[發(fā)明專利]一種新型印跡氣相色譜固定相的制備方法及應(yīng)用

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• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN110813262A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;田海希;毛琳;周麗慧;歐美婧;曲妍
• 申請（專利權(quán)）人: 吉首大學(xué)
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/26;B01J20/285;B01D53/02;B01D46/00;C08G83/00
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本發(fā)明公開了一種煙堿多組分同時印跡復(fù)合材料微球的制備方法及作為氣相色譜固定相應(yīng)用于煙氣中難分離組分的分離分析，以巰基修飾的金屬有機骨架為載體，以多種煙堿混合物為共同模板，制備復(fù)合印跡材料，將復(fù)合材料制備成色譜柱，在優(yōu)化色譜條件下煙堿?降煙堿?新煙堿可有效分離,煙堿、降煙堿、新煙堿的容量因子分別為117.8±9.01、83.55±4.03、71.82±5.18。該材料作為氣相色譜固定相，對煙氣中煙堿、降煙堿及新煙堿等化合物具備選擇保留和分離能力，為煙氣中難分離化合物的分離分析提供了新方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，具體涉及一種煙堿多組分同時印跡復(fù)合材料的制備方法，并以之為氣相色譜固定相，對煙氣中難分離化合物進行分離分析。

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N-亞硝基降煙堿（NNN）、N-亞硝基新煙堿(NAT)、N-亞硝基假木賊堿(NAB)和4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)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(dǎo)致癌癥的重要原因。由于卷煙煙氣中絕大部分TSNAs具有相似的化學(xué)性質(zhì)，常規(guī)分離分析技術(shù)難以獲得較好效果。

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)選擇保留和分離分析煙氣中TSNAs是一種新的構(gòu)想和嘗試。分子印跡聚合物（Molecularly ImprintedPolymers, 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。但遺憾的是目前關(guān)于分子印跡技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究主要在液體介質(zhì)中進行，而對于分子印跡聚合物氣相鍵合的研究報道較少。與液相環(huán)境不同，在氣相中研究分子印跡聚合物的重鍵行為，沒有溶劑分子的干擾，不必考慮溶劑的極性、質(zhì)子化作用、溶液pH值及離子強度等因素對印跡聚合物識別效能的影響，也無需擔心其溶脹現(xiàn)象，因此，可以更直接地考察聚合物中專一性識別位點與模板分子的相互作用。

作為一種載體，金屬有機骨架材料（MOFS）是一種新型的多孔材料，它具有超大的比表面積，超高且可調(diào)的孔隙率等特點，被廣泛的用于氣體儲存、吸附分離、催化等領(lǐng)域。其中，金屬有機框架材料被用于色譜固定是當前研究熱點，但是以金屬有機框架材料為載體制備印跡聚合物的研究比較少。將金屬有機框架材料的高吸附效果和分子印跡聚合物的高選擇性相結(jié)合可以充分發(fā)揮二者的優(yōu)越性，極大提高新型印跡材料對目標化合物的高選擇高容量吸附要求。

以煙堿化合物中的一種或幾種物質(zhì)為模板，在溶液環(huán)境中制備TSNAs復(fù)合模板印跡聚合物，在氣相色譜系統(tǒng)中考察分子印跡聚合物對模板及TSNAs類化合物的保留及交叉選擇性能，研究分子印跡聚合物氣相識別的影響因素及其作用機制，考察印跡材料對煙氣中N-亞硝胺類化合物的選擇保留和分離分析效能為煙氣中難分離化合物的分離分析提供了新方法。將進一步探明分子印跡聚合物氣相選擇的動力和本質(zhì)，有利于開發(fā)高效固體吸附劑選擇脫除煙氣中TSNAs以實現(xiàn)煙葉降害提效；將拓展分子印跡技術(shù)氣相識別研究新領(lǐng)域，為該技術(shù)在廢毒氣處理及空氣凈化等領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明以經(jīng)過表面巰基修飾的金屬有機骨架為載體，以煙堿-降煙堿-新煙堿混合物為復(fù)合模板分子，采用表面印跡及沉淀聚合復(fù)合技術(shù)制備了煙堿多組分印跡復(fù)合材料微球，并將其作為氣相色譜固定相用于對煙氣中生物堿的分離分析。