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1、10申请公布号CN104289207A43申请公布日20150121CN104289207A21申请号201410506526722申请日20140928B01J20/285200601B01J20/29200601B01J20/30200601C08F220/06200601C08F222/14200601C08F122/14200601C08J9/2620060171申请人天津医科大学地址300070天津市和平区气象台路22号72发明人刘照胜张静黄艳萍74专利代理机构天津市杰盈专利代理有限公司12207代理人王小静54发明名称一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法57摘要本发明。
2、涉及一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法，合成方法为表面印迹法。该方法在聚合体系中加入液晶单体及手性分子掺杂剂，将预聚合混合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料整体柱内进行聚合，得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的低交联交分子印迹聚合物（MIP），加入的手性掺杂剂能够使液晶单体MPDE由向列相变为胆甾相，形成螺旋产生的识别空穴和印迹本身产生的空穴，增强了印迹识别效果。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果良好，印迹因子最高可达223，同时避免了应用液晶单体不耐高压的缺陷，渗透性高。51INTCL权利要求书1页说明书6页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局1。
3、2发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图2页10申请公布号CN104289207ACN104289207A1/1页21一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法，其特征在于先用聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯合成骨架材料柱，再将含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液用高压输液泵以02ML/MIN的打入骨架材料柱中进行反应制成聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料柱的原料的质量组成聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯290300甲苯154182十二醇462546偶氮二异丁腈0508含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液原料的质量组成氨氯地平088234手性分子掺杂剂022229甲基苯基双环己基乙烯461532甲基丙。
4、烯酸109554二甲基丙烯酸乙二醇酯3812247甲苯3045乙腈1020偶氮二异丁腈0308。2按照权利要求1所述的手性分子为掺杂剂液晶分子印迹整体柱，其特征在于所述手性分子掺杂剂为左旋萘普生、左旋布洛芬或左旋氧氟沙星。3按照权利要求1所述的手性分子为掺杂剂液晶低交联分子印迹整体柱的制备方法，其特征在于包括下列步骤A、按计量将引发剂偶氮二异丁腈溶于致孔剂甲苯和十二醇中，再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10分钟，将混合液注入尺寸为10046MMID的不锈钢柱内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反应14H；将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架。
5、材料柱；B、按计量将模板分子氨氯地平、手性掺杂剂、功能单体甲基丙烯酸、物理交联剂甲基苯基双环己基乙烯、化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔剂甲苯和乙腈中，超声10分钟，然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。4按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤B中所述的手性掺杂剂为左旋萘普生、左旋布洛芬或左旋氧氟沙星,。
6、其模板分子掺杂剂摩尔比11。权利要求书CN104289207A1/6页3一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法技术领域0001本发明涉及分子印迹整体柱的制备，具体的说是一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法，可应用于分子识别领域。背景技术0002分子印迹技术MOLECULARIMPRINTINGTECHNIQUE,MIT，又称分子烙印，是在模拟自然界中酶底物及受体抗体作用的基础之上发展起来的一项合成具有预选择性固定相的技术。该法首先利用模板与功能单体之间的作用力进行预组装，形成稳定的复合物。这种作用力及模板分子形状可通过聚合交联而在形成的分子印迹聚合物（MIPS）中固定。
7、下来，经过洗脱除去模板之后，留下模板的空穴，可识别模板分子。该法制备的聚合物具有价格低廉，抗恶劣环境的特点。但与天然的抗原和抗体间作用和专一的亲和性相比，MIPS提供的选择性及专一性还不够大，因此，发展能改进MIPS选择性和亲和性的方法始终是分子印迹研究者的追求目标。0003液晶，即液态晶体（LIQUIDCRYSTAL，LC），是相态的一种。人们熟悉的物质状态（又称相）为气、液、固，而液晶是物质又一存在形态，具有一定程度的内部结构排列的均匀性。液晶相要具有特殊形状分子组合才会产生，在一定条件下它们可以流动，又拥有结晶的光学性质。液晶的组成物质一般是具有刚性长链的有机化合物，以保持取向和位置的有。
8、序性。按内部结构，目前液晶主要分为三类即向列相液晶、胆甾相液晶和近晶相液晶，其中以向列相液晶应用最广。向列相液晶具有如下特点1分子为棒状结构；2分子末端含极性或可极化基团，使分子保持取向有序；3分子长轴方向易弯曲并具有一定的刚性。胆甾相液晶有很强的光学活性，并且有天然的螺旋结构。这类液晶分子呈扁平形状，排列成层，层内分子相互平行，分子长轴平行于层平面。不同层的分子长轴方向稍有变化，相邻两层分子的长轴间有一轻微的扭曲角，多层分子的排列方向逐渐扭转成螺旋线，并沿着层的法线方向排列成螺旋状结构。胆甾相液晶实际上是向列相液晶的一种特殊状态。采用掺杂旋光性物质的办法，可使通常的向列相或近晶相液晶转变成胆。
9、甾相液晶。0004液晶聚合物是具有液晶结构的高分子化合物，可通过液晶单体来制备。液晶单体是一种含有刚性长链结构的有机化合物，因其末端有烯键，能够与交联剂聚合形成高分子化合物。以液晶单体形成的高分子聚合物内部含有刚性长链作为聚合物侧链，因此可起到固定模板与功能单体形成的印迹复合物构象的作用，已被证明其能够作为物理交联剂替代化学交联剂，制备的MIPS与传统的MIPS相比具有更好的选择性和更高的结合容量。但是，应用液晶单体直接制备的液晶MIPS由于具有弹性，难以抵抗HPLC的高压，不能直接作为色谱固定相。表面印迹技术是一种在固相基质表面上发生聚合反应，从而使分子印迹识别位点分布在MIPS的表面或者分。
10、布在固相基质的外层的方法。该法将MIPS接枝在刚性材料的外层上，有效的避免了软质材料不耐外压的缺点。因此将液晶与表面分子印迹技术结合起来能够很好的克服液晶聚合物难以抵抗高压的缺点，保障液晶MIPS作为色谱固定相的实验结果的重现性。说明书CN104289207A2/6页4发明内容0005本发明的目的在于提供一种手性分子作为掺杂剂制备液晶分子印迹整体柱的方法。以手性分子作为掺杂剂制备液晶低交联分子印迹整体柱以提高印迹效果。利用液晶单体MPDE的结构特点，通过手性掺杂剂的加入，使形成的MIP与无手性掺杂剂参与的向列相形态变为胆甾相形态，从而增加对模板分子的识别位点，提高了印迹效果。该方法是先合成刚性。
11、的聚合物骨架材料整体柱，然后将预聚合混合溶液注入骨架材料柱内发生聚合反应，得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的液晶低交联分子印迹整体柱。加入的手性掺杂剂能够诱导液晶MIP内高分子结构由向列相变为胆甾相，从而产生两种分子识别空穴，即由于印迹产生的识别位点及由于手性掺杂剂能够诱导液晶由向列相变为胆甾相产生的识别位点。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果得到很大的改进，印迹因子可达223，而且具有渗透性好的优点。0006本发明提供的手性分子为掺杂剂液晶分子印迹整体柱是先用聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯合成骨架材料柱，再将含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液用高压输液泵打入骨架材料柱中。
12、进行反应制成。0007聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料柱的原料的质量组成聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯290300甲苯154182十二醇462546偶氮二异丁腈0508含手性分子为掺杂剂的预聚合溶液原料的质量组成氨氯地平088234手性分子掺杂剂022229甲基苯基双环己基乙烯461532甲基丙烯酸109554二甲基丙烯酸乙二醇酯3812247甲苯3045乙腈1020偶氮二异丁腈0308。0008所述手性分子掺杂剂为左旋萘普生、左旋布洛芬或左旋氧氟沙星；氨氯地平掺杂剂摩尔比11。0009本发明所述的手性分子作为掺杂剂制备液晶低交联氨氯地平分子印迹聚合物整体柱的方法，按下列步骤进行A、首先合成。
13、高渗透性的聚三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯骨架材料，按计量将引发剂偶氮二异丁腈溶于致孔剂甲苯和十二醇中，再加入三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10分钟，将混合液注入不锈钢柱（10046MMID）内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反应14H。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架材料柱。0010B、在上述骨架材料表面上将手性掺杂剂及液晶单体与模板分子、功能单体和交联说明书CN104289207A3/6页5剂等试剂一起共聚形成低交联含液晶基元的印迹整体柱，按计量将模板分子氨氯地平、手性掺杂剂、功能单体甲基丙烯酸、物理交联剂甲基苯基双环己基（MPDE）、化。
14、学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA）、引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔剂甲苯和乙腈中，超声10分钟，然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。0011本发明首次采用加入手性掺杂剂改变液晶聚合物形态的方法，通过表面印迹方法合成氨氯地平分子印迹整体柱。该法通过将预聚合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料柱中，在聚合体系中加入液晶单体及手性分子。
15、掺杂剂，避免了应用液晶单体直接合成分子印迹整体柱引起的高压，并通过加入手性掺杂剂改变液晶聚合物形态，大幅提高印迹效果。0012该方法将预聚合混合溶液注入到事先合成的聚合物骨架材料整体柱内进行聚合，得到具有固定空穴大小和形状、有确定排列功能团、识别模板分子的低交联交分子印迹聚合物（MIP），加入的手性掺杂剂能够使液晶单体MPDE由向列相变为胆甾相，形成螺旋产生的识别空穴和印迹本身产生的空穴，增强了印迹识别效果。经该方法得到的分子印迹整体柱印迹效果良好，印迹因子最高可达223，同时避免了应用液晶单体不耐高压的缺陷，渗透性高。0013本发明通过实验设计，找到合成手性分子作为掺杂剂的液晶分子印迹整体柱。
16、的最适宜反应物配比；即印迹分子、手性掺杂剂、功能单体和交联剂及致孔剂的比例，制备得到对氨氯地平具有较好选择性的分子印迹整体柱。在同组分配比下，该法可比不加手性掺杂剂获得更高的印迹效果。附图说明0014图1为加入手性掺杂剂左旋萘普生与加入外消旋化萘普生为掺杂剂的MIP和空白聚合物（NIP）在柱温为30时的色谱保留图。0015图2为加入手性掺杂剂左旋布洛芬与加入消旋化布洛芬为掺杂剂的MIP和NIP在柱温为30时的色谱保留图。0016图3为加入手性掺杂剂左旋萘普生、左旋布洛芬、左旋氧氟沙星的液晶印迹柱与不加入手性掺杂剂的液晶印迹柱印迹因子比较图。具体实施方式0017下面结合具体实施例，进一步详细阐述。
17、本发明。0018实施例1手性掺杂剂左旋萘普生诱导的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱制备及其印迹效果的评价。0019利用表面印迹法合成手性掺杂剂诱导的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱，在合适的色谱条件下，连于高效液相色谱仪评价其保留性能。合成反应条件及处理方法如下表面印迹法制备氨氯地平为模板分子印迹整体柱说明书CN104289207A4/6页6A、将质量分数为050的引发剂偶氮二异丁腈溶于质量分数为1817的致孔剂甲苯和质量分数为5170的十二醇中，再加入质量分数为2963的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10MIN，将混合液注入不锈钢柱（10046MMID）内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反。
18、应14H。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架材料柱。0020B、将质量分数为174的模板分子氨氯地平、098手性掺杂剂左旋萘普生、294功能单体甲基丙烯酸、3026物理交联剂甲基苯基双环己乙烯（MPDE）、675化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA）、038引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔剂4123甲苯和1571乙腈中，超声10MIN（40KHZ），然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后。
19、用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。0021用高效液相色谱法对制备的印迹整体柱进行色谱评价，检测波长设置为238NM，将合成的色谱柱连于高效液相色谱仪上，使系统稳定后进样，测定氨氯地平及其类似物的保留时间TR和丙酮的保留时间T0，氨氯地平的保留因子用公式KTRT0/T0计算。通过同样的方法测定不加模板的空白柱上氨氯地平的保留因子。表征氨氯地平印迹效果的指标用印迹因子（IF）来考察，以公式IFKMIP/KNIP计算。0022结果表明，在流动相条件为乙腈/乙酸盐缓冲液（80/20,V/V）（其中盐浓度为50MMOL/L，PH3。
20、6），流速05ML/MIN时，柱温为30，模板氨氯地平有最大印迹因子，以左旋萘普生为手性掺杂剂的氨氯地平分子印迹整体柱印迹因子最高，IF223；而相应的用外消旋化萘普生为掺杂剂合成的印迹柱IF只有79。很明显，加入手性掺杂剂左旋萘普生的印迹柱比加入外消旋萘普生的印迹柱的印迹效果好（图1），这说明加入的手性掺杂剂能够诱导液晶基元发生螺旋性扭转，形成两种不同的分子识别空穴，从而增加印迹位点，提高对氨氯地平分子的特异识别能力。0023实施例2手性掺杂剂左旋布洛芬诱导的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱制备及其印迹效果的评价。0024为论证手性掺杂剂对低交联氨氯地平液晶分子整体印迹柱印迹效果的影响具有普。
21、遍性，我们合成了加入不同手性掺杂剂（左旋布洛芬）及对应的外消旋化分子为掺杂剂的氨氯地平分子印迹整体柱。具体操作步骤如下A、将质量分数为050的引发剂偶氮二异丁腈溶于质量分数为1817的致孔剂甲苯和质量分数为5170的十二醇中，再加入质量分数为2963的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10MIN，将混合液注入不锈钢柱（10046MMID）内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反应14H。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架材料柱。0025B、将质量分数为174的模板分子氨氯地平、088手性掺杂剂左旋布洛芬、294功能单体甲基丙烯酸、3029物理交联剂。
22、甲基苯基双环己基乙烯（MPDE）、676化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA）、038引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔说明书CN104289207A5/6页7剂4127甲苯和1572乙腈中，超声10MIN（40KHZ），然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。0026色谱评价与实施例1中对印迹柱的考察相同，即在相同流动相条件下，通过测。
23、定氨氯地平保留时间TR和丙酮的保留时间T0，计算保留因子K，并通过实施例1中的空白柱上氨氯地平的保留因子计算氨氯地平的印迹因子。0027结果表明，在实验条件下手性掺杂剂左旋布洛芬同样提高了印迹柱的印迹效果，制得的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱印迹因子IF222；而相应的外消旋布洛芬为掺杂剂合成的印迹柱IF只有168（图2）。此结果与加入左旋萘普生为手性掺杂剂的分子印迹整体柱效果相似。0028实施例3手性掺杂剂左旋氧氟沙星诱导的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱制备及其印迹效果的评价。0029为进一步论证手性掺杂剂对低交联氨氯地平液晶分子整体印迹柱印迹效果的影响具有普遍性，我们还合成了加入左旋氧。
24、氟沙星掺杂剂的氨氯地平分子印迹整体柱。具体操作步骤如下A、将质量分数为050的引发剂偶氮二异丁腈溶于质量分数为1817的致孔剂甲苯和质量分数为517的十二醇中，再加入质量分数为2963的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10MIN，将混合液注入不锈钢柱（10046MMID）内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反应14H。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架材料柱。0030B、将质量分数为173的模板分子氨氯地平、153手性掺杂剂左旋氧氟沙星、292功能单体甲基丙烯酸、3010物理交联剂甲基苯基双环己基乙烯（MPDE）、672化学交联剂二甲基丙烯酸乙。
25、二醇酯（EDMA）、038引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔剂4100甲苯和1562乙腈中，超声10MIN（40KHZ），然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。0031色谱评价与实施例1中对印迹柱的考察相同，即在相同流动相条件下，通过测定氨氯地平保留时间TR和丙酮的保留时间T0，计算保留因子K，并通过实施例1中的空白柱上氨氯地平的保留因子。
26、计算氨氯地平的印迹因子。0032结果表明，在实验条件下手性掺杂剂左旋氧氟沙星同样提高了印迹柱的印迹效果，制得的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱印迹因子IF176。此结果与加入左旋萘普生和左旋布洛芬为手性掺杂剂的分子印迹整体柱效果相似。0033实施例4不加手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱制备及其及其印迹效果的评说明书CN104289207A6/6页8价。0034为进一步评价加入手性掺杂剂的液晶低交联分子印迹整体柱的优势，我们合成不加入手性掺杂剂的氨氯地平分子印迹整体柱。具体操作步骤如下A、将质量分数为050的引发剂偶氮二异丁腈溶于质量分数为1817的致孔剂甲苯和质量分数为5170的十。
27、二醇中，再加入质量分数为2963的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，超声10MIN，将混合液注入不锈钢柱（10046MMID）内，封好后竖直静置在48恒温水浴中反应14H。将不锈钢管柱取出并连于HPLC的高压泵上，用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，得到骨架材料柱。0035B、将质量分数为176的模板分子氨氯地平、297功能单体甲基丙烯酸、3056物理交联剂甲基苯基双环己基乙烯（MPDE）、682化学交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA）、039引发剂偶氮二异丁腈混合，溶于混合致孔剂4164甲苯和1586乙腈中，超声10MIN（40KHZ），然后用高压泵将预聚合物以02ML/MIN的速度注入到上述骨。
28、架材料柱中，封好后竖直静置在53恒温水浴中反应3小时。将柱取出并连于HPLC的高压泵上，先用乙腈冲洗除去整体柱中残留的致孔剂，然后用体积比为甲醇乙酸91的混合液冲洗至除去模板分子，即可得到基于手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱。0036对印迹柱的考察色谱评价条件与实施例1中的相同，即在相同流动相条件下，通过测定氨氯地平保留时间TR和丙酮的保留时间T0，计算保留因子K，并通过实施例1中的空白柱上氨氯地平的保留因子计算氨氯地平的印迹因子。0037在实验条件下，通过计算得到不加入手性掺杂剂的氨氯地平分子印迹整体柱的印迹因子为IF171，明显小于加入手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱印迹因子见图3（图3为加入手性掺杂剂左旋萘普生、左旋布洛芬、左旋氧氟沙星的液晶印迹柱与不加入手性掺杂剂的液晶印迹柱印迹因子比较图，自左至右），从侧面证明手性掺杂剂能改变液晶单体MPDE的形态，诱导液晶由向列相变为胆甾相，从而提高氨氯地平的印迹效果。作为对照，本实施例突出表明了加入手性掺杂剂的液晶低交联氨氯地平分子印迹整体柱的优势。说明书CN104289207A1/2页9图1图2说明书附图CN104289207A2/2页10图3说明书附图CN104289207A10。