一种甲基睾酮分子印迹聚合物.pdf

1、(10)申请公布号 CN 101972633 A(43)申请公布日 2011.02.16CN101972633A*CN101972633A*(21)申请号 201010279601.2(22)申请日 2010.09.10B01J 20/26(2006.01)(71)申请人中国检验检疫科学研究院地址 100123 北京市朝阳区高碑店北路甲3号(72)发明人杨敏莉 沈蕊莲 储晓刚 王大宁(74)专利代理机构北京康盛知识产权代理有限公司 11331代理人黄锦阳(54) 发明名称一种甲基睾酮分子印迹聚合物(57) 摘要本发明公开了一种甲基睾酮分子印迹聚合物，具体地讲涉及一种具有良好的识别能力和选择特性

2、的甲基睾酮分子印迹聚合物。所述聚合物颗粒粒径为100nm-5m，孔径为15-25nm，比表面积为10-100m2/g；最大结合量Qmax为40-50mol/g，解离常数Kd为4.02-4.2mol/mL；通过用高效液相色谱法测定吸附前后溶液浓度的变化，得到静态吸附分配系数K为5-10，识别因子为10-40。该聚合物对甲基睾酮具有良好的识别能力和选择特性，并且有良好的结合能力和分离能力。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页CN 101972634 A 1/1页21.一种甲基睾酮分子印迹聚合物，其特征在于所述

3、聚合物颗粒粒径为100nm-5m，孔径为15-25nm，比表面积为10-100m2/g；最大结合量Qmax为40-50mol/g，解离常数Kd为4.02-4.2mol/mL；静态吸附分配系数K为5-10，识别因子为10-40。2.根据权利要求1所述的甲基睾酮分子印迹聚合物，其特征在于所述聚合物颗粒粒径为200nm-2m。3.根据权利要求1所述的甲基睾酮分子印迹聚合物，其特征在于所述孔径为19-22nm。4.根据权利要求1所述的甲基睾酮分子印迹聚合物，其特征在于所述比表面积为25-50m2/g。5.根据权利要求1所述的甲基睾酮分子印迹聚合物，其特征在于所述识别因子为20-25。权 利 要 求 书

4、CN 101972633 ACN 101972634 A 1/4页3一种甲基睾酮分子印迹聚合物技术领域0001 本发明涉及一种甲基睾酮分子印迹聚合物，具体地讲涉及一种具有良好的识别能力和选择特性的甲基睾酮分子印迹聚合物。背景技术0002 甲基睾酮是一种人工合成的代谢类固醇，作为一种促生长剂，上个世纪一直广泛应用于畜牧业与水产中。但是由于甲基睾酮代谢缓慢，蓄积性强，通过食物链进入人体将会产生严重的毒副作用，诸如：肝中毒，胎体中毒、致癌等。欧盟早在1988年就开始禁止使用类固醇激素诸如甲基睾酮来饲养家畜。而在我国，从1999年起也已经法令禁止使用甲基睾酮作为促生长剂。但是到目前为止，仍有少数企业在

5、违规使用。要彻底避免这种情况的发生，除了从源头上控制兽药的生产和使用之外，及时准确地检测和有效富集畜禽产品中兽药残留一直以来都是研究热点。0003 分子印迹技术(Molecular Imprinting Technology)的迅速发展始于上世纪90年代，用于制备具有高亲和性和选择性的可以识别和结合目标分子的特定受体，即分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，MIPs)。由于孔穴对模板分子的记忆功能，MIPs对模板分子的亲和力大大增强，表现出分子识别的能力。MIPs依靠形状、大小和化学功能基的分布对模板分子进行识别，类似于生物体系中酶对底物、抗体对抗原、受

6、体对激素的作用，具有专一选择性。而且分子印迹聚合物具有制备简单、成本低廉、使用寿命长等优点，并且比天然的生物分子具有更好的稳定性、更良好的机械性能和高度的交联性。更重要的是，对于那些天然受体不存在或难以得到的目标分子，用这种方法都可以量身定做。到目前为止，有机小分子包括药物分子、杀虫剂、氨基酸、肽、核苷酸碱基、甾族化合物及糖等的印迹已经取得成功；金属和其他离子也可用作模板以使功能基具有特定的排布；而体积较大的分子如蛋白质、细胞等的印迹也已经有报道。可以应用到分子印迹技术中的目标分子非常多，这也是其发展如此迅速的原因之一。分子印迹聚合物以其优越的分子识别性能被广泛应用于分离领域，包括高效液相色谱

7、(HPLC)、固相萃取(SPE)、毛细管电色谱(CEC)以及生物传感器、模拟抗体、模拟酶等方面，其识别过程具有预定性、特异性和实用性这三大特点。与目前常用的固定相相比，具有更强的特异性，能够更有效地识别特定分子。发明内容0004 本发明的目的是提供一种甲基睾酮分子印迹聚合物，该聚合物对甲基睾酮具有良好的识别能力和选择特性，并且有良好的结合能力和分离能力。0005 本发明的技术方案如下：0006 一种甲基睾酮分子印迹聚合物，所述聚合物用扫描电镜来进行表征，经10000倍放大后可以检测出颗粒粒径约为100nm-5m，优选为200nm-2m；经BET氮气吸附法进行测定，孔径为15-25nm，优选为1

8、9-22nm；比表面积为10-100m2/g，优选为25-50m2/g。0007 所述甲基睾酮分子印迹聚合物对模板分子及结构类似物的结合作用通过平衡吸说 明 书CN 101972633 ACN 101972634 A 2/4页4附实验来进行评价。首先配制不同浓度的甲基睾酮溶液，分别加入一定量的分子印迹聚合物进行结合研究，得到结合量随浓度的变化曲线后用Scatchard方程可以计算出最大结合量Qmax及解离常数Kd，其中Qmax表示结合位点的最大表观结合量，可以表明聚合物的结合能力，数值越大，结合能力越强；而Kd表示结合位点的平衡离解常数，可以表明聚合物的动力学性质。具体计算方法如下：0008

9、根据吸附前后溶液浓度的变化计算吸附量及静态吸附分配系数。作Q对C的曲线：0009 Q(C1-C2)Vs1000/m0010 式中：Q键合容量，molg-1；0011 C1模板分子的初始浓度，mmolL-1；0012 C2模板分子的最终浓度，mmolL-1；0013 Vs实验溶液的体积，ml；0014 m分子印迹聚合物的质量，mg。0015 由聚合物的结合量绘制出等温吸附曲线，聚合物的Q值随着甲基睾酮浓度的增大均有不同程度的增大。0016 Scatchard方程：0017 Q/C(Qmax-Q)/Kd0018 式中：Q键合容量，molg-1；0019 C模板分子的平衡浓度，mmolL-1；002

10、0 Kd结合位点的平衡离解常数，molmL-1；0021 Qmax结合位点的最大表观结合量，molg-1。0022 用Scatchard方程计算出甲基睾酮分子印迹聚合物的线性回归方程。根据曲线的斜率和截距求出，所述甲基睾酮分子印迹聚合物的最大结合量Qmax为40-50mol/g，解离常数Kd为4.02-4.2mol/ml；0023 所述甲基睾酮分子印迹聚合物对模板分子的选择性能通过以下方法得出：将分子印迹聚合物置于聚四氟乙烯离心管中，分别加入甲基睾酮、丙酸睾酮、17-羟孕酮、诺龙、孕酮、甲孕酮的乙腈溶液，室温下振荡，高速离心后取上清液，经滤膜过滤，用高效液相色谱(HPLC)测定所得溶液中各底物

11、的浓度。根据吸附前后溶液浓度的变化可以计算得出静态吸附分配系数K及识别因子，据此可以对该分子印迹聚合物的结合性能及选择性进行评价。其中K表示不同底物在聚合物上的浓度(相当于吸附量)与其在溶液中的浓度的比值，K值越大，表明聚合物的选择性结合能力越强；而表示甲基睾酮分子印迹聚合物的静态分配系数与空白聚合物的静态分配系数的比值，数值越大，表明聚合物的特异性越强。0024 计算方法如下：0025 KCP/CS0026 式中：CP底物在聚合物上的浓度(相当于吸附量)，mol/g；0027 CS底物在溶液中的浓度，mM。0028 KMIP/KBP0029 式中，KMIP甲基睾酮分子印迹聚合物的静态分配系数

12、；0030 KBP空白聚合物的静态分配系数。说 明 书CN 101972633 ACN 101972634 A 3/4页50031 由上可得，静态吸附分配系数K为5-10，识别因子为10-40，优选为20-25。0032 本发明的甲基睾酮分子印迹聚合物，具有较高的最大结合量Qmax和解离常数Kd，因此有良好的结合能力；同时其静态吸附分配系数K和识别因子也较高，因而有良好的识别能力和选择特性。附图说明0033 图1为本发明的一种甲基睾酮分子印迹聚合物的扫描电镜(SEM)图。具体实施方式0034 通过下述实施例将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。0035 实施例10036 一种甲基睾酮分子印

13、迹聚合物，用扫描电镜来观察，如图1所示，颗粒粒径约为300-500nm左右；经BET氮气吸附法进行测定，孔径约为19.2nm，比表面积约为37m2/g，总孔体积约0.188cm3/g。0037 称取20mg的甲基睾酮分子印迹聚合物于聚四氟乙烯离心管中，分别加入5ml不同浓度的甲基睾酮乙腈溶液，放入振荡器中室温下振荡12h，10000r/min下离心20min，取上清液，经0.45m滤膜过滤，用HPLC测定所得溶液中甲基睾酮的浓度，根据吸附前后溶液浓度的变化计算得出该分子印迹聚合物的最大吸附量Qmax和平衡离解常数Kd分别为45mol/g和4.1mol/ml。0038 将该分子印迹聚合物置于聚四

14、氟乙烯离心管中，分别加入5ml浓度均为1.00mmol/L的甲基睾酮、丙酸睾酮、17-羟孕酮、诺龙、孕酮、甲孕酮乙腈溶液，放入振荡器室温下结合12h，10000r/min下离心20min，取上清液，经0.45m滤膜过滤，用高效液相色谱(HPLC)测定所得溶液中各底物的含量，根据吸附前后溶液浓度的变化可以计算得出静态吸附分配系数K为8.69，识别因子为22.28。0039 实施例20040 一种甲基睾酮分子印迹聚合物，颗粒粒径约为1-2m左右；经BET氮气吸附法进行测定，孔径约为19nm，比表面积约为20m2/g。0041 分子印迹聚合物的最大吸附量Qmax和平衡离解常数Kd分别为42mol/g

15、和4.02mol/ml，测定和计算方法同实施例1。0042 该分子印迹聚合物的静态吸附分配系数K为5.01，识别因子为10.30，测定和计算方法同实施例1。0043 实施例30044 一种甲基睾酮分子印迹聚合物，颗粒粒径约为100-200nm左右；经BET氮气吸附法进行测定，孔径约为15nm，比表面积约为100m2/g。0045 分子印迹聚合物的最大吸附量Qmax和平衡离解常数Kd分别为50mol/g和4.2mol/ml，测定和计算方法同实施例1。0046 该分子印迹聚合物的静态吸附分配系数K为7.53，识别因子为39.89，测定和计算方法同实施例1。0047 实施例4说 明 书CN 1019

16、72633 ACN 101972634 A 4/4页60048 一种甲基睾酮分子印迹聚合物，颗粒粒径约为2-5m左右；经BET氮气吸附法进行测定，孔径约为22nm，比表面积约为11m2/g。0049 分子印迹聚合物的最大吸附量Qmax和平衡离解常数Kd分别为40.2mol/g和4.1mol/ml，测定和计算方法同实施例1。0050 该分子印迹聚合物的静态吸附分配系数K为10.05，识别因子为20.05，测定和计算方法同实施例1。0051 实施例50052 一种甲基睾酮分子印迹聚合物，颗粒粒径约为200-300nm左右；经BET氮气吸附法进行测定，孔径约为25nm，比表面积约为51m2/g。0053 分子印迹聚合物的最大吸附量Qmax和平衡离解常数Kd分别为47mol/g和4.07mol/ml，测定和计算方法同实施例1。0054 该分子印迹聚合物的静态吸附分配系数K为7.32，识别因子为25.02，测定和计算方法同实施例1。说 明 书CN 101972633 ACN 101972634 A 1/1页7图1说 明 书 附 图CN 101972633 A