一種基于磁性微球的左氧氟沙星表面印跡材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于新材料科學領域，特別涉及一種基于磁性微球的表面印跡材料的制備方法，該印跡材料可對左氧氟沙星進行特異性識別。
【背景技術】
[0002]為克服生物大分子識別過程的種種缺點，人們根據對生物大分子識別過程專一性的認識，合成了具有分子識別能力的人工合成聚合物材料——分子印跡聚合物(MIPs)，以分離、純化化合物。因為分子印跡聚合物具有構效預定性、特異識別性和廣泛適用性三大特點，且擁有對嚴苛的化學環境顯惰性、穩定性好、使用壽命長等優點，其在分離提純、生物傳感器、免疫分析以及模擬酶等方面均顯示出巨大潛力，逐漸成為分析工作者研究的熱點。
[0003]目前，諸如本體聚合、原位聚合、懸浮聚合、分散聚合等多種制備方法已廣泛應用。然而，以上數種傳統方法制得的印跡聚合物有效印跡位點的密度很低，因此制得的材料對目標分子的結合容量小，結合速度慢。基于納米結構的分子印跡材料則具有較高的比表面積，印跡材料上大多結合位點位于或接近材料表面，對目標分子具有高親和力，可對其快速吸附，有望解決上述傳統分子印跡遇到的難題。
[0004]左氧氟沙星作為喹諾酮類(quinolone)抗菌劑的一種,具有4_喹諾酮基本結構，可對細菌DNA螺旋酶進行選擇性抑制，目前被廣泛應用于臨床。基于藥代動力學研究、藥物不良反應研究、環境監測的需要，急需建立復雜基質中(如血樣、尿樣)中痕量左氧氟沙星的分析方法。傳統的固相萃取材料和色譜填料簡化了分析過程，但仍存在諸多缺陷，比如特異選擇性低、操作復雜費時，難以滿足當下快速高效的檢測需求，新型的載體和涂層材料的研究成為復雜基質中痕量左氧氟沙星監測分析的關鍵。
[0005]作為一種新型的納米材料，磁性微球本質上是具有磁性的納米-微米級粒子，其中以四氧化三鐵納米粒子為代表，在很多領域具有廣泛的應用價值。將磁性微球作為基質，開發新型的分子印跡材料，可解決傳統分子印跡技術遇到的困難:(I)磁性微球具有高機械強度和抗形變力，所以磁性微球表面印跡材料能夠克服傳統印跡材料的溶脹效應導致的印跡空間形狀變形、識別位點移動等缺點，這一特性不僅保證了識別位點和印跡三維孔穴的構型穩定，而且可使其作為HPLC固定相時能夠耐高壓，具有較高的柱效；(2)磁性微球具有較高的比表面積，使得大量的識別位點處于印跡層的表面，模板分子的去除和再結合將變得非常容易，從而加快合成后的模板清洗過程，同時避免分析時的模板泄漏現象，更可大大提高了印跡效率；(3)磁性微球具有優異的磁性能，基于它的分子印跡材料可在外加磁場作用下，快速高效地與樣品溶液分離。當此種材料用于樣品富集時，不需要進行過濾、離心等耗時復雜的前處理過程。當其應用于微通道領域時，磁性微球作為固定相在外加磁場作用下，可以定位在管道中的指定區域，從而方便地調節其填充長度以達到最佳拆分效果，還可以在使用后通過撤除外加磁場進行微通道的重復利用。這在構型復雜，通道曲折的微芯片電色譜領域中具有獨特的應用前景。
【發明內容】
[0006]技術問題:
[0007]本發明的目的是克服傳統分子印跡材料的缺點，提供一種新型磁性微球表面分子印跡材料的制備方法，利用該方法制備出的印跡材料應對左氧氟沙星具有特異識別功能、高吸附容量和快速吸附能力并且應有良好的磁性響應和高機械強度，從而實現對左氧氟沙星高選擇性的分離富集和高靈敏度的檢測。
[0008]技術方案:
[0009]1.本發明的技術解決方案為:
[0010]a.磁性微球的制備:三氯化鐵、乙酸鈉和丙烯酸鈉加入由乙二醇和二乙二醇組成的混合溶劑中，超聲Ih得到黃色的混合溶液，將其轉入聚四氟乙烯材質的反應釜中，密封，置于馬弗爐中反應，反應結束后冷卻至室溫，用甲醇和水洗數次，于60°c真空干燥至恒重，備用;
[0011]b.將模板分子、功能單體加入反應溶劑中混合，振蕩2h，得到預組裝溶液，備用；
[0012]c.將步驟a制得的磁性微球加入反應溶劑中超聲分散，加入步驟b制得的預組裝溶液、交聯劑和引發劑，超聲分散，然后倒入含分散劑聚乙烯吡咯烷酮的溶劑中，機械攪拌下通N2除氧，60°C下反應。
[0013]d.反應結束后磁場分離除去上清液，磁性納米粒子用體積比為9: I的甲醇/乙酸混合溶液反復超聲洗滌，直至上清液經紫外檢測不到模板分子為止，于60°C真空干燥至恒重，得到磁性微球表面分子印跡材料。
[0014]2.據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟a中三氯化鐵的摩爾濃度為0.05?0.5mol/L，乙二醇和二乙二醇的比例為1: 5?5: 1，反應時間為4?24h。
[0015]3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟b中，模板分子為喹諾酮類藥物左氧氟沙星(Ievofloxacin),功能單體為甲基丙烯酸、丙烯酸、2-乙烯基卩比唳、4-乙烯基吡啶和丙烯酰胺；溶劑為甲苯、氯仿、乙腈、二甲基亞砜和水；模板分子和功能單體的摩爾比為1:1?1: 10。
[0016]4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述步驟c中，交聯劑為二甲基丙烯酸乙二醇酯，模板分子和交聯劑的摩爾比為1: 5?1: 40;引發劑為偶氮二異丁腈，引發劑用量為功能單體和交聯劑雙鍵質量總量的0.02%?0.5%，反應時間為6?36h。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明制備的磁性微球表面分子印跡材料的合成路線示意圖。
[0018]圖2是本發明制得磁性納米粒子表面分子印跡材料和非印跡材料的飽和吸收曲線。
具體實施方案
[0019]一、制備實例
[0020]以下實施例為本發明的一些舉例，不應被看做是對本發明的限定。
[0021]實施例1
[0022]2.4g三氯化鐵、3.4g乙酸鈉和3.4g丙烯酸鈉加入由33.75mL乙二醇和11.25mL二乙二醇組成的混合溶劑中，超聲Ih得到黃色的混合溶液，將其轉入聚四氟乙烯材質的反應釜中，密封，置于馬弗爐中反應10h，反應結束后冷卻至室溫，用甲醇和水洗數次，于60°C真空干燥至恒重，備用；
[0023]將Immol左氧氟沙星、4mmol甲基丙烯酸加入1mL 二甲基亞砜中混合，振蕩2h，得到預組裝溶液，備用；
[0024]將1.0g上述制得的磁性微球加入4mL 二甲基亞砜中超聲分散，加入上述制得的預組裝溶液、20mmol 二甲基丙烯酸乙二醇酯和50mg偶氮二異丁腈，超聲分散30min，然后倒入含0.4g聚乙烯吡咯烷酮的二甲基亞砜/水(體積比9: I)混合溶劑中，機械攪拌下通N2除氧，60°C下反應。
[0025]反應結束后磁場分離除去上清液，磁性納米粒子用體積比為9: I的甲醇/乙酸混合溶液反復超聲洗滌，直至上清液經紫外檢測不到模板分子為止，于60°C真空干燥至恒重，得到磁性微球表面分子印跡材料。
[0026]實施例2
[0027]2.4g三氯化鐵、3.4g乙酸鈉和3.4g丙烯酸鈉加入由33.75mL乙二醇和11.25mL二乙二醇組成的混合溶劑中，超聲Ih得到黃色的混合溶液，將其轉入聚四氟乙烯材質的反應釜中，密封，置于馬弗爐中反應10h，反應結束后冷卻至室溫，用甲醇和水洗數次，于60°C真空干燥至恒重，備用；
[0028]將Immol左氧氟沙星、4mmol甲基丙烯酸加入1mL 二甲基亞砜中混合，振蕩2h，得到預組裝溶液，備用；
[0029]將1.0g上述制得的磁性微球加入4mL 二甲基亞砜中超聲分散，加入上述制得的預組裝溶液、20mmol 二甲基丙烯酸乙二醇酯和50mg偶氮二異丁腈，超聲分散30min，然后倒入含0.4g聚乙烯吡咯烷酮的二甲基亞砜中，機械攪拌下通N2除氧，60°C下反應。
[0030]反應結束后磁場分離除去上清液，磁性納米粒子用體積