一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法技术

技术编号:10937369 阅读:144 留言:0更新日期:2015-01-21 18:14
本发明专利技术涉及一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法,合成方法为表面印迹法。该方法在聚合体系中加入液晶单体及手性分子掺杂剂,将预聚合混合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料整体柱内进行聚合,得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的低交联交分子印迹聚合物(MIP),加入的手性掺杂剂能够使液晶单体MPDE由向列相变为胆甾相,形成螺旋产生的识别空穴和印迹本身产生的空穴,增强了印迹识别效果。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果良好,印迹因子最高可达22.3,同时避免了应用液晶单体不耐高压的缺陷,渗透性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分子印迹整体柱的制备,具体的说是,可应用于分子识别领域。
技术介绍
分子印迹技术(molecular imprinting technique, MIT),又称分子烙印,是在模拟自然界中酶-底物及受体-抗体作用的基础之上发展起来的一项合成具有预选择性固定相的技术。该法首先利用模板与功能单体之间的作用力进行预组装,形成稳定的复合物。这种作用力及模板分子形状可通过聚合交联而在形成的分子印迹聚合物(MIPs)中固定下来,经过洗脱除去模板之后,留下模板的空穴,可识别模板分子。该法制备的聚合物具有价格低廉,抗恶劣环境的特点。但与天然的抗原和抗体间作用和专一的亲和性相比,MIPs提供的选择性及专一性还不够大,因此,发展能改进MIPs选择性和亲和性的方法始终是分子印迹研究者的追求目标。 液晶,即液态晶体(Liquid Crystal,LC),是相态的一种。人们熟悉的物质状态(又称相)为气、液、固,而液晶是物质又一存在形态,具有一定程度的内部结构排列的均匀性。液晶相要具有特殊形状分子组合才会产生,在一定条件下它们可以流动,又拥有结晶的光学性质。液晶的组成物质一般是具有刚性长链的有机化合物,以保持取向和位置的有序性。按内部结构,目前液晶主要分为三类:即向列相液晶、胆甾相液晶和近晶相液晶,其中以向列相液晶应用最广。向列相液晶具有如下特点:(I)分子为棒状结构;(2)分子末端含极性或可极化基团,使分子保持取向有序;(3)分子长轴方向易弯曲并具有一定的刚性。胆甾相液晶有很强的光学活性,并且有天然的螺旋结构。这类液晶分子呈扁平形状,排列成层,层内分子相互平行,分子长轴平行于层平面。不同层的分子长轴方向稍有变化,相邻两层分子的长轴间有一轻微的扭曲角,多层分子的排列方向逐渐扭转成螺旋线,并沿着层的法线方向排列成螺旋状结构。胆留相液晶实际上是向列相液晶的一种特殊状态。采用掺杂旋光性物质的办法,可使通常的向列相或近晶相液晶转变成胆留相液晶。 液晶聚合物是具有液晶结构的高分子化合物,可通过液晶单体来制备。液晶单体是一种含有刚性长链结构的有机化合物,因其末端有烯键,能够与交联剂聚合形成高分子化合物。以液晶单体形成的高分子聚合物内部含有刚性长链作为聚合物侧链,因此可起到固定模板与功能单体形成的印迹复合物构象的作用,已被证明其能够作为物理交联剂替代化学交联剂,制备的MIPs与传统的MIPs相比具有更好的选择性和更高的结合容量。但是,应用液晶单体直接制备的液晶MIPs由于具有弹性,难以抵抗HPLC的高压,不能直接作为色谱固定相。表面印迹技术是一种在固相基质表面上发生聚合反应,从而使分子印迹识别位点分布在MIPs的表面或者分布在固相基质的外层的方法。该法将MIPs接枝在刚性材料的外层上,有效的避免了软质材料不耐外压的缺点。因此将液晶与表面分子印迹技术结合起来能够很好的克服液晶聚合物难以抵抗高压的缺点,保障液晶MIPs作为色谱固定相的实验结果的重现性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供。以手性分子作为掺杂剂制备液晶低交联分子印迹整体柱以提高印迹效果。利用液晶单体MPDE的结构特点,通过手性掺杂剂的加入,使形成的MIP与无手性掺杂剂参与的向列相形态变为胆留相形态,从而增加对模板分子的识别位点,提高了印迹效果。该方法是先合成刚性的聚合物骨架材料整体柱,然后将预聚合混合溶液注入骨架材料柱内发生聚合反应,得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的液晶低交联分子印迹整体柱。加入的手性掺杂剂能够诱导液晶MIP内高分子结构由向列相变为胆留相,从而产生两种分子识别空穴,即由于印迹产生的识别位点及由于手性掺杂剂能够诱导液晶由向列相变为胆留相产生的识别位点。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果得到很大的改进,印迹因子可达22.3,而且具有渗透性好的优点。 本专利技术提供的手性分子为掺杂剂液晶分子印迹整体柱是先用聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯合成骨架材料柱,再将含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液用高压输液泵打入骨架材料柱中进行反应制成。 聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料柱的原料的质量组成:聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯29.0 - 30.0 % 甲苯15.4 - 18.2 % 十二醇46.2 - 54.6 %偶氮二异丁臆0.5 - 0.8 %含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液原料的质量组成:氨氯地平0.88 - 2.34 %手性分子掺杂剂0.22 - 2.29 % 甲基苯基双环己基乙烯46.1 - 53.2 %甲基丙烯酸1.09 - 5.54 %二甲基丙烯酸乙二醇酯3.81 - 22.47 % 甲苯30 - 45 % 乙腈10 - 20 %偶氮二异丁臆0.3 - 0.8 %。 所述手性分子掺杂剂为左旋萘普生、左旋布洛芬或左旋氧氟沙星;氨氯地平:掺杂剂摩尔比=1:1。 本专利技术所述的手性分子作为掺杂剂制备液晶低交联氨氯地平分子印迹聚合物整体柱的方法,按下列步骤进行:a、首先合成高渗透性的聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料,按计量将引发剂偶氮二异丁腈溶于致孔剂甲苯和十二醇中,再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,超声10分钟,将混合液注入不锈钢柱(1004.6 mm 1.D.)内,封好后竖直静置在48 1:恒温水浴中反应14 h。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上,用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂,得到骨架材料柱。 b、在上述骨架材料表面上将手性掺杂剂及液晶单体与模板分子、功能单体和交联剂等试剂一起共聚形成低交联含液晶基元的印迹整体柱,按计量将模板分子氨氯地平、手性掺杂剂、功能单体甲基丙烯酸、物理交联剂甲基苯基双环己基(MPDE)、化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、引发剂偶氮二异丁腈混合,溶于混合致孔剂甲苯和乙腈中,超声10分钟,然后用高压泵将预聚合物以0.2 mL/min的速度注入到上述骨架材料柱中,封好后竖直静置在53°C恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上,先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂,然后用体积比为甲醇:乙酸=9:1的混合液冲洗至除去模板分子,即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。 本专利技术首次采用加入手性掺杂剂改变液晶聚合物形态的方法,通过表面印迹方法合成氨氯地平分子印迹整体柱。该法通过将预聚合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料柱中,在聚合体系中加入液晶单体及手性分子掺杂剂,避免了应用液晶单体直接合成分子印迹整体柱引起的高压,并通过加入手性掺杂剂改变液晶聚合物形态,大幅提高印迹效果。 该方法将预聚合混合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料整体柱内进行聚合,得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的低交联交分子印迹聚合物(MIP),加入的手性掺杂剂能够使液晶单体MPDE由向列相变为胆留相,形成螺旋产生的识别空穴和印迹本身产生的空穴,增强了印迹识别效果。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果良好,印迹因子最高可达22.3,同时避免了应用液晶单体不耐高压的缺陷,渗透性高。 本专利技术通过实验设计,找到合成手性分子作为掺杂剂的液晶分子印迹整体柱的最适宜反应物配比;即印迹分子、手性掺杂剂、功能单体和交联剂及本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法,其特征在于:先用聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯合成骨架材料柱,再将含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液用高压输液泵以0.2mL/min的打入骨架材料柱中进行反应制成;聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料柱的原料的质量组成:聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯  29.0 ‑ 30.0 %甲苯                          15.4 – 18.2 %十二醇                        46.2 ‑ 54.6 %偶氮二异丁腈                  0.5 ‑ 0.8 %含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液原料的质量组成:氨氯地平              0.88 ‑ 2.34 %手性分子掺杂剂        0.22 – 2.29 %甲基苯基双环己基乙烯  46.1 ‑ 53.2 %甲基丙烯酸            1.09 ‑ 5.54 %二甲基丙烯酸乙二醇酯  3.81 ‑ 22.47 %甲苯                  30 ‑ 45 %乙腈                  10 ‑ 20 %偶氮二异丁腈          0.3 ‑ 0.8 %。...

【技术特征摘要】
1.一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法,其特征在于:先用聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯合成骨架材料柱,再将含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液用高压输液泵以0.2mL/min的打入骨架材料柱中进行反应制成; 聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料柱的原料的质量组成: 聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯29.0 - 30.0 % 甲苯15.4 - 18.2 % 十二醇46.2 - 54.6 % 偶氮二异丁臆0.5 - 0.8 % 含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液原料的质量组成: 氨氯地平0.88 - 2.34 % 手性分子掺杂剂0.22 - 2.29 % 甲基苯基双环己基乙烯46.1 - 53.2 % 甲基丙烯酸1.09 - 5.54 % 二甲基丙烯酸乙二醇酯3.81 - 22.47 % 甲苯30 - 45 % 乙腈10 - 20 % 偶氮二异丁臆0.3 - 0.8 %。2.按照权利要求1所述的手性分子为掺杂剂液晶分子印迹整体柱,其特征在于:所述手性分子掺杂剂为左旋萘普生、左旋布洛芬或左旋氧氟沙星。3.按照权利要求1所述的手性分子为掺杂剂液晶低交联分子印迹整体柱的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘照胜张静黄艳萍
申请(专利权)人:天津医科大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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