[发明专利]基于聚单糖的温度响应型氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒及其制备方法和应用

说明书

一种基于聚单糖的温度响应型氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒及其制备方法和应用。其包括磁性纳米颗粒和附着在磁性纳米颗粒表面的聚单糖温度响应型聚合物层。该材料以磁性纳米颗粒、模板分子、单糖类功能性单体和温度响应型单体为主要原料，通过表面印迹法，制备得到。该材料以磁性纳米颗粒为基质，将单糖类功能性单体、温度响应型单体(和辅助单体)共同应用于印迹材料的制备，该印迹材料对氨基糖苷类抗生素具有优异的吸附能力和特异性识别能力，只需通过调节温度即可实现在水相中对氨基糖苷类抗生素的完全可逆性捕获与释放，且该材料重复利用度高，在复杂生物基质中的药物释放或分离富集领域具有很大优势。

技术领域

本发明属于环境响应型材料领域，具体涉及一种基于聚单糖的温度响应型氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

氨基糖苷类抗生素是一类重要的抗生素，已被广泛应用于我国畜牧业领域，也常常作为促生长剂添加于饲料中。但是，氨基糖苷类抗生素具有耳毒性、神经毒性、肾毒性、变态反应等，其中以永久不可逆的耳毒性最为突出。因此，发展能够选择性捕获和释放氨基糖苷类抗生素的材料十分重要。

分子印迹技术因其易于制备、稳定性高、特异性识别等优点而被广泛应用于固相萃取、药物释放等领域。目前，文献已报道了少数几种氨基糖苷类抗生素印迹材料，但是现有氨基糖苷类抗生素印迹材料的工作环境仍然依赖于传统的反相或反相/离子交换混合色谱模式，即目标分析物的洗脱步骤需要采用一定比例有机溶剂或高浓度盐。含有高浓度盐的洗脱溶液与质谱系统不兼容，而且苛刻的洗脱条件无法满足体内或体外药物释放应用需求。

近年来，温度响应型分子印迹材料因其能够通过改变温度实现模板分子的捕获与释放，引起了研究者们极大的兴趣。然而，大多温度响应型印迹聚合物因其与目标分析物之间存在非特异性吸附，无法仅通过调节温度实现目标分析物的完全释放，这就大大削弱了这类印迹材料的实际应用价值。据最新文献检索，迄今为止，温度响应型氨基糖苷类抗生素分子印迹材料仍然未有报道。

发明内容

为改善上述技术问题，本发明提供一种氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒，其包括磁性纳米颗粒和位于磁性纳米颗粒外表面的聚单糖温度响应型聚合物层。

根据本发明，所述聚单糖温度响应型聚合物层可以选自由单糖类功能性单体和温度响应型单体形成的聚合物层，和/或由单糖类功能性单体、温度响应型单体和辅助单体形成的聚合物层中的至少一种。

优选地，所述单糖类功能性单体可以选自含不饱和键的取代基(例如乙烯基、烯丙基)功能化的单糖，例如，所述乙烯基功能化单糖可以选自葡萄糖烯丙基酰胺、果糖烯丙基酰胺、阿拉伯糖烯丙基酰胺和葡萄糖烯丙基酯等中的至少一种；示例性地，选自葡萄糖烯丙基酰胺。

优选地，所述温度响应型单体可以选自N-烷基丙烯酰胺类温度响应型单体、寡聚乙二醇类温度响应型单体和乙烯基己内酰胺类温度响应型单体中的至少一种。例如，所述温度响应型单体可以选自N-异丙基丙烯酰胺、2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯和乙烯基己内酰胺中的至少一种。

优选地，所述辅助单体可以选自水溶性乙烯基单体，所述水溶性乙烯基单体选自乙烯基吡啶、丙烯酰胺、对乙烯基苯硼酸和甲基丙烯酸二甲氨乙酯等中的至少一种；例如，选自丙烯酰胺或者甲基丙烯酸二甲氨乙酯。

根据本发明，所述氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒的平均粒径范围为10～100nm；例如10～20nm、30～50nm、60～90nm。

优选地，所述聚单糖温度响应型聚合物层的厚度不宜太厚和太薄，太厚容易减弱所述氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒的磁性，导致所述氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒不易回收利用；太薄则又会影响所述氨基糖苷类抗生素印迹磁性纳米颗粒的聚合物层的接枝量，进而影响其温度响应性能和对氨基糖苷类抗生素的捕获量。