生物堿是許多中草藥的重要有效成分,是一類 含氮元素的堿性化合物. 苦參堿屬于生物堿的一 種,是從豆科植物苦參中提取得到的,對中樞神經具 有鎮痛、解熱、抗驚厥和穩定神經等效用,對心血管 系統具有防治動脈粥樣硬化、減輕心肌損傷作用,對 消化系統具有抗纖維化、抗肝損傷和升高白細胞等 作用,另外還具有抗肝癌、抗腫瘤等作用. 苦參堿有很多結構類似物,如金雀花堿,一般的分離方法 很難將其從混合物中分離純化. 分子印跡聚合物因 為對被分離物或分析物具有良好的選擇性,且物理 化學穩定性高,易于保存,在污染物處理、金屬離子富集、中藥提純及化學催化等領域有廣泛應用.
苯乙烯、明膠、甲苯、液體石蠟、丙酮、甲醇、二氯 甲烷、硝基苯、二氧六環、氯化鋅、苯酚、過氧化二苯 甲酰、濃鹽酸( 質量分數 37% ) 、氫氧化鈉和正庚烷 購自國藥集團化學試劑有限公司. 無水四氯化錫、金 雀花堿和苦參堿購自上海麥克林生化科技有限公 司. 二乙烯基苯購自阿拉丁試劑有限公司. 氯甲基乙基醚購自阿達瑪斯試劑有限公司. 儀器包括上海精宏實驗設備有限公司的恒溫振蕩器 THZ312、美國康塔公司的 NOVA2000e 型比表面積測定儀和日本電 子株式 會 社 的 熱 場 發 射 掃 描 電 子 顯 微 鏡 JSM7001F.
制備低交聯大孔聚苯乙烯-乙烯苯( PS-DVB) , 以及采用低毒氯甲基乙基醚作為氯甲基化試劑,進行PS-DVB 的氯甲基化( 氯球) 的制備,參照文獻.
氮氣保護下將 8. 0 g 氯球溶脹于裝有 60 mL 硝 基苯的 100 mL 三口燒瓶中,攪拌 12 h,同時,將 0. 8 g 苯酚和 0. 2 g 苦參堿混合于 10 mL 的二氯乙烷中, 磁力攪拌 12 h. 然后將苯酚和苦參堿的混合液加入 到溶有氯球的燒瓶中,再加入 0. 4 g 的 ZnCl2,在溫 度 T = 343 K 下反應 4 h,再加入 0. 3 g 的 ZnCl2,調 節溫度至 358 K,反應 10 h. 冷卻,過濾. 將所得聚合 物盛于裝有 V( 甲醇) ∶ V( 乙酸) = 9 ∶ 1 溶液的燒杯 中,再將燒杯置于超聲清洗器中超聲 5 h,以脫除模 板分子,再用甲醇洗滌以除去乙酸. 索氏提取器中, 用丙酮抽提 12 h. 最后在 T = 333 K 下,真空干燥 6 h,得到分子印跡樹脂( MIP) . 非印跡樹脂( NIP) 的制備方法與 MIP 樹脂制備 方法相同( 除了不加模板分子苦參堿) . 冷卻、過濾 后,將樹脂小球裝入含有 1% HCl 的 40 mL 丙酮溶 液中,用磁力攪拌器攪拌 1 h 后再過濾. 索氏提取器 中,用丙酮抽提樹脂小球 12 h,最后在 T = 333 K 下, 真空干燥 6 h,得到酚羥基修飾的非印跡超高交聯吸 附樹脂( NIP) .
表 1 為吸附劑 MIP 和 NIP 的表面主要物理性 質及結構特征. 從表中可以看出,MIP 比 NIP 的比表 面積有所下降,但是孔徑和孔容都有所增大. 這可能 是進行分子印跡后,樹脂表面產生了與模板分子苦參堿所匹配的印跡孔穴,比未印跡過的樹脂表面孔 洞要更大、更有規則.
圖 1 分別為 NIP 和 MIP 樹脂的掃描電鏡圖片. 由圖可以看出: NIP 和 MIP 樹脂表面十分粗糙,NIP 樹脂分布著很多孔洞,且存在一定塌陷,極性基團的 引入使得內部孔洞塌陷造成表面粗糙,同時使得孔 洞形狀不規則; MIP 樹脂孔洞的形狀較為規則,分子 印跡聚合物制備過程中加入特定的模板分子苦參 堿,去除模板分子后,留下的孔洞形狀較為規則,這 有利于對模板分子的特異性識別吸附.
采用低毒的氯甲基乙基醚作為氯甲基化試劑, 通過“后交聯聚合與分子印跡”同步的方法,制備了 酚羥基修飾的氫鍵型分子印跡超高交聯樹脂,研究 了其對苦參堿的吸附選擇性.
1) MIP 樹脂具有較高的孔徑,并具有規則的孔 洞結構.
2) 水溶液中靜態平衡吸附結果表明,MIP 對 苦參堿的選擇系數均較高,最高可達 15. 67,對苦參 堿具有特異識別選擇性.
3) 苦參堿和金雀花堿在 MIP 樹脂上的吸附等 溫線均符合 Langmuir 方程和 Freundlich 方程,吸附 過程中存在物理吸附和化學吸附. 因此,兩種方程擬 合結果都表明 MIP 樹脂比 NIP 樹脂更有利于吸附 苦參堿.
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