[发明专利]高单体含量的分子印迹整体柱与制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及高单体含量的分子印迹整体柱与制备方法。

背景技术

分子印迹技术 (Molecular imprinting technique, MIT) 又称分子烙印技术，是在模拟自然界中酶-底物及受体-抗体作用的基础之上发展起来的一项合成具有预选择性固定相的技术。MIT具有三大特点：即预定性、特异识别性和广泛实用性。整体柱 (monolithic column) 又称整体固定相、连续床或连续棒，是一种用有机或无机聚合方法在色谱柱内进行聚合的连续床固定相，原位聚合制备的高效液相色谱整体柱即是其中之一，其要比常规装填的色谱柱具有更好的多孔性和渗透性，具有灌注色谱的特点。基于分子印迹技术的高选择性和整体材料高渗透性的优点，将二者结合起来可发展高品质的选择性分离材料。

在传统分子印迹整体柱制备时，为获得良好的柱渗透性，聚合时使用的单体量多为30 % - 40 %，因此单位体积的分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer, MIP)中印迹位点的数量较低，因为印迹聚合物中60 % - 70 %的部分是孔隙，而且目前的聚合方法还存在合成时间较长、柱效低、选择性差等问题。提高单位体积的印迹聚合物中印迹位点的数量的思路之一是增加单体含量，而减少致孔剂含量。但是，当单体含量达到80 %时，相对常规整体柱使用的单体较少的情形，我们称其为高单体含量柱，而常规整体柱称为低单体含量柱。但是目前常规使用的普通致孔剂，如甲苯/异辛烷混合体系，制备的整体柱往往柱负压极高，根本不能应用于常规的高效液相色谱。

本发明发现当使用特定的离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐时，可在聚合体系中使用较高含量的单体，在不影响印迹效应的前提下，这种分子印迹整体柱不仅能达到良好的渗透性，同时能够获得较高的柱效。

中国专利CN201010178419.8公开了一种离子液体中诺氟沙星分子印迹整体柱的制备方法，其印迹整体柱使用了二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种高单体含量的分子印迹整体柱与制备方法。采用原位聚合法将预聚混合溶液直接注入到高效液相柱管内制备连续棒形聚合物，得到具有良好渗透性（2.09×10^-7 mm²）和高柱效( N = 11680 plates m^-1)的高单体含量分子印迹整体柱，具有良好渗透性和高柱效，合成时间短的较高单体含量的分子印迹整体柱。消耗的致孔剂较少，减少对环境的污染，可直接用于分析。

本发明提供的高单体含量的分子印迹整体柱的原料的质量组成：

模板分子    1.8 - 4 %

甲基丙烯酸甲酯 0.1 - 5.22 %

4-乙烯基吡啶 4-4.5 %

偶氮二异丁腈 0.30-0.32 %

二甲基丙烯酸乙二醇酯65-68%

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐15 -20 %

二甲基亚砜    2 -7 %

所述的模板分子为萘普生或酮洛芬。

上述的各原料的质量组成之和为100 %。

可选地，所述的高单体含量的分子印迹整体柱的原料的质量组成：

萘普生或酮洛芬 1.96 - 3.82 %

甲基丙烯酸甲酯 2- 5.22 %

4-乙烯基吡啶 4.37-4.48 %

偶氮二异丁腈 0.31-0.32 %

二甲基丙烯酸乙二醇酯66-68%

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐14.89 -19.18 %

二甲基亚砜    2.56 -6.54 %。

本发明提供所述的一种以离子液体为致孔剂的高单体含量分子印迹整体柱的制备方法，采用原位聚合法制备，具体包括下列步骤：

1）按计量将模板萘普生，辅助单体甲基丙烯酸甲酯，功能单体4-乙烯基吡啶，引发剂偶氮二异丁腈，交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯，溶于致孔剂为离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、二甲基亚砜的混合致孔剂溶液中；超声溶解30 min，使之溶解、澄清，除去液体中氧气，再将预聚合物注入不锈钢柱 (100 × 4.6 mm I.D.) 中，将两端封住，于60 ℃水浴中反应1-1.5 h；