImprintingPolymer，MIP）；二十世纪九十年代，瑞典的Mosbach研究小组在非共价型模板聚合物研究中取得突破，合成了茶碱的分子印迹聚合物，该项研究引起世界瞩目，并由此拉开了分子印迹技术大发展的序幕。如今，分子印迹技术已发展成为化学、生物学、材料学等学科交叉的新兴领域，在中药有效成分分离、农残分析、选择性催化、化学传感器、固相萃取等方面得到广泛应用。

根据功能单体与模板分子作用方式的不同，分子印迹技术可分为两类，即共价印迹法和非共价印迹法。共价印迹法也称预组装法，模板分子与功能单体的结合依靠可逆共价键（如缩醛、希夫碱反应）作用，形成聚合物后再破坏共价键，用强极性溶剂洗脱除去模板分子。分子印迹聚合物对目标分子的识别也是依靠共价键作用。该法已应用于糖类及其衍生物、氨基酸及其衍生物、甘油酸及衍生物等。共价印迹法的优点是形成的模板-单体复合物化学性质及立体结构稳定，结合位点作用强，选择性高，可用于水性溶剂，缺点是应用范围窄，符合条件可印迹的模板分子较少，且共价键键能大，切断及脱去模板分子困难，印迹及识别过程中单体和目标分子的解离速度较慢，不适用于快速分离。非共价印迹法是指模板分子和功能单体通过非共价键如氢键、静电作用、π-π作用、偶极作用、疏水作用等多点作用形成复合物进行印迹，印迹识别也是依靠多重分子间作用力相互作用实现。因为模板分子与功能单体间的非共价键的强弱直接影响分子印迹效果，所以强作用力的非共价键作用及弱极性溶剂是决定非共价印迹法印迹效果的关键。非共价印迹法优点是该法采取超分子作用制备仿生模型，分子识别过程类似于天然分子识别系统，且制备过程简单，模板分子容易去除。缺点是印迹聚合物识别位点不均匀，过量的功能单体会造成非特异性吸附，降低选择性，同时溶剂极性对氢键有较大破坏作用。

非共价印迹法是目前应用最广的分子印迹方法，其印迹方式有本体聚合、原位聚合、分散聚合、沉淀聚合等几种。本体聚合是指将模板分子、单体、交联剂按一定比例溶于惰性溶剂（氯仿、甲苯等），加入引发剂后移入安培瓶，然后依次超声脱气、通氮除氧，真空状态下加热或紫外照射引发聚合，反应24h得到块状聚合物，然后粉碎、研磨、筛分，得到适当粒径的粒子，洗脱除去印迹分子，真空干燥后即成。所制备的MIPs对模板分子有良好的选择性和识别性,且实验条件简单、易于控制。

分子印迹聚合物的制备包括三个步骤，一是印迹，以待识别的目标分子为模板，根据其结构选择具有合适官能团的功能单体，在一定反应条件下使两者通过共价键或分子间作用力作用形成主客体复合物。二是聚合，在主客体复合物中加入交联剂和引发剂，在光引发或热引发条件下使主客体复合物与交联剂通过聚合物反应在主客体复合物周围形成高度交联的刚性聚合物。三是萃取，选择适当的溶剂和方法将模板分子从刚性聚合物中解离出来，刚性聚合物上便留下一个与模板分子相对应，具有相同结构特点和结合位点的三维空穴，这个三维空穴对模板分子具有特异性识别功能，当再次遇到模板分子时可重新与之结合，这样的聚合物就称为分子印迹聚合物。