金屬離子為橋接劑的18β-甘草次酸分子印跡聚合物和整體柱的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物和整體柱。
【背景技術】
[0002]甘草是一種傳統的中草藥，性味甘平，有清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛等功效。甘草中主要活性成分是甘草酸，但由于18位手性碳原子的構型不同，產生一對差向異構體18α-甘草酸和18β_甘草酸，二者經酸式水解后，生成18α-甘草次酸和18β_甘草次酸。β-甘草次酸在抗病毒方面要強于甘草酸。此外，孫浩洋等[孫浩洋，李清，陳威，等.甘草次酸差向異構體單獨給藥和聯合給藥后在大鼠體內的藥動學研究[J].藥學學報，2012.]通過甘草次酸差向異構體在大鼠體內藥動學研究證實甘草次酸差向異構體的拆分研究就有實際意義。
[0003]高效液相色譜法已經廣泛地應用于甘草中甘草酸含量測定和甘草酸差向異構體的分離分析中。但是關于甘草次酸拆分和測定的文獻報道卻不是很多。Zou等[Zou Q，WeiP,Li J，et al.Simultaneous determinat1n of 18alpha_and 18beta-glycyrrheticacid in human [J].B1med Chromatogr，2009.]用液質技術，使用ODS液相色譜柱，流動相為V(醋酸銨溶液10mmol/L):V(甲醇):V(乙腈)=40:36: 24，測定人血漿中α-GA與β-GA的含量。姚碧霞等[姚碧霞，楊新梅，鄭慧敏，鄧毓文，翁文.甘草次酸差向異構體的高效液相色譜分離分析[J].化學試劑，2014.]應用Chromolith RP_18e整體柱色譜柱，以V(乙酸銨8mmol/l): V(乙腈):V(甲醇)=52:40:8為流動相，使甘草次酸差向異構體達到基線分離。
[0004]天然產物是藥物開發的原料之一，其組分多樣，成分復雜，且有效成分含量低難于富集。傳統的提取方法如熱水浸提法、溶劑回流法等都耗溶劑、耗時、耗能并且提取率較低。近年來，固相萃取(solid phase extract1n,SPE)已成為藥物分析的常用富集技術，是一種以色譜分離為基礎的樣品前處理方法，是指液體樣品在一定壓力作用下通過裝有固體吸附劑的固相萃取裝置，分析物和雜質被吸附并保留在固相萃取柱上的實驗方法。固相萃取中許多商用的吸附劑，由于選擇性不高，對于組分復雜的樣品來說常常發生共萃取的現象。對于高選擇性的SPE材料來說，可以避免這種現象，但是價格過于昂貴且性質不穩定。然而，用分子印跡聚合物作為SPE吸附劑是一種很有利的替代方法。
[0005]分子印跡聚合物(Molecular imprinting polymers , MIPs)具有特異性和親和性，制備過程簡單，操作方便，用作固相萃取劑，可克服生物、天然產物或是環境樣品體系復雜、預處理手續繁雜等不利因素。基于MIPs對模板分子具有高選擇性和特異識別性，對復雜樣品中目標分子的采集、富集和分析提供了極大的便利。將分子印跡技術和固相萃取技術相結合即分子印跡固相萃取(MISPE)應用于天然產物的分離、富集和純化中具有很強的實際意義。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物和整體柱。以乙酸鈷作為金屬離子橋接劑，以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，Ν，Ν-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜作為三元致孔劑，合成具有預定選擇性的18β-甘草次酸印跡聚合物。該制備方法容易操作，制備過程簡單，并通過調整模板單體比例，交聯劑含量等獲得具有明顯印跡效果的聚合物(印跡因子為3.50)，和不加金屬離子的印跡聚合物做對比，印跡因子提高了近3倍。將合成好的分子印跡聚合物干燥、研磨、過篩(74μπι)后作為吸附劑裝填在聚丙烯固相萃取柱中，通過分子印跡固相萃取技術，對甘草次酸粗提物中的18β-甘草次酸進行分離富集。獲得樣品的回收率為91.1%，樣品的純度為93.8%。本發明可應用于18β-甘草次酸的分離和富集。
[0007]利用分子印跡固相萃取技術對甘草次酸差向異構體進行分離研究。采用金屬離子乙酸鈷作為橋接劑，18β_甘草次酸為模板分子合成分子印跡聚合物。金屬離子加入印跡體系中，可作為樞紐，分別與模板和功能單體作用，以較強的金屬配位鍵作用力取代模板和功能單體之間較弱氫鍵等作用力，進而增強印跡空穴的識別能力，提高印跡效果[Bai L H,Chen X X， Huang Y P， et al.Chiral separat1n of racemic mandelic acids byuse of an 1nic liquid-mediated imprinted monolith with a metal 1n as self-assembly pivot[J].Analytical B1analytical Chemistry, 2013，405(27):8935-8943.]。該方法合成的聚合物對18β-甘草次酸的印跡因子(IF)為3.5(L
[0008]本發明提供的金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物的原料質量組成為:
18β-甘草次酸1.55 - 4.12 %
乙酸鈷0.82 - 2.18 %
4-乙烯基吡啶2.73 - 2.80 %
偶氮二異丁腈0.26 - 0.32 %
二甲基丙烯酸乙二醇酯15.63 - 31.25 %
1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽 43.38 - 43.80 %
N,N-二甲基甲酰胺3.18 - 3.59 %
二甲基亞砜18.47 - 20.01 %
上述的各原料的質量組成之和為100 %。其中18β-甘草次酸為模板分子，乙酸鈷為金屬橋接劑，18β-甘草次酸與乙酸鈷的摩爾比為1:1。
[0009]本發明提供所述的一種以金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物和整體柱的制備方法，具體包括下列步驟:
按計量將模板分子18β_甘草次酸，金屬橋接劑乙酸鈷，功能單體4-乙烯基吡啶，引發劑偶氮二異丁腈，交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯，溶于致孔劑為離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、Ν，Ν-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的混合致孔劑溶液中；超聲溶解25-30 min，使之溶解、澄清，除去液體中氧氣，將預聚合物注入密封容器中，于50-60 °C水浴中反應16-18h，得到金屬離子為橋接劑的18β-甘草次酸分子印跡聚合物。
[0010]或再將預聚合物注入不銹鋼柱(100 X 4.6 mm 1.D.)中，將兩端封住，于50-60°C水浴中反應16-18 h;將反應好的柱子連于HPLC的高壓栗上，先用乙腈沖洗，除去整體柱中殘留的致孔劑及可溶性物質，流速由0.1 mL/min逐漸升至0.5 mL/min，沖夠100 mL后換成甲醇/乙酸(v/v，7/3)混合溶液150 mL沖洗除去模板分子，得到金屬離子為橋接劑的18β-甘草次酸分子印跡聚合物整體柱。
[0011]將上述沖洗好除去模板分子的分子印跡聚合物干燥，研磨，過74μπι篩后，裝入固相萃取柱中，其兩端放置以聚丙烯為材料的防止顆粒滲漏的塞片，可制成用于18β_甘草次酸的分離和富集得固相萃取柱。
[0012]非印跡聚合物的合成除不加模板分子18β_甘草次酸外，其余步驟同上。
[0013]本發明得到的以金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物和整體柱可應用于18β_甘草次酸的分離和富集。
[0014]本發明以金屬離子作為金屬橋接劑制備18β_甘草次酸分子印跡聚合物，具體的是以乙酸鈷作為金屬離子橋接劑，以離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，Ν，Ν_ 二甲基甲酰胺和二甲基亞砜作為三元致孔劑，合成具有預定選擇性的18β_甘草次酸印跡聚合物。該制備方法容易操作，制備過程簡單，并通過調整模板單體比例，交聯劑含量等獲得具有明顯印跡效果的聚合物(印跡因子為3.50),和不加金屬離子的印跡聚合物做對比，印跡因子提高了近3倍。此外，將合成好的聚合物干燥、研磨、過篩(74μπι)后作為吸附劑裝填在聚丙烯固相萃取柱中，通過分子印跡固相萃取技術，對甘草次酸粗提物中的18β_甘草次酸進行分離富集。通過對淋洗溶劑和洗脫溶劑的考察，建立較好的分離富集甘草次酸提取液中18β-甘草次酸的方法。本發明中選用乙腈:水=5:5(ν/ν)作為淋洗溶劑，純甲醇作為洗脫溶劑，得到樣品回收率為91.1%，獲得樣品的純度為93.8%。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明制備的含有金屬離子及不含有金屬離子的容量因子(k)和印跡因子(IF)對比圖。
[0016]圖2為本發明含金屬離子印跡聚合物和非印跡聚合物的氮吸附測試圖。
[0017]圖3為本發明固相萃取中淋洗溶劑的選擇。
[0018]圖4為本發明制備的以金屬離子作為橋接劑的分子印跡聚合物作為固相萃取吸附劑，甘草次酸提取液經SPE吸附后的HPLC色譜圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合具體實施例，進一步詳細闡述本發明。實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件以及手冊中所述的條件，或按照制造廠商所建議的條件;所用的通用設備、材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。
[0020]實施例1
以金屬離子作為橋接劑和不含金屬離子的18β_甘草次酸為模板的分子印跡整體柱的制備及其印跡因子的對比。具體步驟如下:
原位聚合法制備18β-甘草次酸印跡整體柱:
a.將質量百分數模板18β-甘草次酸3.09 %，橋接劑乙酸鈷1.64 %，功能單體4-乙烯基吡啶2.76 %，引發劑偶氮二異丁腈0.29 %，交聯劑二甲基丙烯酸乙二醇酯26.04 %，溶于致孔劑為1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽43.59 %、仏1二甲基甲酰胺3.32 %，二甲基亞砜19.27 %的混合致孔劑溶液中；超聲溶解30 min，使之溶解、澄清，之后通入氮氣，除去預聚合混合液中的氧氣，再將預聚合混合液注入不銹鋼柱(100 X 4.6 mm 1.D.)中，將兩端封住，于50-60 °C水浴中反應16-18 ho
[0021](將上述預聚合混合液注入密封容器中，于50-60°C水浴中反應16-18 h，得到金屬離子為橋接劑的18β_甘草次酸分子印跡聚合物)。