一种磁性分子印迹微球的制备方法及在分离富集葫芦烷型三萜类化合物中的应用，包括Fe3O4纳米颗粒制备；Fe3O4@SiO2复合颗粒制备；乙烯基修饰Fe3O4@SiO2复合颗粒；表面印迹壳层制备。其应用：将磁性分子印迹微球与苦瓜藤提取液混合，振荡吸附后，用磁铁引出磁性分子印迹微球，最后加入甲醇‑乙酸溶液解吸附，再用磁铁引出磁性分子印迹微球，减压浓缩，完成TCD的富集。本发明专利技术磁性分子印迹微球将特异性结合位点集中到磁性颗粒表面，增大了比表面积，吸附量大且吸附速率很快，解吸附过程也只需加入少量洗脱剂，振荡，吸附的物质就会解吸到溶剂中，经外部磁场分离出印迹材料后，浓缩溶剂，即可得到TCD，简便而高效。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及植物化学、分析化学、纳米技术等领域，具体而言，涉及磁性分子印迹材料的制备方法及利用该吸附材料富集苦瓜藤中三萜类化合物的方法。
技术介绍
苦瓜藤，是苦瓜植株的茎，性凉，味苦，无毒。苦瓜藤成分复杂，富含多糖、皂苷、三萜、黄酮、生物碱、甾醇等物质。但是由于苦瓜藤有效成分含量低、分离纯化困难，至今未得到合理地开发利用。苦瓜成熟后，其植株一般被作为农业废弃物丢弃，造成资源浪费。苦瓜藤中总三萜含量高达1-2mg/g，其中3,7,25-Trihydroxycucurbita-5,23-dien-19-al(简称TCD)是苦瓜藤中含量相对较多的一种葫芦烷型四环三萜类化合物，在苦瓜藤中的含量达到0.25-0.35mg/g。据已有文献报道，TCD有降血糖(Keller A C,Ma J,Kavalier A,et al.Saponins from the traditional medicinal plant Momordica charantia stimulate insulin secretion in vitro[J].Phytomedicine:international journal of phytotherapy and phytopharmacology,2011,19:32-37.)、改善胰岛素抵抗(Zhang L J,Liaw C C,Hsiao P C,et al.Cucurbitane-type glycosides from the fruits of Momordica charantia and their hypoglycaemic and cytotoxic activities[J].Journal of Functional Foods,2014,6:564-574.)、抗癌(Bai L Y,Chiu C F,Chu P C,et al.A triterpenoid from wild bitter gourd inhibits breast cancer cells[J].Scientific reports,2016,6:22419.)等多种生物活性。因此，高效简便地从苦瓜藤中富集TCD具有重大意义。目前常用的分离手段依然是传统的分离方法，即先溶剂萃取，然后进行柱层析分离。单体的纯化过程更复杂，需要使用多种填料，反复进行柱层析分离，或借助制备液相色谱等方法进行纯化，但是传统方法工作量大，消耗溶剂多，成本很高，且大量的有机废液处理困难，造成环境污染。相比之下，分子印迹材料由于其独特的预定性，特异识别性和实用性得到了多个研究领域的广泛关注，近年来迅速发展，印迹方法不断改善，材料类型逐渐多元化，分析对象涉及多个学科。传统的分子印迹技术存在一些技术缺陷，如模板分子洗脱困难，使用过程中模板渗漏；吸附位点包埋过深，吸附量低、吸附速率慢等。另外传统的分子印迹材料由于颗粒微小，常需要借助高速离心或长时间沉降等方法实现固液分离，对其应用造成诸多不便。磁性分子印迹材料具备优良磁性，可以实现快速固液分离，大大节省时间成本以及人力物力。同时磁性分子印迹材料还兼具表面分子印迹的优点，将特异性结合位点集中到粒子表面的分子印迹层，有利于模板分子的洗脱和再结合，解决了传质过程缓慢、识别位点少，结合容量低等问题。
技术实现思路
本专利技术第一目的在于解决现有的技术缺陷，提供一种磁性分子印迹微球的制备方法。本专利技术的第二目的在于提供一种将所述的磁性分子印迹材料用于富集、分离葫芦烷型苦瓜藤三萜的方法。本专利技术以富集苦瓜藤中的TCD、提高吸附容量和分离效率、快速回收分子印迹材料为目标，设计制备了单分散，表面型，核-壳结构的磁性分子印迹材料。并将其应用到苦瓜藤三萜类化合物的富集和分离。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案。本专利技术将磁性材料与表面分子印迹技术相结合，制备以Fe3O4为核心，SiO2为夹层，分子印迹层为外壳的核-壳结构的磁性分子印迹微球。即先制备Fe3O4纳米颗粒，然后经SiO2修饰后再进行表面活化，添加功能基团，制得乙烯基修饰的Fe3O4@SiO2复合颗粒，最后以TCD为模板，丙烯酰胺为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，乙腈和二甲基亚砜为致孔剂和溶剂，氮气保护下热引发聚合反应，形成表面分子印迹层。反应结束后洗涤、洗脱模板、干燥即可得到TCD磁性分子印迹微球。进一步的说，本专利技术所述的一种磁性分子印迹微球的制备方法，包括以下步骤：(1)Fe3O4纳米颗粒的制备：采用溶剂热法，将FeCl3·6H2O溶于乙二醇中，搅拌至溶液澄清，加入沉淀剂醋酸钠和静电稳定剂柠檬酸钠，高速搅拌至完全溶解后装入聚四氟乙烯水热反应釜，密封，马弗炉中加热反应。FeCl3·6H2O、醋酸钠和柠檬酸钠的质量比为1.5-3:6:1；每1g FeCl3·6H2O加乙二醇60mL；搅拌速度为200-400r/min；加热温度为200℃；反应时间为6-14h。反应结束后自然冷却，产品用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数遍，常温下真空干燥，得到Fe3O4纳米颗粒。(2)Fe3O4@SiO2复合颗粒的制备：采用改进的法，将上述Fe3O4纳米颗粒超声分散于异丙醇溶液中，加入质量百分比浓度为28％的氨水，机械搅拌，然后加入正硅酸乙酯，常温下高速机械搅拌，使正硅酸乙酯在碱性条件下发生水解、聚合反应，在Fe3O4纳米颗粒表面形成SiO2层。Fe3O4纳米颗粒与反应溶剂的固液比(mg:mL)为1-2:1；超声时间为10-30min；每30mL反应溶剂加1mL浓氨水；每100mg的Fe3O4纳米颗粒加0.5mL正硅酸乙酯；搅拌速度为400r/min；反应时间为6-12h。产品用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤至无杂质，常温下真空干燥，得到Fe3O4@SiO2复合颗粒。(3)乙烯基修饰Fe3O4@SiO2复合颗粒：将上述Fe3O4@SiO2复合颗粒超声分散于乙醇溶液中，机械搅拌，得到溶液A。用盐酸调节乙醇溶液的pH至3.5-4.5，然后加入MPS，使MPS在酸性条件下水解，得到溶液B。将溶液B缓慢滴加至溶液A中，常温下机械搅拌反应。Fe3O4@SiO2复合颗粒与乙醇溶液的固液比(mg：mL)为1-2.5:1；每10mL溶液加1-2滴质量百分比浓度为36％的盐酸；每100mg的Fe3O4@SiO2复合颗粒加0.25mL MPS；搅拌速度为400r/min；反应时间为24-48h。产品用无水乙醇、蒸馏水、乙腈依次洗涤数遍，得到乙烯基修饰的Fe3O4@SiO2复合颗粒，最后将产品分散在乙腈溶液中备用。(4)表面印迹壳层的制备：将TCD和丙烯酰胺溶解于二甲基亚砜中，然后加入乙腈溶液，超声脱气后冷藏静置12h，进行自组装预聚合，然后加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和上述乙烯基修饰的Fe3O4@SiO2复合颗粒，充氮气一段时间后，加入偶氮二异丁腈，使体系密封在氮气氛围中，充分搅拌，60℃热引发聚合反应。TCD、丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:4:10-20；每1mmol TCD加2mL二甲基亚砜和280mL乙腈溶解；每1mmol的丙烯酰胺加0.3mmol的偶氮二异丁腈，充氮气的时间为30-60min；聚合反应时间为24h。反应结束后在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性分子印迹微球的制备方法，包括以下步骤：(1)Fe3O4纳米颗粒的制备：采用溶剂热法，将FeCl3·6H2O溶于乙二醇中，搅拌至溶液澄清，加入沉淀剂醋酸钠和静电稳定剂柠檬酸钠，高速搅拌至完全溶解后装入聚四氟乙烯水热反应釜，密封，马弗炉中加热反应；FeCl3·6H2O、醋酸钠和柠檬酸钠的质量比为1.5‑3:6:1；每1g FeCl3·6H2O加乙二醇60ml；搅拌速度为200‑400r/min；加热温度为200℃；反应时间为6‑14h；反应结束后自然冷却，再用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数遍，常温下真空干燥，得到Fe3O4纳米颗粒；(2)Fe3O4@SiO2复合颗粒的制备：将上述Fe3O4纳米颗粒超声分散于异丙醇溶液中，加入质量百分比浓度为28％的氨水，机械搅拌，然后加入正硅酸乙酯，常温下高速机械搅拌，使正硅酸乙酯在碱性条件下发生水解、聚合反应，在Fe3O4纳米颗粒表面形成SiO2层；Fe3O4纳米颗粒与反应溶剂的固液比(mg:ml)为1‑2:1；超声时间为10‑30min；每30ml反应溶剂加1ml浓氨水；每100mg的Fe3O4纳米颗粒加0.5ml正硅酸乙酯；搅拌速度为400r/min；反应时间为6‑12h；之后，用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤至无杂质，常温下真空干燥，得到Fe3O4@SiO2复合颗粒；(3)乙烯基修饰Fe3O4@SiO2复合颗粒：将上述Fe3O4@SiO2复合颗粒超声分散于乙醇溶液中，机械搅拌，得到溶液A；用盐酸调节乙醇溶液的pH至3.5‑4.5，然后加入MPS，使MPS在酸性条件下水解，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加至溶液A中，常温下机械搅拌反应；Fe3O4@SiO2复合颗粒与乙醇溶液的固液比(mg：ml)为1‑2.5:1；每10ml溶液加1‑2滴质量百分比浓度为36％的盐酸；每100mg的Fe3O4@SiO2复合颗粒加0.25ml MPS；搅拌速度为400r/min；反应时间为24‑48h；之后，用无水乙醇、蒸馏水、乙腈依次洗涤数遍，得到乙烯基修饰的Fe3O4@SiO2复合颗粒；(4)表面印迹壳层的制备：将TCD和丙烯酰胺溶解于二甲基亚砜中，然后加入乙腈溶液，超声脱气后冷藏静置12h，然后加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和上述乙烯基修饰的Fe3O4@SiO2复合颗粒，充氮气一段时间后，加入偶氮二异丁腈，使体系密封在氮气氛围中，充分搅拌，60℃热引发聚合反应；TCD、丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:4:10‑20；每1mmol TCD加2ml二甲基亚砜和280ml乙腈溶解；每1mmol的丙烯酰胺加0.3mmol的偶氮二异丁腈，充氮气的时间为30‑60min；聚合反应时间为24h；反应结束后在外磁场作用下分离磁性分子印迹微球，振荡洗脱模板分子，真空干燥。...
【技术特征摘要】
1.一种磁性分子印迹微球的制备方法，包括以下步骤：(1)Fe3O4纳米颗粒的制备：采用溶剂热法，将FeCl3·6H2O溶于乙二醇中，搅拌至溶液澄清，加入沉淀剂醋酸钠和静电稳定剂柠檬酸钠，高速搅拌至完全溶解后装入聚四氟乙烯水热反应釜，密封，马弗炉中加热反应；FeCl3·6H2O、醋酸钠和柠檬酸钠的质量比为1.5-3:6:1；每1g FeCl3·6H2O加乙二醇60ml；搅拌速度为200-400r/min；加热温度为200℃；反应时间为6-14h；反应结束后自然冷却，再用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数遍，常温下真空干燥，得到Fe3O4纳米颗粒；(2)Fe3O4@SiO2复合颗粒的制备：将上述Fe3O4纳米颗粒超声分散于异丙醇溶液中，加入质量百分比浓度为28％的氨水，机械搅拌，然后加入正硅酸乙酯，常温下高速机械搅拌，使正硅酸乙酯在碱性条件下发生水解、聚合反应，在Fe3O4纳米颗粒表面形成SiO2层；Fe3O4纳米颗粒与反应溶剂的固液比(mg:ml)为1-2:1；超声时间为10-30min；每30ml反应溶剂加1ml浓氨水；每100mg的Fe3O4纳米颗粒加0.5ml正硅酸乙酯；搅拌速度为400r/min；反应时间为6-12h；之后，用无水乙醇、蒸馏水依次洗涤至无杂质，常温下真空干燥，得到Fe3O4@SiO2复合颗粒；(3)乙烯基修饰Fe3O4@SiO2复合颗粒：将上述Fe3O4@SiO2复合颗粒超声分散于乙醇溶液中，机械搅拌，得到溶液A；用盐酸调节乙醇溶液的pH至3.5-4.5，然后加入MPS，使MPS在酸性条件下水解，得到溶液B；将溶液B缓慢滴加至溶液A中，常温下机械搅拌反应；Fe3O4@SiO2复合颗粒与乙醇溶液的固液比(mg：ml)为1-2.5:1；每10ml溶液加1-2滴质量百分比浓度为36％的盐酸；每100mg的Fe3O4@SiO2复合颗粒加0.25ml MPS；搅拌速度为400r/min；反应时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾哲灵，张佳惠，余平，文学方，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：江西;36
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