[發(fā)明專利]一種N-亞硝胺毒物復合印跡薄片的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810512164.0
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN109007950B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;宋俊杰;黃信慧;張月
• 申請（專利權(quán)）人: 吉首大學
• 主分類號: A24B3/14
• 分類號: A24B3/14;B01J20/26;B01J20/30;B01D53/04
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種新的N?亞硝胺化合物復合印跡聚合物薄片及其制法和應(yīng)用，（1）支持材料的制備：按摩爾比稱取九水硝酸鉻和對苯二甲酸，加入到80mL去離子水中，再加入少量氫氟酸等步驟反應(yīng)制得支持材料；（2）N?亞硝胺印跡材料的制備：稱取支持材料、去離子水?DMSO等步驟反應(yīng)制得N?亞硝胺印跡材料；（3）壓片成形：稱取上述的N?亞硝胺固體粉末用專門模具壓制成圓形薄片。本發(fā)明的印跡薄片可配置在煙支濾嘴中，煙支燃吸時，用于選擇性的吸附主流煙氣中N?亞硝胺毒物，選擇性降低主流煙氣中的N?亞硝胺化合物濃度30?60%，且印跡薄片回收處理后可重復使用，降低生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，具體涉及一種可選擇脫除煙氣中N-亞硝胺毒物復合印跡薄片的制法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

煙草是我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟發(fā)展中迄今仍處重要地位。然而，“吸煙有害健康”卻在一定程度上制約著煙草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這主要是由于煙草中含有大量有害成分，嚴重危害人體健康，N-亞硝胺類化合物(TSNAs)便是其中之一。煙草TSNAs的生成和積累是煙葉在調(diào)制過程中產(chǎn)生的，由煙草熱解時形成的氮氧化物與煙堿、降煙堿等生物堿反應(yīng)而生成。

常見的煙草N-亞硝胺化合物主要有甲基乙基氮亞硝胺、二甲基氮亞硝胺、氮亞硝胺吡咯烷及N-亞硝基降煙堿（NNN）等。動物實驗表明，煙草燃吸及加工過程中生成的TSNAs不僅是強力器官致癌物，也是接觸性致癌物, 是吸煙導致癌癥的重要原因。由于卷煙煙氣中絕大部分TSNAs是從煙絲中轉(zhuǎn)移而來，因此，目前降低煙草 TSNAs的技術(shù)研究主要側(cè)重在降低煙草原料中的TSNAs含量，而在降低煙氣TSNAs的工業(yè)技術(shù)中，高選擇性地降低卷煙煙氣中 TSNAs 含量還有相當難度。

分子印跡聚合物（Molecularly Imprinted Polymers, MIPs）是一種人工合成的高分子材料，具有類抗體識別的高選擇性，又具備耐高溫、耐酸堿及可在苛刻環(huán)境中使用的特性，其對模板分子的高選擇性結(jié)合作用來源于聚合物基體中在大小、形狀、功能基諸方面與模板分子相匹配的專一性識別位點。迄今，分子印跡技術(shù)已廣泛應(yīng)用于固相萃取、色譜分離、生物傳感、免疫分析及模擬酶催化等領(lǐng)域，分子印跡聚合物高選擇性重鍵作用在許多研究中已被印證。

為了有效降低卷煙煙氣中TSNAs含量，科研工作者們進行了一些嘗試和探索。研究較多的是用醋酸纖維濾嘴吸附煙氣中揮發(fā)性 N-亞硝胺化合物，但選擇性難以預料。汪長國等探討了卟啉對卷煙主流煙氣中煙草特有TSNAs的截留效果及其作用機制，表明卟啉可與TSNAs 發(fā)生相互作用，可明顯降低卷煙主流煙氣中的 TSNAs含量。朱建華等探討了沸石、介孔分子篩材料及修飾金屬氧化物等在氣相和液相中吸附揮發(fā)性TSNAs的影響因素和規(guī)律。戴亞等研究發(fā)現(xiàn)，從羊齒類天然植物中提取的酮、酚類及其衍生物組合添加到卷煙濾嘴或煙絲中，對煙氣中煙草特有TSNAs也有一定清除作用。此外，上海煙草（集團）公司采用添加有活性炭、茶多酚和碧羅芷的特種濾棒，可以使卷煙煙氣中 NNN、NNK、NAT 和 NAB 的含量下降 0.4%-33.0%，等等。 盡管這些吸附介質(zhì)及技術(shù)在一定程度上對煙氣TSNAs顯示了一定的吸附脫除能力，但由于其缺乏預定選擇性，在脫除煙氣毒物的過程中，也對煙草香味成分產(chǎn)生吸附，從而降低了香煙的吸味特征。借助分子印跡聚合物對目標分子的高選擇吸附特性以實現(xiàn)選擇脫除煙氣中TSNAs是一種新的構(gòu)想和嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以新制備的支持材料為載體，以N-亞硝胺混合物為復合模板分子，采用表面印跡聚合法制備了N-亞硝胺復合印跡薄片，并以該印跡聚合物薄片為吸附劑，裝配在香煙煙支的濾嘴中，在煙支燃吸過程中，主流煙氣流過印跡薄片時，N-亞硝胺毒物被印跡聚合物選擇吸附，使主流煙氣中的N-亞硝胺毒物濃度得到有效降低，從而降低了煙草毒性，提高了煙草的可用性，對煙草產(chǎn)業(yè)具有重要價值和意義。

為獲得N-亞硝胺復合印跡薄片，本發(fā)明采取以下工藝步驟：