[发明专利]一种非甾类抗炎药分子印迹聚合物的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于新材料领域，涉及设计非甾体抗炎药分子印迹聚合物制备体系，更具体地，涉及一种非甾类抗炎药分子印迹聚合物的制备方法及应用。

背景技术

环境水中药品和个人护理用品（PPCPs）残留问题直接影响人类饮水安全以及食品安全等问题，逐渐成为环境领域研究热点。非甾体抗炎药（NSAIDs）是目前PPCPs类新型污染物中最受关注的物质之一，具有用量大、对环境有潜在危害等特点。最近美国食品药品监督管理局(FDA)认为NSAIDs存在潜在的心血管和消化道出血风险，要求药品生产厂家在其说明书中提出警示，这使NSAIDs的安全用药成为目前全球医药界的热点问题。NSAIDs的药理作用机制主要是通过抑制环氧化酶，减少炎性介质前列腺素的生成来发挥抗炎、镇痛、解热作用的，如果人体接触这类药物过多，将会给人体胃肠道，肝脏，泌尿系统和神经系统等带来诸多不良反应和造成极大损害。因此高效的除去NSAIDs残留问题十分重要。

由于NSAIDs在环境水体中存在浓度低、极性强且环境样品基质复杂等特点，常规的萃取技术难以实现对其有效的分离和富集。常规的净化技术也难以除去NSAIDs残留问题，这成为环境中急需破解的技术难题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种非甾类抗炎药分子印迹聚合物的制备方法。针对非甾体抗炎药（NSAIDs），采用分子模拟手段研究其空间结构特征，通过结构叠合设计通用型的分子印迹模板分子，并优化功能单体、交联剂、反应温度、反应时间等参数条件，在极性溶剂中制备可以特异性吸附NSAIDs的亲水性功能性分子印迹微球，并应用于环境水中痕量NSAIDs的分析检测以及水体净化，对于提高环境水中痕量有机污染物分析技术、控制水环境中有机污染物残留水平以及保障人们身心健康等都具有重要意义。

本发明的另一目的在于提供上述方法制备得到的非甾类抗炎药分子印迹聚合物。

本发明的另一目的在于提供上述分子印迹聚合物的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种非甾体抗炎药分子印迹聚合物的制备方法，依次包括以下步骤：

S1. 对分子印迹预聚合体系的构型、能量、反应配比以及复合反应的结合能进行分子模拟计算，根据所得结果设计出适合的分子印迹聚合物制备体系；

S2. 以非甾体抗炎药为模板，将模板、功能单体、交联剂、引发剂、制孔剂加入反应釜中混合，超声脱气，然后充氮除氧，密封后于70~75℃恒温水浴聚合 12~16小时，得到带有模板分子非甾体抗炎药的分子印迹聚合物；

S3. 将S2得到的聚合物研磨过筛，得均匀带有模板分子非甾体抗炎药的分子印迹聚合物颗粒，洗脱，得到留有分子印迹孔穴的聚合物颗粒，真空下烘干，即得到除去模板的非甾体抗炎药分子印迹聚合物。

其中，步骤S2所述的功能单体为4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一种或两种；所述的交联剂为乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或两种；所述模板、功能单体和交联剂的质量比为1:1~4:4~6。

本发明采用分子模拟手段对极性非甾体类抗炎药（NSAIDs）进行结构模拟，通过结构叠合设计通用型的分子印迹模板分子，并基于此进行制备分子印迹材料。现有技术中，也有利用分子印迹技术提取姜酚、银杏酸、光甘草定等物质，但提取不同物质时所用的功能单体和交联剂各有不同，且各物质之间的用量比直接影响制备得到分子印迹聚合物的性质，进而影响吸附作用和富集效率。发明人在实验初期进行了大量的探索研究，计算模板分子和不同单体以不同质量比进行反应配比时复合体系的结合能的大小，筛选出合适的功能单体及与之配合的交联剂，发现功能单体采用4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一种或两种，交联剂采用乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或两种时，获得的分子印迹聚合物可以用于同时吸附多个NSAIDs；并且，所述模板、功能单体和交联剂的质量比在1:1~4:4~6范围内时，制备得到分子印迹聚合物微球的比表面积达356.650 m²/g，总孔体积为0.388 cm³/g，提高了对NSAIDs的吸附作用和富集效率。