[發(fā)明專利]溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310296059.5
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103319656A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳嬌嬌;侯藺桐;薛靜;程立偉;傅宏俊
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: C08F222/14
• 分類號: C08F222/14;C08F220/54;C08J9/26;C08F292/00;B01J20/26;B01J20/30;C07C229/22;C07C227/34
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技術領域

本發(fā)明涉及智能高分子材料領域，具體涉及一類對L-肉堿分子具有良好的吸附和分離功能的溫敏型分子印跡聚合物及其制備方法。該分子印跡聚合物可應用于肉堿手性藥物的分離等領域。

背景技術

L-肉堿(L-carnitine)又叫左旋肉堿或卡尼丁，是一種促使脂肪轉(zhuǎn)化為能量的類氨基酸，具有減少身體脂肪、降低體重的功效，同時還不減少水分和肌肉，安全無毒，因此在2003年被國際肥胖健康組織認定為最安全無副作用的減肥營養(yǎng)補充品。然而研究證明，只有L-肉堿具有生理活性，而D-肉堿對肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(CAT)和肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶(PTC)有競爭性抑制作用，抑制線粒體脂肪酸氧化和能量的形成，過量服用還可能會產(chǎn)生肌肉酸痛，嚴重可能導致肌肉萎縮，因而，隨著消費者安全意識增加，DL-肉堿已趨淘汰，光學純的L-肉堿的生產(chǎn)越來越受到重視。目前已有的DL-肉堿的拆分方法主要為化學拆分法和生物拆分法。

分子印跡聚合物(Molecular?Imprinting?Polymer，MIP)是通過分子印跡技術合成的對特定目標分子(模板分子)及其結(jié)構(gòu)類似物具有特異性識別和選擇性吸附的聚合物。其基本原理為模板分子(Template?Molecular)和功能單體(Functional?Monomer)先通過共價鍵或非共價鍵作用結(jié)合，形成主客體配合物；然后加入交聯(lián)劑(Crosslinker)使主客體配合物與交聯(lián)劑發(fā)生自由基共聚，從而得到在模板分子周圍形成高度交聯(lián)的剛性聚合物；最后用適當?shù)娜軇⒕酆衔镏心０宸肿酉疵摗Ｋ玫木酆衔锞哂袑δ０宸肿釉诠δ芑鶊F、分子尺寸、空間結(jié)構(gòu)具有記憶功能的結(jié)合位點，可以根據(jù)預定的選擇性和高度識別性能進行分子識別。由于分子印跡聚合物具有預定性、選擇性和實用性等顯著特點，成為了新世紀最具潛力的新型高分子功能材料之一，在手性分離、液相色譜、固相萃取以及生物傳感器等方面顯示出廣泛的應用前景。

溫敏型分子印跡技術是近幾年來分子印跡技術新的發(fā)展。溫敏型分子印跡聚合物以低交聯(lián)度為特征，對模板分子的吸附容量和選擇性隨溫度變化而改變。Watanabe等在1998年首次報道了溫敏型MIP，他們以N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)為主結(jié)構(gòu)單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，丙烯酸為功能單體，在二氧六環(huán)中合成了腎上腺素MIP。在隨后的幾年里溫敏型MIP很少引起人們的關注，但是近年來溫敏型MIP的研究迅速升溫，并已成為分子印跡領域一個重要的發(fā)展方向。由于聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)在32℃附近有非常明顯的體積相變行為，人們對它的性質(zhì)了解也較為深入，這為研究溫敏型MIP帶來了很大的方便。同時，溫敏特性的引入，使溫敏型MIP對模板分子的親和力可隨溫度變化而變化，可滿足藥物控制釋放載體、固相萃取、酶模擬、人工抗體、傳感器等領域?qū)Σ牧嫌H和力可調(diào)的要求，具有實際的應用價值。

發(fā)明內(nèi)容

針對溫敏型分子印跡技術在手性拆分領域的潛在應用，以及L-肉堿在分子印跡技術中的空白，本發(fā)明擬解決的技術問題是：提供一種對L-肉堿分子具有良好吸附和分離功能的溫敏型分子印跡聚合物及其制備方法。

該產(chǎn)品以L-肉堿作為印跡模板分子，N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)為交聯(lián)劑，分別采用傳統(tǒng)的分子印跡技術以及表面分子印跡技術合成了溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物；然后利用索氏提取和超聲提取洗脫兩種手段去除掉聚合物中的模板分子，從而所得到的印跡聚合物中留下了與L-肉堿模板分子空間結(jié)構(gòu)相一致的“分子印跡”。該分子溫敏型印跡聚合物對L-肉堿有一定的吸附作用。可以實現(xiàn)對肉堿對映體的手性拆分。

本發(fā)明所述的溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物的制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低、不需要特殊的儀器和設備。

本發(fā)明所述的溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物的制備方法包括如下步驟：

1、采用傳統(tǒng)的分子印跡技術制備溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物

(1)溫敏型L-肉堿分子印跡聚合物的制備：取L-肉堿(模板分子)溶解于甲醇和氯仿的混合溶劑中，加入功能單體NIPAM，置入恒溫振蕩器中振蕩2h，使模板分子與功能單體充分作用，再加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)和適量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，通5min氮氣，將反應器密封，放入恒溫振蕩器中，在50℃反應48h。

(2)印跡模板分子的洗脫：反應產(chǎn)物用索氏提取器抽提或超聲提取(抽提液均為甲醇)去除模板分子，用丙酮漂洗，除去少量細小的聚合物碎片。40℃真空干燥24h。

2、采用表面分子印跡技術制備溫敏型L-肉堿分子印跡微球