一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球及其制备方法和应用技术

一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球及其制备方法和应用，它涉及纳米磁性纤维素分子印迹微球及其制备方法和应用。本发明专利技术要解决现有IAA检测方法步骤复杂、费时、干扰定量及成本高的问题。本发明专利技术吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球由IAA、4-VP、硅烷化的β-CD、DMSO、纳米磁性纤维素微球粒子、交联剂、苯乙烯、引发剂和水制成。方法：一、纤维素的活化；二、纤维素的溶解；三、纳米Fe3O4磁性液体的制备；四、纳米磁性纤维素微球粒子的制备；五、β-环糊精硅烷化；六、IAA分子印迹磁性纤维素微球的制备。本发明专利技术吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球作为吸附剂用于定量检测植物组织中吲哚-3-乙酸的含量。

【技术实现步骤摘要】
—种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球及其制备方法和应用
本专利技术涉及纳米磁性纤维素分子印迹微球及其制备方法，以及将其用于定量检测植物组织中的吲哚-3-乙酸的含量，属于生物质基功能材料制备
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技术介绍
纤维素是一种直链多糖，它是通过大量的β -D-吡喃葡萄糖酐上的β -1, 4-糖苷键相互衔接最终形成的。纤维素属于结晶性的原纤结构。这种晶区结构的形成是由于纤维素分子内部数量庞大的氢键诱导产生的，是一种超分子结构。纤维素不溶于水并且很难在一般的有机溶剂(如乙醇、丙酮、甲苯等)中进行溶解。但经过研究发现，纤维素非水溶剂体系可以溶解制备纤维素溶液，现有的纤维素非水溶剂体系主要有三种:Ν-甲基氧化吗啉(DMMO)体系、离子液体体系以及LiCl/DMAc体系。其中LiCl/DMAc非水溶剂体系由于溶解过程不产生中间产物(即纤维素直接被溶解而不会发生降解反应)，所形成的溶液稳定性优良，可以进行均相酯化和成膜等反应而拥有巨大的优势。磁性高分子微球的应用以及研究范围十分宽广，在药物方面，磁性微球可以与催化剂、酶、抗体、蛋白质等结合，作为这些物质的载体，可以显著的提高酶、蛋白质、催化剂的生物活性，更高效的发挥它们的功能；在分析领域，磁性微球在外磁场存在下高效的选择性分离富集作用可以实现对物质、离子的回收和再利用，如检测和去除废水中的重金属；在生物工程和医学技术方向，磁性微球良好的生物相容性可以用于固定化酶等生物工程和细胞分离等医学领域，同时其优良的靶向性能、体积效应和表面效应使得微球可以应用于靶向药物、临床免疫诊断、体外扩增等方面；在磁显影领域，磁性微球凭借其优良的磁性特征常被应用于核磁共振成像等方面；除此之外，当高分子磁性微球的粒径达到可以使超顺磁性消失的超小尺寸时，磁性微球就有了一定的磁滞消耗以及适量的发热量，这时的微球可以应用于肿瘤热疗。当磁性微球达到纳米`数量级后，微球中的纳米尺度的磁性颗粒有了更加广阔的应用空间，可以进行信息储存、药物及生物大分子运输和磁流体密封的操作。纳米级的磁性微球则可以应用于传感器、非线性光学材料的制作，对电磁材料的屏蔽以及分子电子器件的制作等方面，发展前景十分可观。当前制备磁性微球方法较多，选用的磁芯和高分子聚合物外壳也不尽相同。分子印迹的方法十分简便，并且容易操作。发生反应时需要的原料有:功能单体，模板分子，合适的溶剂以及交联剂等。聚合反应是在体系中引入模板分子之后进行的。在这些反应过程中，功能单体是以有序的方式(和模板分子)组合起来的，与此同时，其功能基团也被安置在有着期望尺寸腔体内的某些期望位置上。既不需要有复杂的有机合成过程，也不需要有复杂的分子构造。如果希望该接受体能够识别某种特定的客体化合物分子，可简单地用选用的模板客体化合物(或其类似物)存在的条件下，将适当的功能单体进行聚合而完成所需操作。对于另一些客体化合物分子的识别，可适当选用另一些功能单体和模板分子进行组合，于是相应的接受体就几乎是自动地形成了。当今，分子印迹的方法已得到广泛的应用，它可很方便又经济地将目标分子放置于期望位置。这一目的并不限于制备人工的接受体，而是有着更为广阔的应用范围。迄今还没有这样一种方法，可在溶液中(或在气相中)将分子运动予以冻结，并能按照设计来固定它们。另外，采用生物分子作为模板，在分子生物学和药物学中是颇有希望的。在许多科学文章中还可以看到，分子印迹的概念已得到有效的利用，毋庸置疑，分子印迹的方法将是21世纪的重大发展之一。吲哚-3-乙酸(IAA)是植物体内合成的一系列微量有机物质，在极低浓度下控制着植物生命活动。由于天然植物中IAA的含量一般在ng/g数量级，而且IAA的痕量性、易变性和基质复杂性的特点，给植物生长素的检测带来了困难。目前检测植物生长素含量的常规方法有:高效液相色谱法HPLC ;气相色谱测定法(GC);酶联免疫分析；毛细管电泳法(CE)，虽然上述方法已经成功应用到各种植物组织中IAA的检测中，但是都具有一定的局限性:高效液相色谱法、气相色谱虽然能以高灵敏度来检测IAA，但是仪器比较昂贵，样品处理步骤比较复杂，消耗时间比较长，不能实时、活体、原位地检测植物激素；酶联免疫分析法对目标分析物有着极好的特异性，作为一种具有选择性的方法也已经用于植物激素的检测，但是采用免疫分析对植物生长素进行定量分析时，由于存在一些其他抗体的交叉反应，可能会存在误差，干扰定量进行。另外，免疫分析进行检测植物生长素时需要合成生长素抗体，因此实验步骤比较复杂、费时。利用纳米磁性纤维素分子印迹微球，用于定量检测植物组织中的吲哚-3-乙酸的含量一项十分有意义的研究。这是因为植物生长素吲哚-3-乙酸的用途相当广泛，不但可以用作植物生长刺激素还可以用作分析试剂，它诱导番茄单性结实和坐果，促进插枝生要，其浓度对植物生长活动的影响是不可忽视的，适量地使用必然会对农业高效增产大有裨.、Mo
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有IAA检测方法步骤比较复杂、费时、干扰定量进行及成本高的问题，提供一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球及其制备方法和应用。本专利技术的一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球由1.0~1.2mmol的IAA、4.0 ~4.2mmol 的 4_VP、2.0 ~2.1g 硅烷化的 β-CD、10 ~12mL 的 DMS0、0.05g ~0.1Og 的纳米磁性纤维素微球粒子、23~24mmol的交联剂、79~80mmol的苯乙烯、0.6~0.7mmol的引发剂和80~85mL的水制成。本专利技术的一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球的制备方法，按照以下步骤进行:一、向微晶纤维素中加入无水DMAc浸泡40~50h，倒出上层清液，再将浸泡后的微晶纤维素于真空干燥器中，在温度为55°C~60°C条件下干燥30~40h进行活化，得到活化后的干燥纤维素；二、将无水LiCl加入到无水DMAc中，搅拌后制得质量百分含量为8%~12%的LiCl/DMAc溶液，再将步骤一得到的活化后的纤维素加入到上述LiCl/DMAc溶液中，进行磁力搅拌，得到质量百分含 量为2.8%~3%的纤维素溶液；三、采用加热至沸腾3~5min后再冷却至室温的蒸馏水配制0.5mol/L FeSO4溶液和1.0moI/L FeCl3溶液，将0.5mol/L FeSO4溶液和1.0moI/L FeCl3溶液按摩尔比I:1.5~2混合，在氮气条件下搅拌至均质化，得混合溶液，然后加入质量百分含量为25%~28%的NH3 -H2O溶液，调节混合溶液的pH值至11~13，在氮气条件下以800~1000rpm搅拌1.5~2h，得生成物，将生成物放入微波加热器内，于80°C~90°C、氮气条件下加热I~1.5h，用磁石收集沉淀物，然后用体积百分含量为8%~10%的醋酸和蒸馏水交替洗涤3~4次，得到Fe3O4粒子；四、取步骤三得到的Fe3O4粒子3.5~3.9g，加入质量百分含量为25%~28%的PEG600025~30mL溶液，用快速混匀器混匀10~15min，再超声处理I~2h，然后再加入油酸2~3mL和聚乙烯醇0.3~0.4g,混匀5~8min,混匀后超声30~40min,得到悬浮液，向上述悬浮液中加入步骤二得到的纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吲哚?3?乙酸分子印迹磁性纤维素微球，其特征在于吲哚?3?乙酸分子印迹磁性纤维素微球由1.0～1.2mmol的IAA、4.0～4.2mmol的4?VP、2.0～2.1g硅烷化的β?CD、10～12mL的DMSO、0.05g～0.10g的纳米磁性纤维素微球粒子、23～24mmol的交联剂、79～80mmol的苯乙烯、0.6～0.7mmol的引发剂和80～85mL的水制成。

【技术特征摘要】
1.一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球，其特征在于吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球由1.0~1.2mmol的IAA、4.0~4.2mmol的4_VP、2.0~2.1g硅烷化的β -⑶、10~12mL的DMS0、0.05g~0.1Og的纳米磁性纤维素微球粒子、23~24mmol的交联剂、79~8OmmoI的苯乙烯、0.6~0.7mmol的引发剂和80~85mL的水制成。2.根据权利要求1所述的一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球，其特征在于所述的纳米磁性纤维素微球粒子是按以下步骤制备的: 一、采用加热至沸腾3~5min后再冷却至室温的蒸馏水配制0.5mol/L FeSO4溶液和1.0moI/L FeCl3 溶液，将 0.5mol/L FeSO4 溶液和 1.0moI/L FeCl3 溶液按摩尔比 1:1.5 ~2混合，在氮气条件下搅拌至均质化，得混合溶液，然后加入质量百分含量为25%~28%的NH3.H2O溶液，调节混合溶液的pH值至11~13，在氮气条件下以800~1000rpm搅拌1.5~2h,得生成物,将生成物放入微波加热器内，于80°C~90°C、氮气条件下加热I~1.5h,用磁石收集沉淀物，然后用体积百分含量为8%~10%的醋酸和蒸馏水交替洗涤3~4次，得到Fe3O4粒子； 二、取步骤三得到的Fe3O4粒子3.5~3.9g，加入质量百分含量为25%~28%的PEG600025~30mL溶液，用快速混匀器混匀10~15min，再超声处理I~2h，然后再加入油酸2~3mL和聚乙烯醇0.3~0.4g,混匀5~8min,混匀后超声30~40min,得到悬浮液，向上述悬浮液中加入步骤二得到的纤维素溶液98~IOOmL,边加入边进行超声，超声时间为30~40min，得到纳米磁性纤维素微球粒子。3.根据权利要求1所述的一种吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球，其特征在于所述的硅烷化的β -⑶是按以下步骤制备的:取β -⑶加入到无水DMF中，制备成质量百分含量为20%~22%的β -⑶的DMF溶液，再向30~35mL上述溶液中加入NaH至NaH达到饱和，然后于800~1000rpm下进行磁力搅拌I~1.5h，搅拌过程中加入GPTMS2~3mL，然后于75°C~80°C反应10~12h，`将得到的沉淀物依次用DMF、甲醇和丙酮洗涤，得到硅烷化β-⑶，再将硅烷化β-⑶于100°C~110°C下真空干燥12~14h，然后置于干燥器中，干燥后即得硅烷化的β -⑶。4.一种制备权利要求1所述的吲哚-3-乙酸分子印迹磁性纤维素微球的方法，其特征在于它包括以下步骤: 一、向微晶纤维素中加入无水DMAc浸泡40~50h，倒出上层清液，再将浸泡后的微晶纤维素于真空干燥器中，在温度为55°C~60°C条件下干燥30~40h进行活化，得到活化后的干燥纤维素； 二、将无水LiCl加入到无水DMAc中，搅拌后制得质量百分含量为8%~12%的LiCl/DMAc溶液，再将步骤一得到的活化后的纤维素加入到上述LiCl/DMAc溶液中，进行磁力搅拌，得到质量百分含量为2.8%~3%的纤维素溶液； 三、采用加热至沸腾3~5min后再冷却至室温的蒸馏水配制0.5mol/L FeSO4溶液和`1.0moI/L FeCl3 溶液，将 0.5mol/L FeSO4 溶液和 1.0moI/L FeCl3 溶液按摩尔比 1:1.5 ~2混合，在氮气条件下搅拌至均质化，得混合溶液，然后加入质量百分含量为25%~28%的NH3.H2O溶液，调节混合溶液的pH值至11~13，在氮气条件下以800~1000rpm搅拌1.5~2h,得生成物,将生成物放入微波加热器内，于80°C~90°C、氮气条件下加热I~1.5h,用磁石收集沉淀物，然后用体积百分含量为8%~10%的醋酸和蒸馏水交替洗涤3~4次，得到Fe3O4粒子； 四、取步骤三得到的Fe3O4粒子3.5~3.9g，加入质量百分含量为25%~28%的PEG600025~30mL溶液，用快速混匀器混匀10~15min，再超声处理I~2h，然后再加入油酸2~3mL和聚乙烯醇0.3~0.4g,混匀5~8min,混匀后超声30~40min,得到悬浮液，向上述悬浮液中加入步骤二得到的纤维素溶液98~IOOmL,边加入边进行超声，超声时间为30~40min，得到纳米磁性纤维素微球粒子； 五、取β-⑶加入到无水DMF中，制备成质量百分含量为20%~22%的β -⑶的DMF溶液，再向30~35mL上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王霆，金佳琪，董仕辉，刘畅，孙楠，阎秀峰，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：