|  分子烙印技术(Molecular imprinting technique, M IT)是对特定目标分子(即模板分子)具有高选择 识别功能的材料制备技术。目前,分子烙印技术在 手性物质的高效分离[ 1 ] 、化学仿生传感器[ 2 ]、模拟 酶催化[ 3 ] 、中草药有效成分的提取分离[ 427] 等领域 呈现出良好的应用前景。制备分子烙印聚合物,一 般需要经以下三步完成[ 8 ] : ( 1)化学纯的模板分子 与单体间产生互补的相互作用,形成复合物; (2)加 入交联剂,使复合物发生交联聚合; ( 3)除去模板分 子。制得的分子烙印聚合物对模板分子具有选择性 识别功能。
银杏内酯( ginkgolide)为银杏科植物银杏(Gink2 g o biloba L. )中的一类具有抗氧化、抗癌、降血压和 血糖等功效的活性成分,包括银杏内酯A、B、C、J、M及白果内酯[ 9 ]。银杏中银杏内酯的含量极低,仅为 0. 001%~0. 8%。传统的分离方法步骤繁琐复杂, 难以简单、快速地获得纯度较高的单一银杏内酯。 理论上讲,分子烙印聚合物可用于单一银杏内酯的 选择分离,但是,由于纯的模板分子造价太高、用量 较大,制备这种分子烙印聚合物成本昂贵。我们尝 试了以价格相对便宜的混合银杏内酯作为模板分 子。利用银杏内酯C分子的羟基最多的特点,在各 组分对单体予组织过程中,它与单体的识别和结合 会具有一定优势。实验结果表明,制备的分子烙印 聚合物对银杏内酯C有优先选择识别作用。以此, 为固相萃取材料处理混合内酯,提高了银杏内酯C 的相对含量。
1 实验
药品及仪器
丙烯酸( ,分析纯,沈阳化学试剂厂) ;三羟甲基丙烷三丙烯酸酯( TMPTA,工业品,天津市化学试 剂研究所) ;偶氮二异丁腈(AIBN,分析纯) ;二氯甲 烷(分析纯) ;甲醇(分析纯) ; 二甲基亚砜(DMSO, 分析纯) ;银杏内酯混合物
1. 2 银杏内酯MIP的制备
准确称取银杏内酯2. 1181 g(5 mmoL) ,溶于30 mL DMSO和CH2Cl2 的混合溶剂中,加入单体丙烯 酸(减压蒸馏,除去阻聚剂) 1. 4453 g( 20 mmoL ) ,混 匀,放置24 h ,使之充分作用。再加入引发剂A IBN (用乙醇精制) 30 mg ( 0. 183 mmoL) ,交联剂TMPTA 5. 8 g(20 mmoL ) ,混均。将溶液置于自制的石英反 应器中,在冰水浴条件下,用高压汞灯照射24 h,得 到淡黄色聚合物。经粉碎、研磨后,置于索氏提取器 中,用甲醇抽提24 h,脱除模板分子,真空干燥后,得 粉末状产物。按上述过程操作,不加入模板分子,得 到空白聚合物。
1. 3 选择吸附性能的测试
1. 3. 1 MIP与非M IP吸附性能的比较
取2. 5 mg/mL的银杏内酯2甲醇溶液10 mL,分 别置于装有1 g分子烙印聚合物和非分子烙印聚合 物的锥形瓶中,于室温下,磁力搅拌24 h,滤出清液。 用紫外光谱(λmax = 220 nm)比较两者吸附性能的差 异。
1. 3. 2 银杏内酯M IP最大吸附量的测定
鉴于采用混合银杏内酯作为模板分子,经理论 计算,银杏内酯A、B、C、J、M紫外吸收波长基本相 同,为此,将混合银杏内酯作为标准物。
准确配置0. 5、1、1. 5、2、2. 5 mg/mL 的混合银 杏内酯- 甲醇溶液,在λmax = 220 nm 处,测定这 一系列溶液的吸光度,绘制标准工作曲线(图1) 。
准确移取2. 5 mg /mL的银杏内酯甲醇溶液10 mL ,加入到装有1 g银杏内酯分子烙印聚合物的锥 形瓶中,于室温下,磁力搅拌,滤出清液,测定滤 液及原溶液的吸光度。由工作曲线,计算出银 杏内酯分子烙印聚合物的最大吸附量。
1. 3. 3 利用MIP从粗提银杏内酯中选择分离银杏内酯C的评价
在室温20 ℃下,分别取三份10 g银杏内酯分 子烙印聚合物, 加入到100 mL 浓度为2. 5 mg/mL 的银杏内酯甲醇溶液中,慢速磁力搅拌下,吸附12 h 后,抽滤,用50 mL甲醇冲洗聚合物表面后,置于索 氏提取器中,甲醇热回流洗脱12 h后,回收甲醇,得 到吸附后的银杏内酯。
2 结果与分析
2. 1 MIP与非M IP的红外表征
分别测得分子烙印聚合物、经洗脱除去模板的 分子烙印聚合物和非分子烙印聚合物的红外谱图 (溴化钾压片) ,列于图2。从图2中可以看出,未经 洗脱的分子烙印聚合物在1780、1138 cm21处比经过 洗脱的分子烙印聚合物以及非分子烙印聚合物明显 多出两个吸收峰,它们正是银杏内酯的羰基和C2O 的吸收峰,说明分子烙印聚合物中存在烙印分子;经 洗脱的分子烙印聚合物和非分子烙印聚合物的红外 谱图完全相同,说明分子烙印聚合物中银杏内酯可 以通过洗脱的方法除去。
2. 2 MIP与非M IP吸附性能的比较
经分子烙印聚合物和非分子烙印聚合物的吸附 后的滤液紫外谱图如图3所示。在图3 中,谱图 为浓度为5 L 的银杏内酯2甲醇溶液紫外光谱图;谱图2为银杏内酯2甲醇溶液经过非分子烙印 聚合物吸附后的滤液紫外光谱图;谱图3为银杏内 酯2甲醇溶液经过分子烙印聚合物吸附后的滤液紫 外光谱图。从吸光度改变的大小可以看出,分子烙 印聚合物对银杏内酯有非常明显的吸附作用,而非 分子烙印聚合物吸附作用则十分微弱。这是因为在 分子烙印聚合物中存在与银杏内酯分子空间结构互 补,官能团相互作用的孔穴,对银杏内酯分子具有很 强的“记忆”功能,而非分子烙印聚合物则不具备这 样的孔穴,只表现出微弱的表面吸附作用。
2. 3 银杏内酯MIP最大吸附量的测定
通过对吸附时间和搅拌因素的考察,我们得出 了最佳的吸附条件,在该条件下, 测定2. 5 mg/mL 的银杏内酯2甲醇溶液,经1 g银杏内酯分子烙印聚 合物吸附前后溶液的吸光度,如图3,由标准工作曲 线,计算出1 g银杏内酯分子烙印聚合物的最大吸 附量为15. 5 mg。
2. 4 利用MIP从混合银杏内酯中选择性吸附银杏内酯C的评价
对混合银杏内酯及选择分离后的银杏内酯进行 HPLC分析, 色谱条件为ODS2C18 柱( 150 mm × 4. 6 mm) ,检测器为525紫外检测器,流动相为甲 醇:水= 2: 3, 检测波长为220 nm,流速为1. 0 mL / m in,谱图如图4和5所示。
由图4可以看出,混合银杏内酯含有四种组分, 由参考文献[ 10 ]可知, 1为白果内酯, 2为银杏内酯C, 3为银杏内酯A, 4为银杏内酯B,银杏内酯C的 含量为15. 63%。由图5 可见,选择分离后的银杏 内酯也含有这四种组分,但组分的含量有所增加, 由原来的5 63%变为8 % , 提高了6% (峰面积积分比) ,说明分子烙印聚合物对组分产生了优先选择的吸附作用。
3 结论
本实验以混合银杏内酯为模板分子,制备了对 银杏内酯C有优先选择吸附作用的分子烙印聚合 物,使银杏内酯C的相对含量由原来的15. 63%提 高为27. 81% ,解决了单一银杏内酯因价格昂贵,难 以用作模板分子的问题。可以预见,采用这种方法, 利用富集后的混合银杏内酯为模板分子,还会得到 银杏内酯C的相对含量更高的混合银杏内酯,重复 若干次后,可望分离纯的银杏内酯C的分子烙印聚 合物。同时,也为制备其它的银杏内酯分子烙印聚 合物创造了便利条件。 |
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