本发明专利技术涉及一种仿生温敏分子印迹复合膜制备方法，属环境材料制备技术领域。特指以多孔氧化铝陶瓷膜为基底，青蒿素(artemisinin)作为模板分子，丙烯酰胺(AM)为功能单体，N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂，结合多巴胺生物仿生原理，结合多巴胺自组装界面聚合和原子转移自由基聚合，制备仿生温敏分子印迹复合膜的方法。静态吸附实验结合选择性分离渗透实验，研究了制备的印记膜的吸附平衡、动力学和选择性识别分离性能。结果表明利用本发明专利技术获得的青蒿素印迹膜具有较高的吸附能力和优越的青蒿素分子识别渗透性能，同时也具备了优异的环境响应型(温度敏感开关)选择性分离性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备
，涉及一种仿生温度敏感分子印迹复合膜的制备和 分离应用。
技术介绍
多巴胺（dopamine)是一种常见的神经传递物质，其电化学行为己被研宄者广泛 研宄。同时，多巴胺溶液可以与一系列固体基体相接触发生反应，在其表面形成聚多巴胺 膜。多巴胺可以通过强有力地共价和非共价作用聚合和附着在各种各样的无机和有机表 面。多巴胺的邻苯二酚基团被氧化，生成具有邻苯二醌化合物。多巴胺和多巴胺醌之间发 生反歧化反应，残生半醌自由基，然后偶合成交联键，同时在集体材料表面形成紧密黏附的 交联复合层。多巴胺通过发生类似海洋贻贝黏液固化的反应稳定附着在固体材料表面，其 与基体超强黏附行为的机理还有待进一步的研宄，但目前已有的研宄结果表明，多巴胺在 固体材料表面黏附行为的作用机理来自于邻苯二酚与氨基官能团与材料的表面间的共价 和非共价的相互作用。PDA表面改性的材料可以作为一个多功能的次级反应平台，用于细胞 黏附、蛋白质固定、生物矿物形成、纳米颗粒固定、分子筛膜的制备方面的应用。 分子印迹技术（MIT)是模拟自然界中如：酶与底物、抗体与抗原等的分子识别作 用，以目标分子为模板分子制备对该分子具有特异选择性识别功能的高分子印迹聚合物 (Molecularly Imprinted Polymer，MIP)的一种技术：即选用能与模板分子产生特定相互 作用的功能性单体，在模板分子周围与交联剂进行聚合，形成三维交联的聚合物网络，最后 通过物理化学等方法除去模板分子，就获得了具有对模板分子具有特殊亲和性及识别性孔 穴的功能性高分子。 MIP识别模板分子的能力是基于聚合物中功能单体能按特定的空间位置分布并与 模板分子中相应的基团发生静电、氢键、偶极或疏水等相互作用。因此，MIP对模板分子的 特异性识别要求印迹空腔具有一定的形状和大小，如同酶和底物按"锁-钥"模式进行识 别一样。这就要求MIP具有一定的刚性以维持印迹空腔的形状和尺寸的稳定，因此不得不 采用很高的交联度。高交联度高分子材料往往具有质硬易碎的性质，高交联度也使得模板 分子在MIP中传质速度慢，使模板分子的洗脱和再结合困难。利用一些高分子的柔性和温 敏特性可以改善高交联度MIP的上述缺点。同时，温敏特性的引入使MIP对模板分子的亲 和力可随温度变化而变化，可满足药物控制释放载体、固相萃取、酶模拟、人工抗体、传感器 等领域对材料亲和力可调的要求。温敏MIP利用温敏高分子的温度体积相变行为，即在不 同温度下分别发生收缩和溶胀，使得高分子侧链上带有的可与模板分子形成多接触点吸附 (multi-point contact adsorption)的功能单体间的距离和相对位置改变，从而使印迹空 腔结合模板分子的亲和力发生改变。这种亲和力的改变由温度的改变引起，因此是温度敏 感的。 表面分子印迹技术通过把分子识别位点建立在基质材料的表面，从而有利于模 板分子的脱除和再结合，较好的解决了传统分子印迹技术整体还存在的一些严重缺陷， 如活性位点包埋过深，传质和电荷传递的动力学速率慢，吸附-脱附的动力学性能不佳 等。将分子印迹技术与膜分离技术结合产生的分子印迹聚合膜（Molecularly Imprinted Membrane，MIM)的开发应用是最具吸引力的研宄之一。分子印迹聚合物膜兼具分子印迹及 膜分离技术的优点，一方面，该技术便于连续操作，易于放大，能耗低，能量利用率高，是"绿 色化学"的典型；另一方面，它克服了目前的商业膜材料如超滤、微滤及反渗透膜等无法实 现单个物质选择分离的缺点，为将特定分子从结构类似的混合物中分离出来提供了可行有 效的解决途径；另外，与传统的分子印迹微球材料相比，分子印迹膜具有材料更稳定，抵抗 恶劣环境能力更强，扩散阻力小，形态规整，不需要研磨等繁琐的制备过程等独特的优点。 七十年代以来，膜分离技术发展迅速，已广泛用于食品、医药、微生物、化学化工、原子能等 领域。膜分离法耗能少，效率高，将有可能取代精馏工艺。多孔膜的各种用途主要依赖于它 的孔性，即孔径大小及其分布、孔隙率、溶剂对膜的渗透性、膜对溶质分子的截留性以及耐 溶剂性能等。 青蒿素（artemisinin)是我国科学家从菊科蒿属植物青蒿中提取，并获得国际承 认的具有自主知识产权的强效抗疟特效药，已成为世界卫生组织推荐的药品。随着对青蒿 素类药物药理的作用研宄的不断深入，证实青蒿素类药物具有抗疟、抗孕、抗纤维化、抗血 吸虫、抗弓形虫、抗心律失常和抗肿瘤细胞毒性等作用。因此，青蒿素具有广阔的开发前景 和重大的科学研宄价值。青蒿素的提取分离方法主要是水蒸气蒸馏、有机溶剂浸提、索氏提 取、超声波提取、微波辅助提取、超临界流体提取，而采用分子印迹复合膜分离提纯青蒿素 的方法鲜有报道。
技术实现思路
本专利技术以多巴胺仿生改性原理和原子转移自由基聚合（ATRP)技术为基础，结合 N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM)为温敏结构单体，青蒿素为模板分子，制备出一种新型高效的 仿生温敏分子印迹复合膜材料。 本专利技术的技术方案指以多孔氧化铝陶瓷膜（Al2O3)为基膜材料（孔径2-4μπι，直 径25mm，厚1mm)，青蒿素（artemisinin)作为模板分子，N-异丙基丙稀酰胺（NIPAM)为温 敏结构单体，丙烯酰胺（AM)作为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDM)为交联剂，结合 多巴胺仿生原理，通过两步表面聚合方法（多巴胺表面自组装聚合和ATRP印记聚合），制备 仿生温敏分子印迹复合膜（TMICMs)的方法。 一种仿生温敏分子印迹复合膜的制备方法，按以下步骤进行： (1)多巴胺表面自组装聚合改性多孔氧化铝陶瓷膜 首先，配置IOrnM三（羟甲基）氨基甲烷盐酸盐（TriS-HCl)水溶液，然后调节pH值 至8. 5,将多巴胺（2mg/L)溶解于IOmM的Tris-HCl (pH = 8. 5)溶液中；然后将一片多孔氧 化铝陶瓷膜（A1203)置于上述溶液中，25°C多巴胺自组装改性16小时，使聚多巴胺层沉积 在A1203表面，反应结束后，用蒸馏水充分清洗，然后将所得聚多巴胺改性膜（PDA0A1203) 室温干燥备用。 (2) PDA0A1203表面引发原子转移自由基聚合（ATRP)制备温敏印迹复合膜 (TMICMs) 首先，在15ml经过精制的四氢呋喃中加入ImL溴代异丁酰溴（2-BIB)，混和均匀 后加入滴液漏斗中备用，将一片PDA0A1203置于IOOmL三颈圆底烧瓶中，加入25mL精制四 氢呋喃和ImL干燥的三乙胺，在0°C下振荡并通氮气30min，逐滴加入上述2-BIB四氢呋喃 溶液，并保持〇°C反应当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种仿生温敏分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)多巴胺表面自组装聚合改性多孔氧化铝陶瓷膜制备得到聚多巴胺改性膜PDA@Al2O3，室温干燥备用；(2)步骤(1)制备的PDA@Al2O3表面引发原子转移自由基聚合引发剂改性制得PDA@Al2O3膜，即PDA@Al2O3‑Br；(3)将溶有青蒿素，丙烯酰胺，N‑异丙基丙烯酰胺的乙醇溶液，超声震荡，充分溶解，室温静置12h，形成稳定的模板‑单体复合物，然后向所述复合物中加入交联剂和步骤(2)制得的PDA@Al2O3‑Br；通氮气30min后，加入溴化亚铜CuBr，N，N，N'，N″，N″‑五甲基二亚乙基三胺PMDETA，室温下，持续通氮反应20‑24h；反应结束后，洗涤，干燥，即得表面引发分子印迹复合膜，40℃下真空干燥至恒重，制得仿生温敏分子印迹复合膜TMICMs。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴易霖，严铭，李春香，刘馨林，吕鹏，霍鹏伟，闫永胜，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。