一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法技术

一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法。本发明专利技术涉及一种制备葡萄糖分子印迹聚合物的方法。本发明专利技术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。本发明专利技术的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％。

【技术实现步骤摘要】
一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法
本专利技术涉及一种制备葡萄糖分子印迹聚合物的方法。
技术介绍
分子印迹技术是指制备对某一目标分子具有特异选择性的聚合物能选择性地把目标分子及其结构类似物从复杂样品基质中分离和富集出来，具有特异的识别性和选择性，合成的分子印迹聚合物(Molecularimprintedpolymers，MIPs)具有构效预定性、特异识别性、长期稳定性和实施简便性的特点，在生物传感器、分离提取、环境监测等领域有广阔的应用前景。磁性分子印迹聚合物(MMIPs)是将分子印迹技术与磁性材料相结合制备的聚合物，其具有超顺磁性，能在外加磁场的作用下将其从溶液中快速分离，兼备了磁性材料和分子印迹聚合物的共同优点。双功能单体在已有的研究中表现出了强于单功能单体的选择性吸附能力，而本专利技术中，在分子印迹技术中采用双功能单体技术，创新性的将功能单体刀豆凝集素(ConA)(植物凝集素突出的特点是它的糖结合特异性和稳定性)与氨基苯硼酸(M-APBA)(苯硼酸可以与多羟基化合物通过生成五元或六元环酯发生反应形成配合物，而且该反应可以根据pH不同结合或解离)引入分子印迹的合成中来，利用植物凝集素的特异性识别和氨基苯硼酸对糖的结合作用，成功合成了具有高吸附量，高印迹因子的葡萄糖磁性分子印迹聚合物。目前，采用双功能单体制备的葡萄糖分子印迹聚合物未见报道。从而，制备出一种葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物是必要的。
技术实现思路
本专利技术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，而提供一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的方法。本专利技术的一种制备葡萄糖双功能单体磁性分子印迹聚合物的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-本文档来自技高网...

【技术保护点】
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Fe3...

【技术特征摘要】
1.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，智康康，徐鹏飞，王静，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23