[发明专利]一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法

摘要

一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法。本发明涉及一种制备葡萄糖分子印迹聚合物的方法。本发明为了解决目前没有采用双功能单体制备的葡萄糖分子印迹聚合物的问题。方法：一、制备水性超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子；二、Fe₃O₄磁性纳米粒子的改性；三、Fe₃O₄磁性纳米粒子的硅烷化；四、Fe₃O₄@SiO₂微粒的氨基化；五、双功能单体磁性纳米微球的制备；六、葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的合成。本发明的Glucose@MIP对葡萄糖的最大饱和吸附量为9.111mg/g，而MNIPs饱和吸附量在3.112mg/g，印迹因子达到2.92，经过五次重复吸附，吸附量仅降低5.9％。

主权项

一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：一、制备水性超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子：将FeCl₃·6H₂O溶于乙二醇中，超声处理至无固体存在，然后加入无水乙酸钠，在搅拌速度为200r/min～400r/min的条件下搅拌25min～35min，转移至不锈钢反应釜中，在温度为180～220℃和搅拌速度为80r/min～120r/min的条件下反应11h～13h，停止反应，用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，所述的洗涤处理为：先用95％的乙醇洗涤固体物质3次，再用去离子水洗涤固体物质3次，得到Fe₃O₄磁性纳米粒子；所述的FeCl₃·6H₂O的质量与乙二醇的体积的比为13.5g：(450～550)mL；所述的FeCl₃·6H₂O与无水乙酸钠的质量比为13.5：(35～37)；每次洗涤处理所用95％的乙醇与乙二醇的体积比为4：(4.5～5.5)；每次洗涤处理所用去离子水与乙二醇的体积比为4：(4.5～5.5)；二、Fe₃O₄磁性纳米粒子的改性；向步骤一得到的Fe₃O₄磁性纳米粒子中加入盐酸和柠檬酸三钠，超声处理15min～25min，然后在温度为40～50℃的条件下真空干燥5h～7h，完成改性，得到带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子；步骤二中所述的盐酸与步骤一中所述的乙二醇的体积比为1.2：(4.5～5.5)；步骤二中所述的柠檬酸三钠与步骤一中所述的乙二醇的体积比为1.2：(4.5～5.5)；三、Fe₃O₄磁性纳米粒子的硅烷化：向步骤二得到的带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子中加入异丙醇和双蒸水，超声处理至分散均匀，然后以滴加速度为1.8mL/min～2.3mL/min逐滴加入氨水，滴加完毕后，再以滴加速度为1.8mL/min～2.3mL/min逐滴加入正硅酸乙酯，滴加完毕后，于室温下以搅拌速度为200r/min～400r/min搅拌10h～14h，停止反应，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，所述的洗涤处理为：先用95％的乙醇洗涤固体物质3次，再用去离子水洗涤固体物质3次，得到Fe₃O₄@SiO₂微粒；步骤三中所述的步骤二得到的带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与异丙醇的体积的比为0.4g：(40～60)mL；步骤三中所述的步骤二得到的带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与双蒸水的体积的比为0.4g：(3～5)mL；步骤三中所述的步骤二得到的带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与氨水的体积的比为0.4g：(4～6)mL；步骤三中所述的步骤二得到的带正电荷的Fe₃O₄磁性纳米粒子的质量与正硅酸乙酯的体积的比为0.4g：(0.8～1.2)mL；每次洗涤处理所用95％的乙醇与异丙醇的体积比为5：(4.5～5.5)；每次洗涤处理所用去离子水与异丙醇的体积比为5：(4.5～5.5)；四、Fe₃O₄@SiO₂微粒的氨基化：向步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒中加入无水甲苯，超声处理10min～20min，然后加入3‑氨丙基乙氧基硅烷，在氮气氛围保护下，于室温和搅拌速度为200r/min～400r/min的条件下搅拌10h～14h，停止反应，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，对得到的固体物质进行洗涤处理，所述的洗涤处理为：先用95％的乙醇洗涤固体物质3次，再用去离子水洗涤固体物质3次，得到Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒；步骤四中所述的步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒的质量与无水甲苯的体积的比为0.5g：(200～300)mL；步骤四中所述的步骤三得到的Fe₃O₄@SiO₂微粒的质量与3‑氨丙基乙氧基硅烷的体积的比为0.5g：(8～12)mL；每次洗涤处理所用95％的乙醇与无水甲苯的体积比为50：(200～300)；每次洗涤处理所用去离子水与无水甲苯的体积比为50：(200～300)；五、双功能单体磁性纳米微球的制备：将步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒和摩尔浓度为50mmol/L的Na₂HPO₃缓冲液混合，室温下震荡5min～10min，然后加入辛二酸二琥珀酰亚胺，于温度为4℃的条件下震荡5h～7h，得到混合产物A，然后用摩尔浓度为50mmol/L的Na₂HPO₃缓冲液清洗得到的混合产物A至去除多余的辛二酸二琥珀酰亚胺，然后加入刀豆凝集素和3‑氨基苯硼酸，于温度为4℃的条件下震荡11h～13h，得到混合产物B，用摩尔浓度为50mmol/L的Na₂HPO₃缓冲液清洗得到的混合产物B至去除多余的刀豆凝集素和3‑氨基苯硼酸，然后在温度为40～50℃的条件下真空干燥，得到Fe₃O₄@SiO₂@NH₂@APBA‑ConA，即双功能单体磁性纳米微球；步骤五中所述的将步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒和摩尔浓度为50mmol/L的Na₂HPO₃缓冲液混合时，其中所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒的质量与摩尔浓度为50mmol/L的Na₂HPO₃缓冲液的体积的比为40mg：(4～6)mL；步骤五中所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒与辛二酸二琥珀酰亚胺的质量比为40：(10～20)；步骤五中所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒与刀豆凝集素的质量比为40：(8～12)；步骤五中所述的步骤四得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂磁性纳米颗粒与3‑氨基苯硼酸的质量比为40：(4～6)；六、葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的合成：将葡萄糖溶液和步骤五得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂@APBA‑ConA混合，于温度为35～45℃的条件下震荡0.8h～1.2h，然后加入浓度为40mg/mL的N‑N亚甲基双丙烯酰胺，于室温下震荡1.5h～2.5h，再加入过硫酸铵和pH为5.0的磷酸盐缓冲液，在氮气氛围保护下，于温度为55～65℃的条件下震荡11h～13h，然后用钕铁硼磁铁进行磁力分离沉降，倒出上层液体后，用pH为9.0的磷酸盐缓冲液洗脱去除模版分子至无葡萄糖检出，然后于温度为35～45℃的条件下真空干燥22h～24h，得到Glucose@MIP，即葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物；步骤六中所述的葡萄糖溶液的浓度为1mg/mL，所述的葡萄糖溶液的溶剂为pH为5.0和摩尔浓度为0.02mol/L的磷酸盐缓冲液；步骤六中所述的葡萄糖溶液的体积与步骤五得到的Fe₃O₄@SiO₂@NH₂@APBA‑ConA的质量的比为5mL：(35～45)mg；步骤六中所述的葡萄糖溶液与浓度为40mg/mL的N‑N亚甲基双丙烯酰胺的体积比为5：(4～6)；步骤六中所述的葡萄糖溶液与过硫酸铵的体积比为(4～6)：1；其中过硫酸铵浓度为22.82mg/mL；步骤六中所述的葡萄糖溶液与pH为5.0磷酸盐缓冲液的体积比为(4～6)：9；其中pH为5.0磷酸盐缓冲液的摩尔浓度为0.02mol/L；步骤六中所述的葡萄糖溶液与pH为9.0磷酸盐缓冲液的体积比为(4～6)：20，其中pH为9.0磷酸盐缓冲液的摩尔浓度为0.02mol/L。