O4-04--S-布洛芬分子印迹膜的制备及其手性拆分性能的研究

第七届全国膜与膜过程学术报告会1S-S-S-S-布洛芬分子印迹膜的制备及其手性拆分布洛芬分子印迹膜的制备及其手性拆分性能的研究性能的研究****刘丽娟许振良**华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，化学工程研究所膜科学与工程研发中心，上海，2002371前言分子印迹技术（MIT）是近年来迅速发展起来的一项技术，用来制备对目标分子具有特异选择性而且高度稳定的分子印迹聚合物（MIPs）。与生物识别体系中的酶、抗原等相比，MIPs具有亲和性强、抗恶劣环境能力强、稳定性好、使用寿命长等优点；与化学识别体系中的冠醚、环糊精等相比，又具有高特异识别性的优点。因此，MIPs在色谱分离[1,2]、固相萃取[3,4]、化学和生物传感器[5,6]、临床药物分离[7,8]和膜分离技术[9]等领域都展现出了良好的应用前景，在手性识别拆分中表现出了特别的优势。雷建都等[10]以丙烯酰胺为功能单体制备了手性固定相，对naproxen对映体进行了拆分。Chin-YinHung等[11]以S-布洛芬为模板分子，制备了均一粒径的分子印迹聚合物用于液相色谱固定相实现了对外消旋布洛芬的拆分。分子印迹复合膜由于其可以同时优化支撑层和皮层，能够兼具有大通量和高选择性的特点，已经成为研究者们研究的重点。布洛芬是一种应用广泛的非甾体抗炎、解热类药物。这种物质主要以两种形式存在，R-(-)-布洛芬和S-(+)-布洛芬，体外实验表明S-布洛芬的药理作用是R-布洛芬的160倍，因此布洛芬对映体的拆分十分必要。本文以S-布洛芬为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，在PVDF中空纤维膜上涂敷聚合制备分子印迹膜。考察了不同合成条件对其识别性能的影响，并且通过错流过滤实验进一步考察了其手性拆分性能。2实验部分2.1试剂与仪器聚偏氟乙烯中空纤维膜（PVDF，自制）。S-布洛芬，TCI-GR，东京仁成工业株式会社；布洛芬，TCI-EP，东京仁成工业株式会社；二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDMA），98%，Acros公司；4-乙烯吡啶（4-VPY），96%，Alfa公司；偶氮二异丁腈（AIBN），化学纯，上海试四赫维化工有限公司。除高效液相色谱流动相采用色谱纯外，其余试剂均为分析纯。Waters1525高效液相色谱（HPLC），美国Waters公司；JC2000D1接触角测量仪，上海中晨数字技术设备有限公司；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；JSM-5600LV扫描电子显微镜扫描电镜，日本JEOL公司；中空纤维膜渗透装置，自制。2.2S-布洛芬分子印迹膜的制备将1mmolS-布洛芬（S-Ibuprofen）和4mmol4-乙烯吡啶（4-VPY）溶解于5ml氯仿中，超声溶解完全后，加入20mmol乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）和适量引发剂偶氮二异丁腈（AIBN），混合均匀。将PVDF中空纤维膜浸入混合溶液中2min，取出晾干，置于密闭容器中，抽真空，在60℃下聚合24h。将反应后制得的分子印迹膜，浸入甲醇和乙酸（v:v=9:1）的混合溶液超声洗脱4h，再用纯甲醇洗去残留的乙酸，置于真空干燥箱中干燥，得到所需*“十一五”国家科技重大专项资助项目(2009ZX02032)**通讯联系人，Tel：021-64252989；Email：chemxuzl@ecust.edu.cn第七届全国膜与膜过程学术报告会2的MIM。2.3吸附实验将一定质量的膜浸入5ml浓度为1mM的S-布洛芬正己烷溶液中，浸泡24h后通过HPLC在218nm处测定溶液中S-布洛芬的浓度。通过下式计算MIM的结合容量Q（μmol/g）：(1)式中，V是布洛芬正己烷溶液体积；m是MIM的质量；C0和C是吸附前和吸附后布洛芬正己烷溶液浓度。2.4外消旋布洛芬过滤实验取10根中空纤维MIMs做成膜组件，用正己烷预压2h，直至膜完全被润湿。配制一定浓度的外消旋布洛芬正己烷溶液作为壳程溶液，而正己烷溶液作为管程溶液，过滤一段时间后，分别取两侧液体进行HPLC分析，得出两侧S-和R-布洛芬的浓度。分子印迹膜对布洛芬对应体的选择性因子(α)由下式计算：2200//SRSRCCCCα=(2)式中，C0i、C2i分别表示原料液浓度、滤液i组分（S-或R-布洛芬）的浓度。3结果与讨论3.1功能单体的选择功能单体的选择对MIM的识别能力有很大的影响，非共价键结合制备MIM，一般都采用4-VPY和MAA作为功能单体。很多文献中均以报道[12,13]布洛芬与功能单体的最佳比例为1:4。4-VPY是弱碱，布洛芬为弱酸，当4-VPY作为功能单体，吡啶残基能够与布洛芬分子的-OH形成氢键，如图1（A），而且4-VPY和布洛芬分子都有芳香环，两者之间可以形成静电力（π-π叠加效应）。当MAA作为功能单体时，MAA中的羧基-COOH与布洛芬中的-OH形成