链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物及采用该化合物制备的分子印迹聚合物制造技术

本发明专利技术公开了链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物；以及采用该化合物制备的链格孢霉毒素的分子印迹聚合物；利用生物电子等排原理，采用商业可获得或容易合成的原则，设计新化合物并通过市售试剂一步合成，作为链格孢酚(AOH)的虚拟替代模板，用于分子印迹聚合物合成，这极大的降低了分子印迹聚合物生产的成本。

Virtual template molecular compound of Alternaria toxin and molecularly imprinted polymer prepared by using the compound

The invention discloses a virtual template molecule compound of Streptomyces toxin, a molecular imprinted polymer of Streptomyces toxin prepared by the compound, and a new compound designed and synthesized by one-step synthesis of the commercial reagent as Streptomyces using the principle of Bioelectronics equivalence and the principle of commercial availability or easy synthesis. Virtual substitution templates of phenol (AOH) are used in the synthesis of molecularly imprinted polymers, which greatly reduces the cost of production of molecularly imprinted polymers.

【技术实现步骤摘要】
链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物及采用该化合物制备的分子印迹聚合物
本专利技术属于高分子材料领域，尤其涉及链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物及采用该化合物制备的分子印迹聚合物。
技术介绍
真菌毒素污染的主要对象是粮食、食品和饲料，这些直接影响到人类生命，也对畜禽产品有重大影响。为了控制和监测真菌毒素的污染，除了采取一定的预防和去毒措施外，对检测技术也提出了更高的要求。真菌毒素的检测方法很多，概括起来有生物鉴定法、化学分析法、仪器分析法和免疫分析法等，从最初以薄层色谱法为主，发展到气相色谱法、高效液相色谱法、免疫学检测技术(主要包括放射免疫检测技术、免疫酶技术、免疫荧光技术和免疫电镜技术等)等多种方法的普遍应用。但这些检测方法一般只适用于基质相对简单的样品中毒素的检测，对于代谢产物种类繁多、基质复杂的样品则干扰大，假阳性结果多，检测限难以满足检测需要。分子印迹技术(Molecularimprintingtechnique，MIT)的出现和发展为真菌毒素的快速提取和净化提供了一条新的途径，运用该技术制备与真菌毒素特异性结合的聚合物，若将其运用于固相萃取柱中，不仅弥补免疫亲和柱价格昂贵和常用填料的固相萃取柱专属性差、回收率低等缺陷，而且耐高温、耐酸碱并可重复使用，也可作为识别原件制备在线快速检测、重复使用的生物传感器，可满足食品、饲料、谷物及中药材等各类不同基质样品的分析。分子印迹学正是源于分子识别理论而迅速发展起来一门新兴交叉学科，它以超分子化学和高分子化学为基础，涉及了物理化学、材料科学、分析化学以及生物化学等多门学科。分子印迹技术是指为获得在空间构型和结合位点上与某一目标化合物(模板分子或印迹分子)完全匹配的高分子聚合物的制备技术，它被形象地比喻为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”。于是分子印迹聚合物又被称作塑料抗体，它既具有类似生物抗体的高亲和性和选择性，又克服了天然分子识别体系所不具备的抗恶劣环境能力，显示出稳定性好、使用寿命长、制备成本低以及应用范围广等优点。近二十年来，随着超分子化学、高分子化学、生物化学、量子化学和计算机技术等学科的深入发展，MIT在聚合物制备方法、印迹识别机理、分子模拟理论探讨及其在医药、环境和食品科学等多个领域的应用研究都取得了长足进展，特别是在分析化学方面的应用。但是目前真正实现产业化的种类很少，大部分真菌毒素-MIP的研究仍处于实验阶段。其原因主要在于：一方面，从真菌毒素本身性质的角度看：(1)由于作为模板分子的真菌毒素多具有极强的毒性，小剂量的摄入即会对人体产生很大的危害，并且与其他物质的MIP制备有很大不同的是，真菌毒素纯品的价格非常昂贵，即使是按照通常制备MIP的一次用量其花费也是惊人的；(2)部分真菌毒素在紫外光或者热作用下易发生性状改变或分解，因而难以作为分子模板；(3)多数真菌毒素的分子量较大，相对来说分子体积较大，因而常规方法进行分子印迹时，易造成印迹轮廓不明晰，从而推高了非特异性吸附能力。真菌毒素本身性质局限和印迹体系的筛选困难两方面的原因制约了真菌毒素-MIP的研究。针对真菌毒素本身不适合做模板分子的局限，目前多采用替代模板法解决此问题，即选择与真菌毒素结构类似的化合物作为模板是制备真菌毒素-MIP，同时该法还可避免直接使用真菌毒素作为模板出现的模板渗漏问题。链格孢霉(Alternaria)是一类广泛分布于泥土和各种农作物里的真菌，能引起冷藏的蔬菜、水果的腐败，是污染食物最普遍的真菌之一，也是柑橘生长过程中重要的致病菌之一。其有毒代谢产物比较复杂，达70多种，统称为链格孢霉毒素。其中链格孢霉素(altenuene,ALT)、链格孢(alternariol,AOH)、腾毒素(tentoxin)、链格孢酚甲醚(alternariolmonomethylether,AME)是4种主要的链格孢霉毒素，这些毒素具有细胞毒性，对动物有胚胎毒性和致畸性等，对人体健康危害较大。但是由于作为模板分子的链格孢酚(Alternariol，AOH)具有极强的毒性，小剂量的摄入即会对人体产生很大的危害，并且与其他物质的MIP制备有很大不同的是，AOH纯品的价格非常昂贵，即使是按照通常制备MIP的一次用量其花费也是惊人的。因此通过市售试剂合成虚拟替代模板替代AOH用于分子印迹聚合物合成非常的必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对上述作为模板分子的链格孢酚具有极强的毒性，小剂量的摄入即会对人体产生很大的危害，并且AOH纯品的价格非常昂贵现象，导致的按照通常制备MIP的一次用量其花费非常昂贵的问题，本专利技术提供链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物。本专利技术的另一个目的是提供一种采用该化合物制备的分子印迹聚合物。本专利技术采用的技术方案如下：链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物，所述虚拟模板分子化合物的化学结构通式(Ⅲ)：其中R1为-H或碳原子小于等于4的烷基；R2为卤素原子，-NH2，或-CH3；R3为卤素原子，-NH2，或-CH3。优选地，所述R2为卤素原子；R3为卤素原子。优选地，所述R2为卤素原子中的-F；R3也为卤素原子中-F。链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物的制备方法，包括以下步骤：化合物Ⅰ和化合物Ⅱ在NaOH和CuSO4的条件下，通过酯化和取代成环，制备得到虚拟模板分子化合物Ⅲ；其化学反应方程式如下：链格孢霉毒素的分子印迹聚合物，所述链格孢霉毒素的分子印迹聚合物通过如下步骤制得：(1)制备单体-模板分子复合物：称取权利要求1到3任一项其中的一种所述虚拟模板分子化合物为模板，放入圆底烧瓶中，用体积比为(2～5):1的乙腈/甲苯为溶剂溶解，再加入功能单体甲基丙烯酸，室温下搅拌1h，制得单体-模板分子复合物；(2)制备交联聚合物：继续在所述圆底烧瓶中加入二甲基丙烯酸乙二酸酯，然后加入偶氮二异丁腈，混合物超声脱气8～15min，再置于0～4℃冰水浴上通氮气鼓泡除氧5～20min，密封后，再在50～80℃的反应温度下搅拌反应24h，反应停止后，再在转速为8000～10000rpm下离心15～20min，收集得到交联聚合物的颗粒；(3)脱模：采用甲醇/乙酸的体积比(6～9):1的混合溶剂，在常温下超声洗涤20～40min来提取所述交联聚合物的颗粒中的虚拟模板分子化合物，重复所述超声洗涤直到上清液检测不到虚拟模板分子化合物为止；(4)干燥：最后用甲醇洗涤脱模后交联聚合物的至中性，抽滤后，在温度为45～50℃下真空干燥20～28h，即制得链格孢霉毒素的分子印迹聚合物。优选地，所述虚拟模板分子化合物与功能单体甲基丙烯酸的物质的量的比为1:(2～100)，所述甲基丙烯酸与二甲基丙烯酸乙二酸酯的物质的量的比为1～(1:1000)，所述二甲基丙烯酸乙二酸酯与偶氮二异丁腈的物质的量的比为40:(0.5～1.5)。优选地，所述虚拟模板分子化合物与功能单体甲基丙烯酸的物质的量的比为1:(5～80)，所述甲基丙烯酸与二甲基丙烯酸乙二酸酯的物质的量的比为1:(200～600)，所述二甲基丙烯酸乙二酸酯与偶氮二异丁腈的物质的量的比为40:(0.8～1.2)。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.利用生物电子等排原理，采用商业可获得或容易合成的原则，设计新化合物并通过市售试剂一步合成，作为链格孢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物，其特征在于，所述虚拟模板分子化合物的化学结构通式(Ⅲ)：

【技术特征摘要】
1.链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物，其特征在于，所述虚拟模板分子化合物的化学结构通式(Ⅲ)：其中R1为-H或碳原子小于等于4的烷基；R2为卤素原子，-NH2，或-CH3；R3为卤素原子，-NH2，或-CH3。2.根据权利要求1所述的链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物，其特征在于，所述R2为卤素原子；R3为卤素原子。3.根据权利要求1所述的链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物，其特征在于，所述R2为卤素原子中的-F；R3为卤素原子中的-F。4.根据权利要求1所述的链格孢霉毒素的虚拟模板分子化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：化合物Ⅰ和化合物Ⅱ在NaOH和CuSO4条件下，通过酯化和取代成环，制备得到虚拟模板分子化合物Ⅲ；其化学反应方程式如下：。5.链格孢霉毒素的分子印迹聚合物，其特征在于，所述链格孢霉毒素的分子印迹聚合物通过如下步骤制得：(1)制备单体-模板分子复合物：称取权利要求1到3任一项其中的一种所述虚拟模板分子化合物为模板，放入圆底烧瓶中，用体积比为(2～5):1的乙腈/甲苯为溶剂溶解，再加入功能单体甲基丙烯酸，室温下搅拌1h，制得单体-模板分子复合物；(2)制备交联聚合物：继续在所述圆底烧瓶中加入二甲基丙烯酸乙二酸酯，然后加入偶氮二异丁腈，混合物超声脱气8～15min，再置于0～4℃冰水浴...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓东，孙成均，何纬，常晓松，张薇薇，樊学军，田绿波，高国龙，刘杨，
申请(专利权)人：四川国际旅行卫生保健中心，四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51