本发明专利技术公开了一种萘普生分子印迹水凝胶及其制备方法，本发明专利技术涉及智能高分子材料领域。该产品采用D-萘普生为模板分子，在N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)单体溶液中通过引发和交联聚合，然后通过物理手段除去聚合物中的模板分子，得到“印迹”下D-萘普生模板分子空间结构的分子印迹温敏水凝胶。该温敏分子印迹水凝胶对D-萘普生分子具有吸附作用，可以实现D-萘普生与L-萘普生的手性拆分。本发明专利技术所制备的凝胶采用常规的温敏水凝胶单体原料NIPAAm，制备方法简单、不需要特殊设备、生产成本低、适于工业化应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能高分子材料领域，具体涉及一种对萘普生手性药物分子具有良好 吸附和分离功能的水凝胶及其制备方法。该水凝胶可应用于萘普生手性药物分离领域。
技术介绍
萘普生是一种非留体抗炎、解热、镇痛药物，存在一对光学活性的对映异构体，主 要用于治疗类风湿关节炎、风湿性脊椎炎及术后止疼等，是目前世界上用量较大的销售处 方药物之一。但萘普生合成过程中，手性分子常常混合在一起，对映异构体中D-萘普生构 型具有治疗效果，而L-萘普生构型会给病人带来极大的痛苦。因此，寻找一种能够快速、简 便并准确的分离提纯D-萘普生手性分子的方法，在萘普生药业生产中具有重要的现实意 义。但是，由于萘普生对映体的分子式相同、基本物化性质相近，因而实现手性化合物的拆 分是当前亟待解决的一项技术难题。迄今在实验室或工业领域中使用的手性拆分技术主要包括结晶拆分法、化学拆 分法、动力学拆分法、生物拆分法、色谱拆分法、膜分离、分子印迹技术和电泳技术等方法， 其中分子印迹技术近年来备受关注。分子印迹聚合物材料是一种新型分离材料，凭借预定选择性、专一识别性、高度稳 定性和使用寿命长等优点，在膜分离、仿生传感器、模拟酶催化、固相萃取等领域的潜在应 用价值引起了广泛的关注。分子印迹技术是将要分离的模板分子在聚合物单体溶液中通过 交联剂进行聚合，然后通过物理或化学手段除去聚合物中的模板分子，得到“印迹”下模板 分子空间结构的分子印迹聚合物，利用印迹聚合物可以对该模板分子进行吸附拆分。分子 印迹聚合物的最大特点就是对模板分子的识别具有可预见性，对于特定物质的分离极具针 对性。高聚物水凝胶是由高聚物的三维交联网络结构和介质共同组成的多元体系，交联 网络上分布着大量的亲水性基团(如酰胺基)或可解离性基团(如羧基羧酸盐)。因此，水 凝胶具有亲水性，在水中由于水分子扩散到水凝胶体内，三维网络舒展开，水凝胶发生溶胀 现象，但不能溶解。因此，高聚物水凝胶是一种介于液体和固体之间的能显著地溶胀于水并 保持大量水分而又不能溶解于水的亲水性交联聚合物，可容纳高分子本身重量数倍乃至数 百倍的水。近年来，温敏分子印迹智能水凝胶的研究和开发工作发展十分迅速，在化学转换 器、记忆元件开关、传感器、药物的控制释放体系、人造肌肉、化学存储器、分子分离体系、活 性酶的包埋、免疫分析等方面都有潜在应用。温敏分子印迹智能水凝胶利用温敏高分子凝 胶的温度体积相变行为，即在不同温度下分别发生收缩和溶胀，使得高分子侧链上带有的 可与模板分子形成多点接触吸附功能的单体间的距离和相对位置改变，从而使印迹空腔结 合模板分子的亲和力发生改变。这种亲和力的改变由温度的改变引起，因此是温度敏感的。
技术实现思路
针对温敏分子印迹智能水凝胶的潜在应用，以及萘普生手性分子的分离难题，本 专利技术拟解决的技术问题是提供一种对萘普生手性药物分子具有良好吸附和分离功能的温 敏分子印迹智能水凝胶及其制备方法。该产品采用D-萘普生为模板分子，在N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)单体溶液中通 过引发和交联聚合，然后通过物理手段除去聚合物中的模板分子，得到“印迹”下D-萘普生 模板分子空间结构的分子印迹温敏水凝胶。该温敏分子印迹水凝胶对D-萘普生分子具有 吸附作用，可以实现D-萘普生与L-萘普生的手性拆分。本专利技术温敏分子印迹智能水凝胶中含有D-萘普生模板分子印迹。本专利技术所述的一种萘普生分子印迹水凝胶的制备方法工艺简单、生产成本低、不 需要特殊设备、工业化实施容易。本专利技术所述一种萘普生分子印迹水凝胶的制备方法包括如下步骤(1)凝胶的合成。准确称取D-萘普生置于容器中，加入无水乙醇配成浓度为0. 1 0. 5mol/L的溶液，再加入NIPAAm单体，磁力搅拌4 6小时，使D-萘普生与NIPAAm充分溶 解混合。加入N，N’_亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)做交联剂，边搅拌边充氮气约15 30min。 再加入一定量的引发剂偶氮二异丁氰(AIBN)，继续通氮气约10 20min，加入促进剂N，N， N’，N’_四甲基乙二胺(TEMED)少许，将溶液倒入模具中，在50 70°C恒温水浴中凝胶12 24小时。温敏D-萘普生分子印迹凝胶用蒸馏水浸泡3 5天。(2)凝胶的洗脱。将蒸馏水浸泡过的凝胶放入无水乙醇中浸泡2 6天，洗脱掉 D-萘普生模板分子，即得萘普生分子印迹水凝胶。所述步骤(1)中NIPAAm单体浓度在1 3mol/L ；所述步骤(1)中交联剂MBAA浓度0. 12 0. 20mol/L,所述步骤(1)中偶氮二异丁氰浓度在0. 02 0. 04mol/L。有益效果本研究制备的温敏D-萘普生分子印迹水凝胶，D-萘普生在分子结构上具有甲氧 基和羧基，而PNIPAAm分子中具有酰胺基团，两者之间可产生氢键作用，可以实现分子的自 组装过程，形成D-萘普生与MPAAm功能单体的复合物。在高温T1下(T1 > LCST, LCST为PNIPAAm凝胶的低临界溶解温度)制备D-萘普 生印迹PNIPAAm凝胶，此时PNIPAAm分子构象处于收缩状态，酰胺基团与D-萘普生分子结 构上的甲氧基和羧基间氢键作用强，凝胶与D-萘普生分子间亲和力大，D-萘普生分子被牢 牢吸附在凝胶中。洗脱时，将温度降低到T2CT2 < LCST)，由于PNIPAAm分子链伸展而使凝 胶溶胀，酰胺基团与D-萘普生上的甲氧基和羧基间氢键作用减弱，凝胶与D-萘普生分子间 亲和力降低，D-萘普生分子顺利洗脱，形成印迹空穴。在具体分离过程中，在T1温度下，凝胶收缩，印迹空穴收缩，在D，L-萘普生溶液 中，凝胶与D-萘普生间亲和力增大，D-萘普生被吸附到凝胶的印迹空穴中，L-萘普生则不 被吸附。将吸附了 D-萘普生的凝胶取出放在温度为T2的无水乙醇中，此时PNIPAAm凝胶 溶胀，印迹空穴尺寸增大，亲和力降低，吸附在凝胶上的D-萘普生被洗脱释放。因此，通过 控制环境温度，可实现对D-萘普生结合和释放的智能化调控。此处T1 温度为 18°C ^°C，T2 为;35°C 45°C，LCST 为 30°C 32°C。本专利技术解决所述对萘普生手性药物分子具有良好吸附和分离功能的温敏分子印 迹智能水凝胶，是利用常规的温敏水凝胶单体与D-萘普生模板分子复合制备得到。凝胶的 吸水溶胀性能，以及对D-萘普生的吸附功能，使得本专利技术所述的智能分子印迹凝胶具有重 要的应用前景。目前，将凝胶与萘普生结合的研究有见报道，但有关利用OTPAAm制备温敏分子印 迹凝胶分离D-萘普生的研究尚未见报道，而且本专利技术所制备的凝胶采用常规的温敏水凝 胶单体原料NIPAAm，制备方法简单、不需要特殊设备、生产成本低、适于工业化应用。具体实施例方式下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本专利技术，但不以任何方式限制 本专利技术。实施例1 (1)凝胶的合成。准确称取一定量D-萘普生置于烧杯中，加入50mL无水乙醇至完 全溶解，配成浓度为0. 3mol/L的溶液，再加入一定量NIPAAm单体，控制NIPAAm单体浓度在 2mol/L,磁力搅拌5小时，使D-萘普生与NIPAAm充分溶解混合。加入称量好的MBAA做交 联剂，控制交联剂浓度0. 15mol/L，边搅拌边充氮气约20min。再加入一定量的引发剂AIBN，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．萘普生分子印迹水凝胶，由Ｎ－异丙基丙烯酰胺通过引发和交联聚合，其特征在于所述萘普生分子印迹水凝胶中含有Ｄ－萘普生模板分子印迹。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵义平，陈莉，张未来，张青松，李金苓，王霞，贺晓凌，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12
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