一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法。该方法是将马来酸酐酯化淀粉－喹啉偶联物、丙烯酰胺、Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺和茶碱溶于二甲基亚砜中，得到混合溶液；向混合溶液中加入甲醇，室温下搅拌２～４ｈ；在保护气体氛围中，加入偶氮二异丁腈，６０～７０℃下反应８～１２ｈ，分离，得到凝胶化产物；将凝胶化产物洗脱除去模板分子茶碱，得到分子印迹微凝胶。本方法具有成本低、操作简便快捷、灵敏度高等优点，且制得的分子印迹微凝胶具有较好的识别性能及优良的生物降解性和生物相容性，在药物检测领域具有潜在的应用价值。

Method for preparing molecularly imprinted microgel with fluorescence detection function

The present invention discloses a method for preparing molecularly imprinted microgel with fluorescence detection function. This method is the maleic anhydride esterified starch quinoline conjugates, acrylamide and N, N methylenebisacrylamide and theophylline dissolved in two dimethyl sulfoxide, mixed solution; adding methanol to the mixed solution, stirring at room temperature 2 ~ 4H; in a protective atmosphere, adding 60 ~ two azo isobutyronitrile. 70 DEG C for 8 ~ 12h, separation, gel products; the gel product of washing and removing the template molecule theophylline, obtained molecularly imprinted microgels. This method has the advantages of low cost, convenient operation, high sensitivity, molecular imprinting and the prepared microgels have compatibility better recognition performance and excellent biodegradability and biological, has potential applications in the field of drug testing.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能高分子凝胶材料的
，特别涉及。
技术介绍
近年来，随着分析技术的不断进步，对各类检测方法的研究开发也越来越重视。临 床诊断、环境监测、食品分析、产品监控、违禁药品检测等技术面临的问题也为分析技术的 发展提供了新的机遇。荧光检测法具有灵敏度高、操作简便、重现性好、设备简单等特点，近 年来受至U广泛关注(NguyenT H， Richard J. A. Organic & Biomolecular Chemistry, 2009， 7，1211-1220)。 识别单元是荧光检测器的核心部件。识别单元负责对复杂样品中的目标分析物进 行特性识别、结合。因此，荧光检测技术的快速发展必需依托于结构稳定、选择性好、灵敏 度高的识别单元。酶、抗体、受体以及其它一些生物分子已显示出优良的灵敏性和选择性。 然而，由于这些生物分子的物理、化学稳定性较差，其在生物传感上的应用受到了极大限制 (Karsten H. ， KlausM. Chemical Review, 2000， 100 :2495-2504)。中国专利CN 1827664公 开了用于对双氧水的检测一类含有磺酸酯和吸电子基团的共轭聚合物荧光传感材料的制 备方法。但是，该体系存在以下不足①一种荧光聚合物分子只能用于一种或一类分析物； ②制得材料的稳定性较差，难以重复利用；③制备条件复杂，且成本较高。分子印迹技术是 一种制备人工合成识别单元的有效方法，采用分子印迹技术制得的识别材料具有较好的物 理、化学稳定性，其选择性具有预定性，可广泛用于各类目标分子。 目前，分子印迹材料体系用于荧光检测主要基于以下两种方法①对分析物进行 荧光标记(中国专利CN 101487822);②共轭聚合物荧光传感材料与分子印迹材料形成复 合物(中国专利CN 101381438)。然而，这两种方法存在的主要问题是第一，分子印迹材料 仅起到识别单元的作用，需外加荧光物质做响应材料，过程较繁琐；第二，灵敏度低，且检测 限较高；第三，常用的分子印迹材料多以乙烯基衍生物作为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇 酯、N， N-亚甲基双丙烯酰胺等作为交联剂(0had K. ， Havazelet B. P. Langmuir， 2007， 23 : 6329-6335)，致使制备成本增加，所得分子印迹材料的生物降解性及相容性较差，极大限制 分子印迹材料的应用。因此，如何制备出价格低廉，集识别和响应功能于一体的分子印迹荧 光检测材料是荧光检测
的一项重要研究课题。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种具有荧光 检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法。 本专利技术的目的通过下述技术方案实现一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶 的制备方法，包括以下步骤将马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物、丙烯酰胺、N， N-亚甲基双 丙烯酰胺和茶碱溶于二甲基亚砜中，得到混合溶液；向混合溶液中加入甲醇，室温下搅拌；3在保护气体氛围中，加入偶氮二异丁腈进行反应，分离，得到凝胶化产物；将凝胶化产物洗 脱除去模板分子茶碱，得到分子印迹微凝胶。 所述马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物的合成方法按以下步骤进行 (1)制备马来酸酐酯化淀粉将3. 0 4. 0g可溶性淀粉、3. 0 4. OmL三乙胺和 25 30mL二甲基亚砜加入容器中，搅拌形成均匀悬浮液；在80 9(TC和氮气保护条件下， 搅拌使其形成均匀透明溶液，继续保持上述条件30 60min ;冷却至55 60°C ，加入4. 0 5. Og马来酸酐，搅拌反应8 9h，用乙醇沉淀、洗涤，真空干燥，得到马来酸酐酯化淀粉； (2)制备马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物取0. 5 1. Og步骤(1)所得马来酸 酐酯化淀粉和0.6 l.Og 8-氨基喹啉溶于15 30mL二甲基亚砜中，搅拌条件下加入 0. 42 0. 80g N， N- 二环己基碳二亚胺和0. 20 0. 40g N-羟基琥珀酰亚胺，搅拌条件下 反应48h后，过滤除去沉淀物，用乙醇沉淀、洗涤，真空干燥，得到马来酸酐酯化淀粉_喹啉 偶联物。 步骤(1)和(2)所述真空干燥的温度为40 5(TC，干燥时间为48h。所述搅拌的时间为2 4h ;所述反应的温度为60 70°C，反应的时间为8 12h ;所述保护气体为氮气。 所述混合溶液中的马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物、丙烯酰胺、N， N-亚甲基双丙 烯酰胺和茶碱的质量体积比浓度分别为10 15g/L、10 20g/L、5 25g/L和0 0. 6g/ L。 所述甲醇与二甲基亚砜的体积比为2 : 5 2 : 4。 所述偶氮二异丁腈的用量为马来酸酐酯化淀粉-喹啉偶联物、丙烯酰胺和N，N-亚 甲基双丙烯酰胺总质量的2 5%。 所述洗脱除去模板分子茶碱的方法为将凝胶化产物用乙酸/甲醇混合溶液进行 洗涤，直至紫外检测洗脱液在272nm处没有吸收波长。所述乙酸/甲醇混合溶液是体积比 为l:9 2:8的乙酸和甲醇混合物。 将所得分子印迹微凝胶用水洗涤至中性，除去残余的乙酸，真空干燥得分子印迹 微凝胶。该分子印迹微凝胶粒径分布见图l，其平均粒径为44. lum。 本专利技术的原理为通过模板分子与含荧光基团的功能聚合物(马来酸酐酯化淀 粉_喹啉偶联物)之间的相互作用，在微凝胶上构造出大量的特异识别单元，使制得的分子 印迹微凝胶对茶碱具有较好的吸附选择性，可用于茶碱的检测。本专利技术制得的分子印迹微 凝胶上的喹啉基团在水溶液中，能与茶碱分子发生相互作用，从而使原本发光较强的喹啉 基团荧光减弱，因此达到检测的目的。 本专利技术所得分子印迹微凝胶检测茶碱的方法为将制得的分子印迹微凝胶分散于 水中制成浓度为2mg/mL的悬浮液，将茶碱溶液加入到分子印迹微凝胶悬浮液中，其中茶碱 的浓度为0 300ug/mL，吸附平衡后，330nm波长激发光条件下，测定了分子印迹微凝胶的 荧光发射光谱，根据467nm处荧光强度的变化，获得检测结果。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果(l)采用沉淀法制备分子印 迹微凝胶颗粒，无需经过粉碎、过筛等复杂工序，且无需加入乳化剂而干扰模板分子与功能 基团间的相互作用；(2)分子印迹微凝胶的荧光强度可通过马来酸酐酯化淀粉-喹啉偶联 物的取代度进行调控，操作简便快捷、灵敏度高；(3)本专利技术方法制得的分子印迹微凝胶集识别和响应功能于一体，测量方法简单；(4)由本专利技术的方法制得的分子印迹微凝胶性能 稳定，可长期保存；(5)所采用的主要原料为淀粉，原料来源广泛，所形成的分子印迹微凝 胶具有良好的生物降解性及生物相容性，在药物检测领域具有潜在的应用价值。附图说明 图1为分子印迹微凝胶粒径分布。 图2为不同浓度茶碱溶液中分子印迹和非分子印迹微凝胶在发射波长为467nm处 的荧光强度图。具体实施例方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。本专利技术所得分子印迹微凝胶的选择吸附特性测定方法为称取两份质量为0. 10g 的分子印迹微凝胶浸入蒸馏水中充分溶胀，再分别置于12. 5mL浓度均为100ug/mL的茶碱、 咖啡因水溶液中，吸附1.5h后，用紫外分光光度法测定吸附量(茶碱和咖啡因的测定波长 分别本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将马来酸酐酯化淀粉－喹啉偶联物、丙烯酰胺、Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺和茶碱溶于二甲基亚砜中，得到混合溶液；向混合溶液中加入甲醇，室温下搅拌；在保护气体氛围中，加入偶氮二异丁腈进行反应，分离，得到凝胶化产物；将凝胶化产物洗脱除去模板分子茶碱，得到分子印迹微凝胶。

【技术特征摘要】
一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤将马来酸酐酯化淀粉-喹啉偶联物、丙烯酰胺、N，N-亚甲基双丙烯酰胺和茶碱溶于二甲基亚砜中，得到混合溶液；向混合溶液中加入甲醇，室温下搅拌；在保护气体氛围中，加入偶氮二异丁腈进行反应，分离，得到凝胶化产物；将凝胶化产物洗脱除去模板分子茶碱，得到分子印迹微凝胶。2. 根据权利要求1所述的一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法，其特 征在于所述马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物的合成方法按以下步骤进行(1) 制备马来酸酐酯化淀粉将3. 0 4. 0g可溶性淀粉、3. 0 4. 0mL三乙胺和25 30mL 二甲基亚砜加入容器中，搅拌形成均匀悬浮液；在80 9(TC和氮气保护条件下，搅拌 使其形成均匀透明溶液，继续保持上述条件30 60min ;冷却至55 6(TC，加入4. 0 5. 0g马来酸酐，搅拌反应8 9h，用乙醇沉淀、洗涤，真空干燥，得到马来酸酐酯化淀粉；(2) 制备马来酸酐酯化淀粉_喹啉偶联物取0. 5 1. 0g步骤(1)所得马来酸酐酯化 淀粉和O. 6 l.Og 8-氨基喹啉溶于15 30mL二甲基亚砜中，搅拌条件下加入0. 42 0. 80gN， N- 二环己基碳二亚胺和0. 20 0. 40g N_羟基琥珀酰亚胺，搅拌条件下反应48h 后，过滤除去沉淀物，用乙醇沉淀、洗涤，真空干燥，得到马来酸酐酯化淀粉-喹啉偶联物。3. 根据权利要求2所述的一种具有荧光检测功能的分子印迹微凝胶的制备方法，其特 征在于步骤(1)和(2)所述真空干燥的温度为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红飞，张黎明，唐春燕，杨浩，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]