一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用，属于纳米材料制备及分析化学应用技术领域。采用己二胺修饰的磁性纳米球为载体、花青素作为模板分子、间氨基苯硼酸和多巴胺作为亲水性双功能单体，采用两步固定模板和表面印迹相结合的方法制得亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球。利用本发明专利技术方法制得的花青素分子印迹磁性纳米球的功能单体基团丰富、水分散性好、结构稳定性好且粒径均一；该方法是一种制备高吸附容量、高选择性花青素分子印迹聚合物的新方法，在植物中花青素的选择性分离、富集、检测等方面显示出广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料制备及分析化学应用
，涉及一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用。
技术介绍
随着科技的进步和时代的变迁，对于植物中有药理活性化合物的分析技术正逐渐进步。最新的研究发现，从植物中已发现超过500种花青素类化合物。花青素属于类黄酮多酚，广泛存在于植物体内，是一类重要的水溶性天然食用色素，安全无毒，资源丰富；此外，花青素具有一定的营养和药理作用，例如清除自由基，抗癌，抗炎，抑制脂质过氧化，保护肝脏，预防糖尿病，保护视力等。传统的提取分离纯化花青素的方法包括柱色谱法、水溶液浸泡法、有机溶剂萃取法、超临界萃取法、膜分离，高速逆流色谱等，但这些方法存在产率低、提取物的纯度低、使用大量有机溶剂、花青素结构易被改变、生产成本高等缺点。由于花青素难以纯化，许多药理实验仅使用花青素粗提物作为实验材料，这极大地阻碍了花青素构效关系的研究过程。因此，迫切需要开发一种新的有效的花青素分离和纯化方法。分子印迹技术(MolecularImprintingTechnique,MIT)也被称为分子模板技术，是指以特定的目标分子为模板，制备出对该模板具有特异性识别的聚合物的过程。所制备的分子印迹聚合物(MolecularImprintingPolymers,MIPs)在空间结构和化学键上均对模板分子形成特殊的“记忆”，可在短时间内从复杂系统中识别目标化合物。因为MIPs具有特殊的选择性，且易于制备，操作简单，溶剂消耗低，保护化合物结构不被破坏等优势，所以MIPs有望代替传统的分离纯化方法来获取高纯度的活性成分。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球及其制备方法和应用，以解决现有的花青素分离纯化方法提取的花青素结构极易发生改变导致提取的花青素纯度较低的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，包括如下步骤：S1：采用溶剂热法将氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠、乙二醇和一缩二乙二醇混合，得到羧基磁性纳米球；S2：利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺与S1制备的羧基磁性纳米球进行混合，混合均匀后加入己二胺，得到己二胺修饰的磁性纳米球；S3：以己二胺修饰的磁性纳米球作为载体，和作为模板分子的花青素在TrisHCl缓冲液中混合均匀，初步固定模板分子，制得载体-模板复合物；S4：在S3中的载体-模板复合物中先后添加双功能单体间氨基苯硼酸和多巴胺，混合均匀后得到固态聚合物，通过共价和非共价协同作用，实现模板分子的再固定；S5：将S4制得的固态聚合物依次进行分离、洗脱和干燥，制得亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球。优选地，S1中的羧基磁性纳米球是将氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠、乙二醇和一缩二乙二醇按照(0.5～1.2)g：(1.5～5.5)g：(0.03～0.1)g：(8～12)mL：(14～22)mL的用量比进行混合，并在180～220℃下反应8～17h制得的。优选地，S2中的己二胺修饰的磁性纳米球是将S1制备的羧基磁性纳米球、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和超纯水按照(100～500)mg：(100～300)mg：(100～300)mg：(15～60)mL的用量比进行混合，反应4～8h后洗涤干燥制得的。优选地，S3中的载体-模板复合物是将S2制备的己二胺修饰的磁性纳米球、花青素和TrisHCl溶液按照(100～500)mg：(15～60)mg：(30～80)mL的用量比进行混合，反应30～100min形成的。进一步优选地，S3中的TrisHCl溶液的pH值为8.5。优选地，S4中的固态聚合物是将间氨基苯硼酸和多巴胺按照(20～80)mg：(20～80)mg的用量比依次加入S3制备的载体-模板复合物溶液中，混合反应6～10h后经过分离、洗涤和干燥制得的。优选地，S5中用于洗脱固态聚合物的溶液是将无水乙醇与乙酸按照体积比为(92～98):(8～2)进行混合得到的混合溶液；S5中的干燥时间为3～8h。利用上述亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法制备得到的亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球，该亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的粒径为110～120nm。优选地，该亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球对花青素的吸附量为20.82～26.17mg/g。亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球在提取与检测植物中花青素的应用。亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球作为花青素吸附剂的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术公开了一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，首先，采用溶剂热法一步合成羧基磁性纳米球；然后，通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化羧基磁性纳米球表面的羧基，与加入的己二胺反应，形成己二胺修饰的磁性纳米球；其次，将己二胺修饰的磁性纳米球、花青素置于pH为8.5的TrisHCl缓冲液中反应，通过模板固定制得模板-载体复合物；之后，以间氨基苯硼酸和多巴胺为亲水性双功能单体进行聚合并再次固定模板分子，得到固态聚合物；最后，通过外加磁场将固态聚合物分离出来，将分离出的固态聚合物洗脱、干燥后，制得亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球。本专利技术方法具有以下优点：(1)采用己二胺修饰的磁性纳米球作为载体，既可实现在外加磁场下固液的快速分离，还增加了目标分子与载体的相互作用；(2)间氨基苯硼酸作为花青素分子印迹聚合物制备的功能单体，其与目标分子上的邻羟基可共价结合形成可逆的硼酯键，显著增强印迹位点对模板分子的亲和力和识别选择性；此外，所形成的硼酯键在酸性环境下易断裂，有利于在酸性条件下对模板分子的洗脱；(3)间氨基苯硼酸在分子印迹聚合物中引入缺电子硼元素，增加与目标分子的配位相互作用；(4)同时以间氨基苯硼酸和多巴胺作为功能单体，不仅增强了目标物与功能单体的相互作用和选择性，还提高了印迹孔穴的稳定性及印迹聚合物的重复利用性；(5)两种亲水性功能单体的引入，增强了所制备花青素分子印迹磁性纳米球的水分散性；(6)两种亲水性功能单体价廉易得，实验方法简单易于实现；(7)所制备花青素分子印迹磁性纳米载体对花青素的富集提取方式温和，不易破坏其原有结构，因此利用该方法分离提取的花青素纯度更高。本专利技术公开了上述方法制备的亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球，该分子印迹磁性纳米球功能单体基团丰富、水分散性好、结构稳定性好、磁响应强、可重复利用性高、粒径均一，且对花青素显示出高的结合量，快的吸附速率，良好的再生能力和好的选择性。上述亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：采用溶剂热法将氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠、乙二醇和一缩二乙二醇混合，得到羧基磁性纳米球；/nS2：利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺与S1制备的羧基磁性纳米球进行混合，混合均匀后加入己二胺，得到己二胺修饰的磁性纳米球；/nS3：以己二胺修饰的磁性纳米球作为载体，和作为模板分子的花青素在Tris HCl缓冲液中混合均匀，制得载体-模板复合物；/nS4：在S3中的载体-模板复合物中添加间氨基苯硼酸和多巴胺，混合均匀后得到固态聚合物；/nS5：将S4制得的固态聚合物依次进行分离、洗脱和干燥，制得亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球。/n

【技术特征摘要】
1.一种亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采用溶剂热法将氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠、乙二醇和一缩二乙二醇混合，得到羧基磁性纳米球；
S2：利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺与S1制备的羧基磁性纳米球进行混合，混合均匀后加入己二胺，得到己二胺修饰的磁性纳米球；
S3：以己二胺修饰的磁性纳米球作为载体，和作为模板分子的花青素在TrisHCl缓冲液中混合均匀，制得载体-模板复合物；
S4：在S3中的载体-模板复合物中添加间氨基苯硼酸和多巴胺，混合均匀后得到固态聚合物；
S5：将S4制得的固态聚合物依次进行分离、洗脱和干燥，制得亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球。


2.如权利要求1所述的亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，S1中的羧基磁性纳米球是将氯化铁、乙酸钠、聚丙烯酸钠、乙二醇和一缩二乙二醇按照(0.5～1.2)g：(1.5～5.5)g：(0.03～0.1)g：(8～12)mL：(14～22)mL的用量比进行混合，并在180～220℃下反应8～17h制得的。


3.如权利要求1所述的亲水性双功能单体花青素分子印迹磁性纳米球的制备方法，其特征在于，S2所述的己二胺修饰的磁性纳米球是将S1制备的羧基磁性纳米球、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺和超纯水按照(100～500)mg：(100～300)mg：(100～300)mg：(15～60)mL的用量比进行混合，反应4～8h后洗涤干燥制得的。


4.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑龙，张海频，宋慧佳，张璐，柯毓珅，高瑞霞，
申请(专利权)人：西安交通大学医学院第二附属医院，
类型：发明
国别省市：陕西;61