三聚氰胺修饰固相萃取剂及富集马兜铃酸的固相萃取方法技术

本发明专利技术公开了一种三聚氰胺修饰固相萃取剂及富集马兜铃酸的固相萃取方法。以甲基丙烯酸为功能单体对载体表面进行羧基化修饰，采用EDC/DMAP反应体系在羧基修饰层上接枝三聚氰胺，制得具有较高的吸附容量和良好的特异性识别作用的三聚氰胺修饰固相萃取剂；用所得三聚氰胺修饰固相萃取剂制备固相萃取柱，可以用于选择性富集、分离马兜铃酸，结合高效液相色谱法可用于中药中微量马兜铃酸的检测，并能有效减少中药中其他成分对分析检测的干扰。该固相萃取剂制备方法简单，可避免模板分子对实验者的伤害及避免使用过程中模板分子泄露对检测的影响。

【技术实现步骤摘要】
三聚氰胺修饰固相萃取剂及富集马兜铃酸的固相萃取方法
本专利技术涉及材料表面修饰，具体涉及一种三聚氰胺修饰固相萃取剂以及利用其富集、检测中药中微量马兜铃酸的方法。
技术介绍
马兜铃酸是一系列硝基菲酸类物质，广泛存在于马兜铃属和细辛属等马兜铃科植物中，是马兜铃科植物的主要活性成分。马兜铃科中多数植物因具有清肺降气、止咳平喘、祛风止痛和理气止痛等功能，常作为中草药用于关节炎、风湿病等的治疗。然而，马兜铃酸具有肾毒性、致癌和致突变的作用，可引起肾小管变性、萎缩、坏死、寡细胞性肾间质纤维化以及泌尿系统癌症。马兜铃酸肾损伤事件的频繁发生使中药安全性成为焦点，部分马兜铃科中药材被禁止或限制使用，然而，除了部分利用马兜铃属植物药材制作的处方药得到加强监管外，细辛等含有马兜铃酸类成分的非马兜铃属植物药材的使用并未加以限制，这些药材的应用仍十分广泛。为了控制含马兜铃酸的植物药材的安全性并促进其规范化使用，建立高选择性、灵敏和准确的马兜铃酸分离、分析方法具有重要意义。目前，马兜铃酸的常用分析方法为液相色谱法，检测器主要为紫外和质谱等。由于中药样品成分复杂且待测物含量低，液液萃取和固相萃取常被用于对样品进行前处理，在富集、分离待测目标分子后再采用液相色谱法进行分析检测。现有C18、C8和硅胶等固相萃取剂可用于多数物质的样品前处理，对特定分子缺乏选择性，富集分离效果并不明显；离子交换型固相萃取剂可用于弱酸性或弱碱性物质的纯化，但其选择性范围仍较广；分子印迹技术可实现目标分子的特异性识别，然而用于固相萃取的分子印迹聚合物存在残留模板分子易泄漏的问题，且其制备过程易受模板分子溶解性等理化性质的限制，以马兜铃酸等具有毒性的物质作为模板分子更是会对实验者产生伤害。同时，由于识别的特异性极高，客观上导致了采用特定模板分子制备的分子印迹聚合物固相萃取剂无法用于富集其他相似结构的分子。材料表面修饰改性是赋予材料新功能的重要方法，表面修饰可改变材料的物理化学性质，赋予材料特定功能。利用接枝分子与目标分子之间的相互作用对材料表面进行修饰，是实现目标分子特异性识别的一种有效途径。中国专利CN109174006A公开了一种离子液体改性三聚氰胺-甲醛气凝胶涂层固相微萃取纤维的制备方法，其利用离子液体对三聚氰胺-甲醛气凝胶于碳纤维载体上的形成过程中进行改性，提高了三聚氰胺-甲醛气凝胶的选择性，可用于富集痕量双酚A等雌激素。但目前尚未见到通过表面修饰获得能够富集马兜铃酸的固相萃取剂的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三聚氰胺修饰固相萃取剂及富集马兜铃酸的固相萃取方法。为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种固相萃取剂，包括载体以及设置在载体上的具有选择性识别结构的修饰层，所述选择性识别结构由若干个氨基和共轭体系构成(例如，以各氨基分散连接于共轭体系的相应原子处的三聚氰胺作为选择性识别结构，即所述氨基和共轭体系均由三聚氰胺提供)。优选的，所述具有选择性识别结构的修饰层包括设置于载体表面的聚合物层以及与聚合物层键合的三聚氰胺(MA)。优选的，所述聚合物层采用侧链含有羧基的水溶性聚合物，例如，以功能单体甲基丙烯酸(MAA)与交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，在引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)作用下形成的聚合物。优选的，所述载体选自石墨、MOF-199等，载体比表面积较大，载体结构较为稳定、表面易于聚合物沉积。上述固相萃取剂的制备方法，包括以下步骤：1)载体的羧基修饰将功能单体、交联剂和引发剂加入载体材料(例如，石墨、MOF-199等)分散系中后通过聚合反应在载体表面沉积侧链含有羧基的聚合物层(简称羧基修饰层)，得到羧基修饰载体；2)引入氨基和共轭体系将上述选择性识别结构通过缩合反应键合于羧基修饰载体上，得到固相萃取剂(例如，三聚氰胺修饰固相萃取剂)。优选的，所述步骤1)中，功能单体选自甲基丙烯酸(MAA)，交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，引发剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)；功能单体的用量为载体材料质量的13.8％～34.4％；功能单体与交联剂的摩尔比为(1～2):(1～4)，例如，MAA与EDMA比例为2:1、1:1、1:2、1:4；引发剂的用量为功能单体和交联剂摩尔总量的2％～8％；聚合反应温度为50～60℃，反应时间为6～24h。优选的，所述步骤2)中，选择性识别结构选自三聚氰胺(MA)，羧基修饰载体与选择性识别结构的质量比为100:(6.25～25)，例如，100:6.25、100:12.5、100:25，反应采用EDC/DMAP反应体系，EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)的用量为羧基修饰载体质量的23％～92％，DMAP(4-二甲氨基吡啶)的用量为EDC质量的4.6％～18.4％，缩合反应温度为35～45℃，反应时间为6～24h。优选的，所述步骤1)中，反应的介质选自沸点不低于50℃的非水溶剂(例如，甲醇)；步骤2)中，反应的介质选自对三聚氰胺溶解性较好的溶剂，例如，二甲基甲酰胺(DMF)。优选的，所述步骤1)及步骤2)还包括以下步骤：在对应步骤的反应结束后过滤得到产物，对产物进行洗涤、干燥(40～60℃)。一种富集马兜铃酸的固相萃取方法，包括以下步骤：将10～100mg上述三聚氰胺修饰固相萃取剂装柱，得到固相萃取柱，将固相萃取柱用甲醇、乙醇或水活化后加载1～5mL样品(例如，对待测中药进行提取、滤过后得到的中药提取液)于所述固相萃取柱上部，然后用水、甲醇水溶液或乙腈水溶液等极性较强的溶剂淋洗固相萃取柱，然后对固相萃取柱进行洗脱并收集洗脱液，将洗脱液干燥(例如，用氮气吹干)，得到富集处理(富集并分离加载样品中的马兜铃酸)后的样品。还包括以下步骤：将富集处理后的样品以0.1～0.5mL色谱甲醇复溶后滤过，滤液即可用于高效液相色谱法检测。优选的，所述洗脱采用甲醇或乙腈与冰醋酸的混合液，甲醇:冰醋酸或乙腈:冰醋酸的体积比为(2～4):1；例如，甲醇-冰醋酸(v/v，4:1)、甲醇-冰醋酸(v/v，2:1)、乙腈-冰醋酸(v/v，4:1)、乙腈-冰醋酸(v/v，2:1)。优选的，所述洗脱中，所述混合液的用量为1～7mL。上述三聚氰胺修饰固相萃取剂在选择性富集样品(例如，中药提取液)中的多环芳酸类化合物(例如，马兜铃酸、大黄酸)中的应用。本专利技术的有益效果体现在：本专利技术通过在载体上引入氨基和共轭体系得到了对马兜铃酸、大黄酸具有较高的吸附容量和良好的选择性的固相萃取剂，采用该固相萃取剂可以对样品进行固相萃取前处理，固相萃取方法溶剂用量少，能避免样品中其他成分对分析检测的干扰，具有较高的检测灵敏度。与分子印迹聚合物相比，该固相萃取剂制备方法操作过程简单，避免了模板分子的使用，减少了制备过程中马兜铃酸对实验者的伤害，也避免了使用过程中模板分子泄露对检测的影响。进一步的，本专利技术以甲基丙烯酸为功能单体对载体表面进行羧基化修饰，通过采用EDC/DMAP反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固相萃取剂，其特征在于：包括载体以及设置在载体上的具有选择性识别结构的修饰层，所述选择性识别结构由若干个氨基和共轭体系构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种固相萃取剂，其特征在于：包括载体以及设置在载体上的具有选择性识别结构的修饰层，所述选择性识别结构由若干个氨基和共轭体系构成。


2.根据权利要求1所述一种固相萃取剂，其特征在于：所述具有选择性识别结构的修饰层包括设置于载体表面的聚合物层以及与聚合物层键合的三聚氰胺。


3.根据权利要求2所述一种固相萃取剂，其特征在于：所述聚合物层采用侧链含有羧基的水溶性聚合物。


4.根据权利要求1所述一种固相萃取剂，其特征在于：所述载体选自石墨或MOF-199。


5.一种固相萃取剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将功能单体、交联剂和引发剂加入载体材料分散系中后通过聚合反应在载体表面沉积侧链含有羧基的聚合物层，得到羧基修饰载体；
2)将选择性识别结构通过缩合反应键合于羧基修饰载体上，得到固相萃取剂；所述选择性识别结构由若干个氨基和共轭体系构成。


6.根据权利要求5所述一种固相萃取剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，功能单体选自甲基丙烯酸，交联剂选自乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂选自偶氮二异丁腈；功能单体的用量为载体材料质量的13.8％～34.4％；功能单体与交联剂的摩尔比为(1～2):(1～4)；引发剂的用量为功能单体和交联剂摩尔总量的2％～8％；反应温度为50～60℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅强，舒花，陈国宁，王璐，崔霞，李璇，汪群，常春，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61