[发明专利]一种利用微流控反应器组合合成分子印迹微球的方法

说明书

【技术领域】：

本发明属于化学工程技术领域，涉及利用微流控反应器组合合成分子印迹微球的方法。

【背景技术】：

分子印迹技术是一种新兴的、高效的分离分析技术，其能够制备对目标分子具有预定选择性的聚合物，所制得的聚合物被称为分子印迹聚合物(Molecularly ImprintedPolymers，通常简写为MIPs)。由于MIPs与目标分子具有“锁-钥”关系，具有高选择性和高强度(即耐热、耐有机溶剂、耐酸碱)的优点，近年来得到快速发展。分子印迹聚合物已广泛应用于药物分析、兽药残留检测、农药残留检测、抗体或受体模拟、传感器等诸多领域，已显示出良好的应用前景。

早期报道的分子印迹聚合物通常为块状，分辨率低，并且容易引起色谱峰展宽、拖尾严重。近年来，分子印迹聚合物微球的制备技术已成为本领域的研究热点。分子印迹聚合物微球的制备方法主要有分散聚合、沉淀聚合、种子溶胀悬浮和多步溶胀悬浮聚合、表面模板聚合、表面印迹等，上述方法多数很难制备单分散性好的分子印迹微球。

采用微流控装置(Microfluidic Device，也可称作微流控芯片)或微流控反应器(Microfluidic Reactor)制备微球是最近几年才出现的一种制备尺寸均一、可控微球的有效方法。目前已有将该技术用于制备分子印迹微球的的报道，其设计了一个螺旋形的微流控通道装置，与大多数制备其它微球的微流控装置一样，只有一个油相/水相交叉口，即只有一个形成乳滴(液滴)交叉口，这种“单交叉口(或叫单通道)”的微流控装置制备微球速度慢、量少、费时。

此外，分子印迹聚合物微球的合成中，影响分子印迹效果的因素有很多，包括：功能单体、交联剂种类的选择，模板分子与功能单体和交联剂比例的选择，聚合反应时间，致孔剂种类以及用量等，并且当利用悬浮聚合或反相悬浮聚合时，还需要考虑分散剂种类和用量的选择。因此，为了获得一种最佳效果的分子印迹微球，往往需要经过大量实验，筛选各种条件。并且一些检测中，往往有很多种物质需要检测，需要建立分子印迹库，如兽药残留检测的分子印迹库，在制备这些分子印迹聚合物时，需要花费大量时间。

【发明内容】：

本发明的目的是利用微流控反应器，采用组合合成方法，实现分子印迹微球的组合合成与筛选，能够用于分子印迹合物微球合成条件的筛选，也能用于分子印迹微球库的建立，而且当n组“”型微通道同时用于一种分子印迹微球制备时，其制备速度“单交叉口”微流控装置快。

本发明的利用微流控反应器组合合成分子印迹微球的方法，其特征在于，微流控反应器系统包括流体驱动单元(注射泵组或平流泵组)、液滴或乳滴形成单元、紫外光照聚合单元。

上述微流控反应器包括n组相同结构的型微通道，每组型微通道包括2个微通道，一个微通道运行连续相溶液，另一个微通道运行分散相溶液；分散相和连续相分别在注射泵的驱动下进入各自的微通道，当分散相在通道交叉口进入连续相时，形成乳滴或液滴，制得的液滴或乳滴到达紫外光照单元进行聚合反应。

上述流体驱动单元包括多个注射泵或平流泵，其中注射泵是单通道、双通道、六个通道或10个通道的注射泵，这里的单通道、双通道、六个通道或10个通道的注射泵分别指能够同时驱动1、2、6或10个注射器的注射泵。

利用微流控反应器的每组型微通道，制备分子印迹微球的方法，包括以下步骤：

①配制分散相溶液，由功能单体、模板分子、致孔剂、交联剂、引发剂组成的混合溶液，超声脱气3～12min，通入氮气10～60min，然后将该溶液转入注射泵的注射器中，并与微流控反应器中的分散相入口连接；

②配制连续相溶液，将分散剂加入分散介质即连续相中，超声脱气3～12min，通入氮气15～60min，然后将该溶液转入注射泵的注射器中，并与微流控反应器中的连续相入口连接；

③在注射泵的驱动下，当分散相溶液与连续相溶液在型微通道的交叉口相遇时，形成液滴或乳滴；

④当③中生成的液滴或乳滴流动到微流控反应器的紫外光照单元时，在365nm左右的紫外光照下进行聚合反应得到微球，这里的紫外光源是紫外灯管(其发光波长的中心波长为365nm±10nm)或汞灯，优选紫外灯管；

⑤将④得到的微球进行洗涤、冲洗，以除掉微球中的模板分子和未反应的功能单体，便得到具有与模板分子在立体空间或官能团上互补的空穴的分子印迹微球。

当n组“”型微通道同时(或平行)运行时，便可以同时(或平行)制备n种模板分子的分子印迹微球，或者可以在n种条件下进行同一种模板分子的分子印迹微球制备，或者在某一优化条件下进行某一种模板分子的分子印迹微球，可以增大产量。