一種非甾類抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法及應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種非甾體抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法與應(yīng)用。所述方法以非甾體抗炎藥為模板，先對分子印跡預(yù)聚合體系的構(gòu)型、能量、反應(yīng)配比以及復(fù)合反應(yīng)的結(jié)合能進行分子模擬計算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)計出適合的分子印跡聚合物制備體系；再將模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和制孔劑按一定質(zhì)量比在反應(yīng)釜中混合制得帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物；再將得到的分子印記聚合物研磨、洗脫、烘干，得到除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物。將得到的除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物做柱層析填料裝柱，應(yīng)用于從環(huán)境水樣中提取非甾體抗炎藥，具有選擇性強、吸附量大等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種非甾類抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法及應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于新材料領(lǐng)域，涉及設(shè)計非甾體抗炎藥分子印跡聚合物制備體系，更具體地，涉及一種非甾類抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
環(huán)境水中藥品和個人護理用品（PPCPs）殘留問題直接影響人類飲水安全以及食品安全等問題，逐漸成為環(huán)境領(lǐng)域研究熱點。非甾體抗炎藥（NSAIDs）是目前PPCPs類新型污染物中最受關(guān)注的物質(zhì)之一，具有用量大、對環(huán)境有潛在危害等特點。最近美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)認(rèn)為NSAIDs存在潛在的心血管和消化道出血風(fēng)險，要求藥品生產(chǎn)廠家在其說明書中提出警示，這使NSAIDs的安全用藥成為目前全球醫(yī)藥界的熱點問題。NSAIDs的藥理作用機制主要是通過抑制環(huán)氧化酶，減少炎性介質(zhì)前列腺素的生成來發(fā)揮抗炎、鎮(zhèn)痛、解熱作用的，如果人體接觸這類藥物過多，將會給人體胃腸道，肝臟，泌尿系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)等帶來諸多不良反應(yīng)和造成極大損害。因此高效的除去NSAIDs殘留問題十分重要。由于NSAIDs在環(huán)境水體中存在濃度低、極性強且環(huán)境樣品基質(zhì)復(fù)雜等特點，常規(guī)的萃取技術(shù)難以實現(xiàn)對其有效的分離和富集。常規(guī)的凈化技術(shù)也難以除去NSAIDs殘留問題，這成為環(huán)境中急需破解的技術(shù)難題之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種非甾類抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法。針對非甾體抗炎藥（NSAIDs），采用分子模擬手段研究其空間結(jié)構(gòu)特征，通過結(jié)構(gòu)疊合設(shè)計通用型的分子印跡模板分子，并優(yōu)化功能單體、交聯(lián)劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等參數(shù)條件，在極性溶劑中制備可以特異性吸附NSAIDs的親水性功能性分子印跡微球，并應(yīng)用于環(huán)境水中痕量NSAIDs的分析檢測以及水體凈化，對于提高環(huán)境水中痕量有機污染物分析技術(shù)、控制水環(huán)境中有機污染物殘留水平以及保障人們身心健康等都具有重要意義。本專利技術(shù)的另一目的在于提供上述方法制備得到的非甾類抗炎藥分子印跡聚合物。本專利技術(shù)的另一目的在于提供上述分子印跡聚合物的應(yīng)用。本專利技術(shù)的上述目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。一種非甾體抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法，依次包括以下步驟：S1.對分子印跡預(yù)聚合體系的構(gòu)型、能量、反應(yīng)配比以及復(fù)合反應(yīng)的結(jié)合能進行分子模擬計算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)計出適合的分子印跡聚合物制備體系；S2.以非甾體抗炎藥為模板，將模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑加入反應(yīng)釜中混合，超聲脫氣，然后充氮除氧，密封后于70~75℃恒溫水浴聚合12~16小時，得到帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物；S3.將S2得到的聚合物研磨過篩，得均勻帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物顆粒，洗脫，得到留有分子印跡孔穴的聚合物顆粒，真空下烘干，即得到除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物。其中，步驟S2所述的功能單體為4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種；所述的交聯(lián)劑為乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種；所述模板、功能單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6。本專利技術(shù)采用分子模擬手段對極性非甾體類抗炎藥（NSAIDs）進行結(jié)構(gòu)模擬，通過結(jié)構(gòu)疊合設(shè)計通用型的分子印跡模板分子，并基于此進行制備分子印跡材料。現(xiàn)有技術(shù)中，也有利用分子印跡技術(shù)提取姜酚、銀杏酸、光甘草定等物質(zhì)，但提取不同物質(zhì)時所用的功能單體和交聯(lián)劑各有不同，且各物質(zhì)之間的用量比直接影響制備得到分子印跡聚合物的性質(zhì)，進而影響吸附作用和富集效率。專利技術(shù)人在實驗初期進行了大量的探索研究，計算模板分子和不同單體以不同質(zhì)量比進行反應(yīng)配比時復(fù)合體系的結(jié)合能的大小，篩選出合適的功能單體及與之配合的交聯(lián)劑，發(fā)現(xiàn)功能單體采用4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種，交聯(lián)劑采用乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種時，獲得的分子印跡聚合物可以用于同時吸附多個NSAIDs；并且，所述模板、功能單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比在1:1~4:4~6范圍內(nèi)時，制備得到分子印跡聚合物微球的比表面積達356.650m2/g，總孔體積為0.388cm3/g，提高了對NSAIDs的吸附作用和富集效率。專利技術(shù)人經(jīng)過大量的實驗研究，發(fā)現(xiàn)針對非甾體類抗炎藥（NSAIDs），功能單體選擇4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種時制備得到的聚合物的性質(zhì)明顯優(yōu)于其他功能單體。例如對于阿司匹林，功能單體優(yōu)選三氟甲基丙烯酸，而丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酰-β-環(huán)糊精、甲基丙烯酸甲酯等功能單體制備得到的聚合物性質(zhì)較差；對于對乙酰氨基酚，功能單體優(yōu)選4-乙烯基吡啶，而乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-乙烯基吡啶、甲基丙烯酸甲酯等功能單體制備得到的聚合物性質(zhì)較差；對于安乃近，功能單體優(yōu)選三氟甲基丙烯酸，而乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、N-異丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯等功能單體制備得到的聚合物性質(zhì)較差。優(yōu)選地，S3所述研磨后過250~300目篩。優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁氰或偶氮二異戊氰中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述致孔劑為氯仿或甲苯中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6:0.1~0.3:16~22。優(yōu)選地，所述模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑的質(zhì)量比為1:1~4:4:0.1~0.3:16~22；其中，所述功能單體為4-乙烯基吡啶，所述交聯(lián)劑為季戊四醇三丙烯酸酯。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，功能單體4-乙烯基吡啶和交聯(lián)劑季戊四醇三丙烯酸酯配合，且各物質(zhì)比在上述范圍時，制備得到的聚合物的性質(zhì)明顯優(yōu)于其他。優(yōu)選地，所述模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑的質(zhì)量比為1:1~4:6:0.1~0.3:16~22；其中，所述功能單體為三氟甲基丙烯酸，所述交聯(lián)劑為乙二醇基二甲基丙烯酸酯。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，功能單體三氟甲基丙烯酸和交聯(lián)劑乙二醇基二甲基丙烯酸酯配合，且各物質(zhì)比在上述范圍時，制備得到的聚合物的性質(zhì)明顯優(yōu)于其他。優(yōu)選地，S3所述烘干為70℃干燥12h。優(yōu)選地，S3所述洗脫采用甲醇乙酸混合溶液和甲醇進行洗脫。更優(yōu)選地，所述甲醇和乙酸混合溶液中甲醇：乙酸為8~10∶1。優(yōu)選地，一種非甾體抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法，包括以下步驟：S1.對分子印跡預(yù)聚合體系的構(gòu)型、能量、反應(yīng)配比以及復(fù)合反應(yīng)的結(jié)合能進行分子模擬計算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)計出適合的分子印跡聚合物制備體系，所述非甾體抗炎藥模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6:0.1~0.3:16~22；S2.按S1所述各物質(zhì)比例將非甾體抗炎藥模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑加入反應(yīng)釜中混合均勻，超聲脫氣10min，然后充氮除氧10分鐘，密封后于70~75℃恒溫水浴聚合12小時，得到帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物；S3.將S2得到的聚合物碾磨過250~300目篩，即得到帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物顆粒，用甲醇乙酸混合溶液和甲醇依次進行洗脫，于70℃真空干燥12h后，即得到除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物；其中，步驟S2所述的功能單體為4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種；所述的交聯(lián)劑為乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種。本專利技術(shù)制備得到的除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物具有與非甾體抗炎藥分子體積、結(jié)構(gòu)、極性相匹配的印記位點，對非甾體抗炎藥本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種非甾體抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：S1.?對分子印跡預(yù)聚合體系的構(gòu)型、能量、反應(yīng)配比以及復(fù)合反應(yīng)的結(jié)合能進行分子模擬計算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)計出適合的分子印跡聚合物制備體系；S2.?以非甾體抗炎藥為模板，將模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑加入反應(yīng)釜中混合，超聲脫氣，然后充氮除氧，密封后于70~75℃恒溫水浴聚合?12~16小時，得到帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物；S3.?將S2得到的聚合物研磨過篩，得均勻帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物顆粒，洗脫，得到留有分子印跡孔穴的聚合物顆粒，真空下烘干，即得到除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物；其中，步驟S2所述的功能單體為4?乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種；所述的交聯(lián)劑為乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種；所述模板、功能單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種非甾體抗炎藥分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟：S1.對分子印跡預(yù)聚合體系的構(gòu)型、能量、反應(yīng)配比以及復(fù)合反應(yīng)的結(jié)合能進行分子模擬計算，根據(jù)所得結(jié)果設(shè)計出適合的分子印跡聚合物制備體系；S2.以非甾體抗炎藥為模板，將模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑加入反應(yīng)釜中混合，超聲脫氣，然后充氮除氧，密封后于70~75℃恒溫水浴聚合12~16小時，得到帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物；S3.將S2得到的聚合物研磨過篩，得均勻帶有模板分子非甾體抗炎藥的分子印跡聚合物顆粒，洗脫，得到留有分子印跡孔穴的聚合物顆粒，真空下烘干，即得到除去模板的非甾體抗炎藥分子印跡聚合物；其中，步驟S2所述的功能單體為4-乙烯基吡啶或三氟甲基丙烯酸中的一種或兩種；所述的交聯(lián)劑為乙二醇基二甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯中的一種或兩種；所述模板、功能單體和交聯(lián)劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6；所述非甾體抗炎藥選自阿司匹林、乙酰氨基酚或者安乃近。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，S3所述研磨后過250~300目篩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述模板、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、制孔劑的質(zhì)量比為1:1~4:4~6:0....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：路朋山，
申請(專利權(quán))人：廣州四友環(huán)保科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44