[發明專利]一種光響應表面分子印跡材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710127949.1
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106866900B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 金征宇;王金鵬;范浩然;周星;田耀旗;焦愛權;柏玉香;王留留;謝正軍;趙建偉;徐學明
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F222/14;C08J9/26;B01J20/26;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明提供了一種用于高效選擇性分離純化分支環糊精的光響應表面分子印跡材料的制備方法。所述方法包括識別分支環糊精偶氮苯衍生物的制備步驟和光響應表面分子印跡聚合物的步驟；以偶氮苯衍生物為功能單體，分支環糊精為模板分子，在交聯劑、引發劑和催化劑作用下制取對分支環糊精具有特異識別能力的表面分子印跡聚合物。本發明制備工藝簡單，制備的分子印跡材料化學穩定性好、吸附容量大、重復利用率高，能夠在復雜環境中分離純化分支環糊精。

技術領域

本發明涉及化學與材料和分子分離技術領域，尤其是涉及一種用于高效選擇性分離純化分支環糊精的光響應表面分子印跡材料的制備新方法。

背景技術

環糊精(Cyclodextrin，簡稱CD)是由芽孢桿菌屬的某些種產生的葡萄糖基轉移酶(CGTase)作用于淀粉而生成的一類環狀低聚糖。根據葡萄糖單元數目的不同，常見的環糊精分別包含6、7和8個葡萄糖單元(α-CD、β-CD、γ-CD)。環糊精因其特殊的外側親水而內腔疏水這一獨特的兩親性空腔結構，可作為“主體”分子包結絡合不同的“客體”化合物，形成主客體包結絡合物。但環糊精水溶性較差，有溶血性和腎毒性，通常采用化學或生物酶法來修飾環糊精，將某些特定的取代基接枝到環糊精上，當取代基團為糖基時，通常將其稱之為分支環糊精，如葡萄糖基環糊精、麥芽糖基環糊精、半乳糖環糊精和甘露糖環糊精等。多數分支環糊精水溶性好、毒性低，具有更加廣闊的應用前景。分支環糊精的常用分離方法是高效液相色譜，常用的色譜柱有氨基柱和十八烷基硅柱等。色譜柱等進行分離純化，其工業化產量不高，且價格昂貴。傳統的分離純化工藝限制了分支環糊精的工業化生產及其進一步應用。

表面分子印跡聚合物(Surface Molecular Imprinting Polymers，SMIPs)指的是在固相基質表面上發生聚合反應，使分子印跡識別位點盡可能地分布在分子印跡聚合物的表面或者分布在固相基質的外層以及表面，從而有利于模板分子的脫除和再結合的印跡技術。刺激響應性表面分子印跡材料是一類對環境可進行感知并響應的新材料。在外界環境，如：溫度、pH值、離子強度、溶液組成、光照強度、溶劑、電場、壓力和磁場等進行突發性改變時，刺激響應性材料自身的某些物理化學性質也會隨之發生相應的改變。由于光源清潔環保、安全性能高、便于控制和使用，光照射是刺激-響應性材料研究體系中最常采用的外部刺激方式。光致偶氮苯的順反異構是研究得最為廣泛的。偶氮苯分子存在順式和反式兩種異構體，在特定波長的紫外光(365nm)照射下，反式構型的偶氮苯會轉變成順式構型；在可見光或者熱作用下，順式構型可回復到反式構型。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，一種用于高效選擇性分離純化分支環糊精的光響應表面分子印跡材料的制備方法。本發明制備工藝簡單，制備的表面分子印跡材料化學穩定性好、吸附容量大、重復利用率高，能夠在復雜環境中分離純化分支環糊精，克服了色譜柱分離純化價格昂貴且工業化產量不高等缺點。

本發明的技術方案如下：

一種光響應表面分子印跡材料的制備方法，包括制備偶氮苯衍生物的步驟和光響應性表面分子印跡聚合物的步驟，具體制備方法如下：

(1)制備偶氮苯衍生物：4-羥基偶氮苯溶解于無水N,N’-二甲基甲酰胺即DMF后，向其中加入NaH，此混合物在室溫下攪拌至無氣泡放出；然后將多余的NaH濾出，濾液轉移到三頸燒瓶中；將γ-環氧丙基三甲氧基硅烷即GOTMS緩慢滴加到濾液中后，此反應混合物在氮氣保護下50～100℃反應2～8h即得到偶氮苯衍生物；通過這步反應，4-羥基偶氮苯共價鍵合到GOTMS的環氧基團上；

(2)制備硅膠粒子：四乙氧基硅烷加入乙醇溶液中，然后迅速加入質量分數為12％～20％的氨水溶液，室溫下攪拌12～48h后，離心，過濾，用水洗多次后真空干燥；

(3)活化硅膠：硅膠粒子加入濃度為40～60％體積比的酸溶液，常溫攪拌6～24h，過濾，用二次蒸餾水多次洗滌硅膠后真空干燥；