[发明专利]一种半共价法制备亲水性双酚A分子印迹聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备亲水性双酚A分子印迹聚合物的方法。

背景技术

双酚A(BPA)是世界上使用最广泛的一种工业原料，同时，作为典型环境内分泌干扰物，双酚A可起到干扰人体内雌激素的合成的作用。然而在实际环境样品中，双酚A含量少、成分复杂，因此在双酚A检测之前，需要对样品进行前处理。分子印迹聚合物因其良好的特异选择吸附能力，加之其使用寿命长，实用性强等方面的优点，可被广泛应用于固相萃取和传感器等领域。因此，分子印迹技术在提高实际样品中BPA的分离提取速度具有非常重要的意义。

分子印迹技术用于制备存在三维孔穴的高分子聚合物，该聚合物的孔穴形状与目标分子的构型是相同的，孔穴内有能和模板分子发生反应(譬如共价反应或非共价反应)的官能团，因此该聚合物会对目标分子具有特异选择吸附性。近年来用半共价法制备分子印迹聚合物成为了热点，因为它即结合了共价法的构型清晰和特异选择吸附性好的优点，又结合了非共价法的客体释放速度快的优点，该方法实际上是将分子自组装和预组装结合起来，先将模板分子和功能单体通过共价键的方式结合，通过化学方法洗脱，当模板再进入印迹腔中与其中的功能单体残基以非共价键的方式结合。传统半共价法制备的双酚A分子印迹聚合物，操作繁琐，特异吸附选择性低，吸附效率差，识别位点利用率低。

目前，多数分子印迹聚合物因合成材料及自身的性质，在制备过程包括实际应用中都被局限在有机溶剂中，根据双酚A在实际环境中的存在情况，今后双酚A分子印迹聚合物所面临的主要问题是制备可应用于水性体系的双酚A分子印迹聚合物。已报道的大致分为两种，一为以环糊精为功能单体，因为环糊精可以包覆任何小分子的性能，因此该方法制备的分子印迹聚合物特异吸附选择性低；另一种为接枝亲水基团，接枝亲水基团会占用过多的结合位点和空腔，因此该方法制备的分子印迹聚合物吸附效率低。

发明内容

本发明的目的是要解决现有亲水性双酚A分子印迹聚合物对于双酚A的选择性差和吸附效率低以及本体半共价法制备的分子印迹聚合物存在产率低、位点利用率低的问题，从而提供一种半共价法制备亲水性双酚A分子印迹聚合物的方法。

一种半共价法制备亲水性双酚A分子印迹聚合物的方法，具体是按以下步骤完成的：

一、硅胶活化：将硅胶分散于质量分数为1％～10％的盐酸中，在温度为15℃～25℃的条件下静置12h～24h，得到固体反应产物，利用蒸馏水将固体反应产物洗至滤液呈中性为止，得到中性的固体，将中性的固体放入马弗炉中，从室温升温至350℃～450℃，并在温度为350℃～450℃的条件下焙烧10h～24h，自然降至室温，得到活化硅胶；步骤一中所述的硅胶的质量与质量分数为1％～10％的盐酸溶液的体积比为1g:(5mL～10mL)；

二、硅胶接双键：向无水甲苯中加入步骤一得到的活化硅胶和乙烯基三甲氧基硅烷，在氮气保护下室温搅拌12h～24h，得到的固体用甲苯洗涤6次～8次，最后用真空干燥箱在温度为60℃～100℃的条件下烘干24h，得到接枝硅胶；步骤二中所述的活化硅胶的质量与无水甲苯的体积的比为(1g～4g):15mL；步骤二中所述的乙烯基三甲氧基硅烷与甲苯的体积比为(3～14):4；

三、β-环糊精活化及修饰：将β-环糊精溶于和氢氧化钠加入无水N,N’-二甲基甲酰胺中，在温度为15℃～25℃下搅拌1h～3h，过滤取滤液，向滤液中逐滴加入3-氯丙烯，在温度为60℃～90℃的条件下磁力搅拌8h～12h，自然降至1℃～5℃自然析出晶体，过滤取滤渣，用甲醇洗涤滤渣6次～8次，得到处理过的β-环糊精，将处理过的β-环糊精在温度为90℃～110℃的真空条件下干燥8h～12h，得到修饰后的β-环糊精；步骤三中所述的β-环糊精的质量与无水N,N’-二甲基甲酰胺的体积比为(1g～5g):10mL；步骤三中所述的氢氧化钠的质量与无水N,N’-二甲基甲酰胺的体积比为(2g～5g):100mL；步骤三中所述的β-环糊精的质量与3-氯丙烯的体积比为(1g～5g):(1mL～3mL)；