專利名稱：對(duì)亞硝胺類化合物有選擇性的分子印跡聚合物及使用該聚合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類分子印跡聚合物(molecularly imprintedpolymers)及所述分子印跡聚合物在煙堿代謝物的生物分析和分離中的用途。本發(fā)明進(jìn)一步涉及使用所述分子印跡聚合物來(lái)處理煙草、煙草代用品和它們的衍生物以降低目標(biāo)化合物的水平的方法。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)、飲食、環(huán)境和化學(xué)領(lǐng)域中，對(duì)于從相關(guān)物質(zhì)的復(fù)雜混合物中選擇性分離特定物質(zhì)的方法存在著日益增長(zhǎng)的需求。該目的可以是定量萃取某一種或多種化合物，測(cè)定它們的濃度或從多組分混合物中選擇性脫除目標(biāo)化合物。
隨著健康管理的日益嚴(yán)格，對(duì)由廣泛應(yīng)用的某些日常物質(zhì)產(chǎn)生的有害產(chǎn)物和代謝物的敏感和選擇性定量方法的要求在提高。特別有意義的是與煙草類產(chǎn)品的使用有關(guān)的化合物，這些化合物原來(lái)存在于原料煙葉本身中，或者在抽煙期間產(chǎn)生。含亞硝基的化合物，例如亞硝胺類被認(rèn)為在這方面具有特殊意義。
為了降低與抽煙有關(guān)的危害的發(fā)生，已經(jīng)生產(chǎn)了僅含有神經(jīng)活性物質(zhì)煙堿的某些藥品，該化合物被聲稱是造成可點(diǎn)燃抽吸的材料的依賴性方面的根源。
在戒煙治療用煙堿制劑中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)煙堿口香糖具有最廣泛的用途。在生產(chǎn)中所需的質(zhì)量控制包括監(jiān)控?zé)焿A水平(2或4mg/口香糖)以及監(jiān)控一級(jí)煙堿氧化產(chǎn)物可鐵寧，米喔斯明，煙堿-順-N-氧化物，煙堿-反-N-氧化物和β-煙堿烯。降煙堿，新煙草堿(anatabine)和毒藜?jí)A的定量也是理想的，盡管不要求。根據(jù)美國(guó)藥典(U.S.P.)，口香糖制劑應(yīng)該含有95-110％的煙堿量(在標(biāo)簽上給出)和每一種氧化產(chǎn)物的量不應(yīng)超過(guò)煙堿量的0.1％。
雖然使用了這些香煙代用品，但亞硝胺煙堿代謝物可以在煙堿于身體組織內(nèi)停留期間通過(guò)天然代謝過(guò)程而在體內(nèi)產(chǎn)生。這些代謝物的水平保持低于其中大多數(shù)分析方法能夠定量的濃度。能夠監(jiān)控這些水平以及其它煙堿代謝物的方法因此很重要。通常，這種監(jiān)控用人尿樣來(lái)達(dá)到，在尿中，這些可疑致癌物質(zhì)的水平是極低的。
從煙草或煙霧中定量、減少或去除的目標(biāo)化合物是已知的，包括主要組分煙草特有的亞硝胺類(TSNAs)和它們的生物堿前體NNK，4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮；NNA，4-(甲基亞硝胺基)-4-(3-吡啶基)丁醛；NNN，N-亞硝基降煙堿；NAB，N-亞硝基毒藜?jí)A；NAT，N-亞硝基新煙草堿；NNAL，4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁醇；異-NNAL，4-(甲基亞硝胺基)-4-(3-吡啶基)-1-丁醇；異-NNAC，4-(甲基亞硝胺基)-4-(3-吡啶基)丁酸。
為了適當(dāng)?shù)囟慷嗌倭康拇祟惸繕?biāo)化合物存在于人的生物流體中，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種方法來(lái)分析生物堿，尤其亞硝基化分解產(chǎn)物和煙草的代謝物。用于這種分析的現(xiàn)有色譜分離或萃取方法缺乏穩(wěn)定性、靈敏度和當(dāng)篩選一般人群時(shí)處理大量樣品所需的速度。用現(xiàn)有的方法，低濃度的亞硝胺類(它們通常以數(shù)皮克/毫升的量存在)需要包含多步萃取的復(fù)雜樣品制備，常常在分析之前將被分析物化學(xué)衍生化(例如在質(zhì)譜法之前氘化)。該復(fù)雜性的一個(gè)原因是現(xiàn)有的分離材料沒(méi)有選擇性，因?yàn)槔缭摯x物的抗體或生物受體可能存在問(wèn)題，而寧可依靠物理-化學(xué)性能例如代謝物的電荷或疏水性作為分離特性。這些物理-化學(xué)性能可能是樣品中許多其它無(wú)關(guān)分子所共有的。
一種典型的分析方法具有多達(dá)7個(gè)處理步驟，包括離心，pH調(diào)節(jié)，酶處理等，每個(gè)樣品的制備時(shí)間可能達(dá)到數(shù)小時(shí)或甚至數(shù)天。采用這種麻煩的分析法，在操作過(guò)程中物質(zhì)的損失能夠?qū)е鲁跏紭悠窛舛鹊墓烙?jì)誤差，需要從最終測(cè)量值往回推，而不是依靠直接測(cè)量來(lái)獲得樣品中的初始濃度。分析煙草特有的亞硝胺類的一種快速而簡(jiǎn)潔的方法因此是一種重要的尚未滿足的醫(yī)學(xué)分析需求(例如，參見(jiàn)Byrd &Ogden，Journal of Mass Spectrometry，2003，38，98-107和Wu等人，Anal.Chem.2003，75，4827-4832)。
近年來(lái)，已經(jīng)出現(xiàn)了用分子印跡(分子印跡聚合物或MIPs)制備的材料選擇性識(shí)別小分子的許多報(bào)告。例如，參見(jiàn)Wulff，G.Angew，Chemie.Int.Ed.Engl.1995(34)1812。MIPs是具有適于與目標(biāo)化合物選擇性結(jié)合的反應(yīng)位點(diǎn)的聚合物。非共價(jià)制備的分子印跡材料已經(jīng)用于許多小分子的手性識(shí)別，這些小分子包括治療藥物、糖類、核苷酸堿基和殺蟲(chóng)劑以及類固醇和肽類激素。它們的實(shí)例例如在Sellergren，B.Trends Anal.Chem.1997(16)310中有述。某些印跡材料所表現(xiàn)的對(duì)目標(biāo)被分析物的高親和性和選擇性證明比得上相應(yīng)的免疫親和(IA)相(phase)。與后一種相比較，然而，MIP材料制備簡(jiǎn)單，在大多數(shù)介質(zhì)中穩(wěn)定，并且在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可再用。MIP材料在色譜、分離(連續(xù)或間歇)、化學(xué)檢測(cè)或特異性分析中的應(yīng)用因此處于研究之中。
另一個(gè)應(yīng)用是以低濃度存在于生物樣本或復(fù)雜基質(zhì)中的被分析物的固相萃取(SPE，參見(jiàn)Mayes，A.G.；Mosbach，K.Trends Anal.Chem.1997，16，321)。SPE可以導(dǎo)致被分析物選擇性濃集和凈化至現(xiàn)有方法所不能達(dá)到的水平。分析印跡固相萃取(MISPE)已經(jīng)在生物分析、食品分析和環(huán)境分析中采用。在這些實(shí)例中，被分析物選擇性濃集和凈化，在后續(xù)色譜(例如HPLC)或質(zhì)譜定量中獲得了更高的準(zhǔn)確性和檢測(cè)極限(LOD)的降低。
鑒于MIPs對(duì)目標(biāo)分子或一組目標(biāo)分子具有高選擇性與良好的親和力，MIPs在食品工業(yè)中作為改進(jìn)食品質(zhì)量的手段很受關(guān)注。這需要使用MIP從食品基質(zhì)中選擇性去除不希望有的組分。因?yàn)檫@些組分常常以低濃度存在，所以MIP的飽和容量通常不是限制因素。
本發(fā)明的優(yōu)選的特定設(shè)計(jì)的MIP材料能夠從復(fù)雜基質(zhì)例如尿中選擇性吸附最普通的亞硝基化煙堿衍生物，提供了定量回收，從而降低了對(duì)這種有害化學(xué)品濃度估計(jì)的誤差。
除了定量以外，還公知的是，試圖通過(guò)降低目標(biāo)化合物的水平來(lái)減小含有含有煙草、煙草代用品或它們的混合物的消費(fèi)材料(consuming material)的有害效應(yīng)。這種降低可以在材料本身或其衍生物，例如該材料的萃取物中實(shí)現(xiàn)。降低還可以在該材料的熱分解產(chǎn)物，即通過(guò)燃燒獲得的主流和測(cè)流煙霧，或通過(guò)將該材料加熱到低于其燃燒溫度的溫度所產(chǎn)生的氣溶膠中實(shí)現(xiàn)。
用于這種降低的一種公知方法是讓該材料的熱分解產(chǎn)物與吸附不希望有的組分的過(guò)濾器接觸。一種替代的方法包括溶劑萃取該材料，如US專利說(shuō)明書(shū)US-5601097中所披露的。根據(jù)該說(shuō)明書(shū)，煙草材料的蛋白含量的減低包括用含有表面活性劑的溶液處理該煙草以萃取多肽，分離該溶液，從該溶液中除去表面活性劑和多肽，將該溶液與煙草材料再結(jié)合。國(guó)際專利說(shuō)明書(shū)WO 01/65954公開(kāi)了一種方法，其中煙草與超臨界萃取液例如超臨界二氧化碳接觸，以選擇性減少或消除亞硝胺類。
這些方法同樣適用于煙草本身和煙草代用品，即，具有類似于天然煙草的特性，從而能以與煙草類似方式消耗(抽煙、咀嚼、吸入或其它方式)的天然或合成材料。
有人已嘗試了使用MIPs從煙草煙霧中除去煙堿，見(jiàn)報(bào)道Liu，Y.等人，“從煙草煙霧中去除煙堿的分子印跡固相萃取吸附劑”(Molecularly imprinted Solid-Phase Extraction Sorbent for Removalof Nicotine from Tobacco Smoke)，Analytical Letters，第36卷，第8號(hào)，第1631-1645(2003)。該文中所述的MIP被設(shè)計(jì)為結(jié)合煙堿，而不是毒性更高的煙堿代謝物例如亞硝胺類。不清楚該MIP實(shí)際上是否對(duì)煙堿有選擇性，因?yàn)楫a(chǎn)生該數(shù)據(jù)的科學(xué)方法缺乏控制檢驗(yàn)要素。
因此，本領(lǐng)域中對(duì)于新型MIPs及其使用方法仍然存在著需求，尤其在煙堿和煙堿代謝物領(lǐng)域中。

發(fā)明內(nèi)容
廣義地說(shuō)，本發(fā)明提供了對(duì)含亞硝基的化合物具有選擇性的分子印跡聚合物(MIP)。
本發(fā)明的優(yōu)選MIPs對(duì)亞硝胺類，尤其TSNAs或存在于吸煙材料的熱分解產(chǎn)物的汽相中的揮發(fā)性亞硝胺類具有選擇性。本發(fā)明的另一優(yōu)選的MIP對(duì)煙堿的一種或多種亞硝?；苌锘虼嬖谟跓煵葜械钠渌飰A，即降煙堿、毒藜?jí)A和新煙草堿具有選擇性。
本發(fā)明的MIPs例如可以通過(guò)將官能單體，或單體和交聯(lián)劑，在亞硝胺的結(jié)構(gòu)類似物的存在下，在含有自由基引發(fā)劑的聚合介質(zhì)中共聚，此后從MIP中去除模板(template)來(lái)獲得。
本發(fā)明包括本發(fā)明的分子印跡聚合物用于分析和制備性萃取、色譜法、分析樣品預(yù)處理、化學(xué)傳感器，或作為從含煙堿的物質(zhì)或裝置中萃取煙堿亞硝胺類的固相過(guò)濾器的用途。
另外，本發(fā)明包括降低煙草產(chǎn)品中的目標(biāo)組分的水平的方法，其中該煙草產(chǎn)品用對(duì)至少一種含亞硝基的化合物有選擇性的MIP處理。此外，本發(fā)明提供了包括使用MIPs以選擇性去除含亞硝基的化合物的制造吸煙材料的方法。
本發(fā)明包括用MIPs處理煙草產(chǎn)品以降低含亞硝基的化合物的水平的方法。
在本說(shuō)明書(shū)中，“煙草產(chǎn)品”是指含有煙草(包括煙葉或煙莖)的材料，或煙草代用品，或煙草與煙草代用品的共混物，或這種材料的衍生物，包括該材料的萃取物，通過(guò)該材料的熱分解產(chǎn)生的煙霧和通過(guò)將該材料加熱到低于其燃燒溫度所產(chǎn)生的氣溶膠。
在煙草產(chǎn)品是由含煙草的材料或煙草代用品的熱分解所產(chǎn)生的衍生物的情況下，該分解可以是燃燒該材料，比如象普通香煙那樣，或根據(jù)在一些已知的替代煙草產(chǎn)品中所使用的方法，將該材料加熱到低于其燃燒溫度，以便產(chǎn)生被消費(fèi)者吸入的氣溶膠。
另外，煙草產(chǎn)品可以是通過(guò)讓含煙草的材料或煙草代用品與溶劑接觸所產(chǎn)生的衍生物。尤其，本發(fā)明提供了制造吸煙用材料的方法，該方法包括用溶劑萃取可吸煙的材料，用對(duì)至少一種含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物處理該萃取物以便降低該化合物在萃取物中的水平和將該處理的萃取物與該可吸煙的材料合并的步驟。
在該方法中，所述可吸煙的材料可以是任何適當(dāng)?shù)男问剑绶勰o，碎片，切割的葉片，切碎的莖或它們的結(jié)合物。溶劑可以是水性或非水性的，例如甲醇，乙醇或超臨界流體萃取介質(zhì)，例如超臨界二氧化碳液體。萃取可以在有利于從煙草中萃取含氮化合物的任何條件下進(jìn)行。
本發(fā)明還提供了一種吸煙制品，包括煙草或煙草代用品和可選擇性從其熱分解產(chǎn)物中去除至少一種含亞硝基的化合物的分子印跡聚合物。
本發(fā)明的吸煙制品可以采取任何常規(guī)形式，例如香煙，雪茄或小雪茄。尤其，該吸煙制品可以包括任選在包裹物內(nèi)的吸煙材料桿，有或沒(méi)有過(guò)濾嘴。包裹物可以是紙、煙葉、復(fù)原煙草或煙草代用品。另外，例如在想要吸煙制品產(chǎn)生低散發(fā)量的測(cè)流煙霧或在主流煙霧中含有較低水平的熱解產(chǎn)物時(shí)，該包裹物可以由不燃材料例如陶瓷材料組成。過(guò)濾嘴可以為任何適合的材料，例如纖維乙酸纖維素，聚丙烯或聚乙烯或紙。
吸煙材料優(yōu)選是煙草，但可以是煙草代用品，例如非煙草吸煙材料。非煙草吸煙材料的實(shí)例是干燥和固化的植物材料，包括果實(shí)材料，以及合成吸煙材料，例如由藻酸鹽和氣溶膠產(chǎn)生物質(zhì)例如甘油制備。吸煙材料還可以包括煙草和非煙草吸煙材料的共混物。在吸煙材料包括煙草的情況下，煙草可以是任何適合的類型，或它們的共混物，包括空氣固化的、火烘的、煙熏的或日曬的煙葉或煙莖，可以已經(jīng)使用任何適當(dāng)?shù)姆椒庸?。例如，煙草可以切割、切碎、展開(kāi)或復(fù)原。吸煙材料還可以包括常規(guī)添加劑，例如改良物、著色劑、濕潤(rùn)劑(例如甘油和丙二醇)，惰性填料(例如白堊)和香料(例如糖、甘草和可可粉)。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于打算通過(guò)吮吸、咀嚼或鼻吸入進(jìn)行口或鼻消費(fèi)而非抽吸的煙草。這種產(chǎn)品包括鼻煙、snus和“硬”或咀嚼煙草。
所述分子印跡材料能夠在可吸煙材料中引入。因此，本發(fā)明包括含有從可吸煙材料的熱分解產(chǎn)物中選擇性去除至少一種含亞硝基的化合物的分子印跡聚合物的吸煙材料。
另外，在吸煙制品包括在包裹物內(nèi)的可吸煙材料的桿時(shí)，該分子印跡材料可以在包裹物內(nèi)引入。本發(fā)明因此包括了吸煙制品用包裹材料，該包裹材料含有從吸煙材料的熱分解產(chǎn)物中選擇性去除目標(biāo)組分的分子印跡聚合物。該包裹物可以是纖維素型材料，例如紙或煙草型材料，例如復(fù)原煙草。
本發(fā)明的優(yōu)選吸煙制品是香煙，包括煙草桿、包裹物和含有從可吸煙材料的熱分解產(chǎn)物中選擇性去除至少一種含亞硝基的化合物的分子印跡聚合物的過(guò)濾嘴。
本發(fā)明還包括煙霧過(guò)濾器，其含有從吸煙材料的熱分解產(chǎn)物中選擇性去除至少一種含亞硝基的化合物的分子印跡聚合物。該煙霧過(guò)濾器可以與吸煙制品分開(kāi)制成，例如制成香煙煙嘴或雪茄煙嘴，或者它可以整合到吸煙制品中，例如制成過(guò)濾嘴香煙。
過(guò)濾嘴形式的煙霧過(guò)濾器可以具有任何常規(guī)結(jié)構(gòu)。例如，它可以是包含一段纖維過(guò)濾材料例如乙酸纖維素的“達(dá)爾馬提亞”類過(guò)濾嘴形式，所述分子印跡聚合物為顆粒形式，分布在該段中?；蛘?，所述煙霧過(guò)濾器可以是“空腔”類過(guò)濾器形式，包括多個(gè)段，其中分子印跡聚合物可以位于纖維過(guò)濾材料的兩個(gè)相鄰段之間。該煙霧過(guò)濾器還可以包括其它吸附劑材料，例如離子交換樹(shù)脂，沸石，硅石，氧化鋁或阿姆伯拉特離子交換樹(shù)脂。
在使用時(shí)，煙霧通過(guò)過(guò)濾器，分子印跡聚合物選擇性吸附和保留煙霧中的目標(biāo)化合物，濾過(guò)的煙霧輸送到吸煙者。
根據(jù)本發(fā)明的煙霧過(guò)濾器和吸煙制品可以包括保護(hù)分子印跡聚合物不受使用時(shí)的煙霧影響或減少其暴露于使用時(shí)的煙霧的裝置。這可以按許多方式實(shí)現(xiàn)。例如，煙霧過(guò)濾器可以包括從煙霧的汽相或顆粒相中吸附材料的過(guò)濾元件。這種過(guò)濾元件可以包括常用吸附劑例如活性炭，活性炭可以是任何適當(dāng)?shù)男问剑缂?xì)絲、顆粒、微粒、布或紙。該過(guò)濾元件還可以是選擇性吸附劑例如離子交換樹(shù)脂，沸石，硅石，氧化鋁或阿姆伯拉特樹(shù)脂。保護(hù)催化劑的裝置可以包括兩個(gè)或多個(gè)不同組成的此類過(guò)濾元件，例如乙酸纖維素的第一過(guò)濾元件和活性炭的第二過(guò)濾元件。在煙霧過(guò)濾器和吸煙制品中提供多個(gè)過(guò)濾元件是眾所周知的，可以使用任何常規(guī)過(guò)濾器構(gòu)型和相關(guān)的制造方法。


圖1示出了用于合成印跡聚合物的工序的略圖；圖2示出了亞硝胺官能團(tuán)和煙堿相關(guān)的亞硝胺目的物的實(shí)例；圖3示出了亞硝胺的等排類似物；圖4A示出了酰胺和磺酰胺基目標(biāo)類似物的實(shí)例；圖4B示出了用作制備萃取NNAL的MIP的模板的烯胺目標(biāo)類似物(MPAPB)；圖4C示出了用作制備萃取NNAL的MIP的模板的吡啶甲醇；圖5示出了使用NNAL選擇性MIP的NNAL的回收率。
圖6示出了分析1mL的摻有0.25μg NNAL的人尿(用實(shí)線表示)和1ml空白人尿(用粗線表示)后獲得的色譜圖；圖7示出了在煙堿的存在下樣品分析后獲得的色譜圖的重疊，其中實(shí)線表示摻雜NNAL和煙堿的樣品，虛線表示通過(guò)添加1mL的摻雜NNAL和煙堿的樣品所收集的洗脫物，長(zhǎng)劃線表示(NH4)H2PO4，pH4.5的洗液；圖8是根據(jù)本發(fā)明的具有煙霧過(guò)濾器的吸煙制品的側(cè)視、部分縱向截面和部分?jǐn)嚅_(kāi)圖。
圖9是圖8的類似圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的具有替代的煙霧過(guò)濾器的吸煙制品；圖10示出了實(shí)施例6中所述的三種產(chǎn)品的化學(xué)結(jié)構(gòu)和沸點(diǎn)；和圖11示出了選擇的揮發(fā)性亞硝胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)和沸點(diǎn)。
在附圖中，類似的特征用相同的附圖標(biāo)記表示。
具體實(shí)施例方式
分子印跡通常由以下步驟組成(1)模板化合物，它可以是目標(biāo)分子或其結(jié)構(gòu)類似物，可以與一種或多種選擇的官能單體在溶液中相互作用，形成模板-單體復(fù)合物；(2)該模板-單體復(fù)合物與交聯(lián)單體共聚，獲得引入了模板化合物的聚合基質(zhì)；(3)從該聚合物基質(zhì)中萃取模板化合物，形成能夠用于選擇性結(jié)合目標(biāo)分子的MIP。在步驟(3)之前，在MIP作為固體聚合物(或整料)制備的情況下，通常將它壓碎，篩分，獲得所需粒級(jí)的顆粒材料。當(dāng)通過(guò)懸浮或乳液聚合方法制備時(shí)，這種壓碎和篩分是不必要的，因?yàn)樵诰酆线^(guò)程中可以將粒度控制在所需的界限內(nèi)。通過(guò)任何上述方法制備的顆粒材料可以裝填到色譜或固相萃取柱中，用于將模板與混合物的其它組分(包括具有類似結(jié)構(gòu)或官能團(tuán)的分子)色譜分離。
通過(guò)去除模板化合物所暴露的分子印跡聚合物上的反應(yīng)位點(diǎn)處于適合與目標(biāo)分子的新鮮分子反應(yīng)的立體化學(xué)構(gòu)型。結(jié)果，該聚合物能夠用于選擇性結(jié)合目標(biāo)分子。
目前，最廣泛應(yīng)用的產(chǎn)生分子印跡結(jié)合位點(diǎn)的技術(shù)是經(jīng)由‘非共價(jià)’途徑。這利用了模板化合物和官能單體的非共價(jià)自組裝，形成模板-單體復(fù)合物，隨后在交聯(lián)單體的存在下自由基聚合，最后萃取模板化合物。還可以根據(jù)已知方法進(jìn)行共價(jià)印跡-其中模板分子和一種或多種適合的單體在聚合之前通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合在一起。通過(guò)上述任何方法形成的MIPs的結(jié)合性能可以通過(guò)模板分子的再結(jié)合來(lái)檢驗(yàn)。
該聚合在成孔溶劑(所謂生孔劑(porogen))的存在下進(jìn)行。為了穩(wěn)定官能單體和模板化合物之間的靜電相互作用，通常從低到適中極性的非質(zhì)子溶劑中選擇生孔劑。理想地，模板化合物表現(xiàn)了在聚合介質(zhì)中的適中到高溶解性，它們或它們的結(jié)構(gòu)類似物因此可以直接在該標(biāo)準(zhǔn)工序中使用。
雖然可以使用目標(biāo)分子本身作為模板，但目標(biāo)分子的結(jié)構(gòu)類似物通常是優(yōu)選的，因?yàn)?a)目標(biāo)分子可能在聚合條件下不穩(wěn)定，或者可能抑制聚合；(b)由于合成復(fù)雜或成本高或這兩個(gè)原因，目標(biāo)分子不能以充足的量獲得；(c)模板可能在聚合混合物中不溶或溶解度低；(d)MIP可能被保留在不容易達(dá)到的聚合物介質(zhì)區(qū)域中的低水平的目標(biāo)分子污染，這些目標(biāo)分子可以在使用期間從MIP中滲出；和/或(e)目標(biāo)被分析物可能存在顯著的健康風(fēng)險(xiǎn)，不應(yīng)用作模板。
在亞硝基化合物，尤其下述稱為TSNAs的化合物的情況下，通常更適宜使用它們的官能類似物作為模板化合物。例如，尤其可以使用TSNAs的葡萄糖衍生物作為模板化合物，參見(jiàn)圖2。
在MIP使用目標(biāo)化合物的官能類似物獲得的情況下，該官能類似物應(yīng)該是等排的，優(yōu)選還與目標(biāo)化合物具有等電子數(shù)，或者它可以含有目標(biāo)化合物的亞結(jié)構(gòu)，這樣很可能發(fā)生強(qiáng)的相互作用。
含亞硝基的化合物，尤其通式為O＝N-N(R1)(R2)的亞硝胺類，屬于煙草和煙草煙霧的許多成分之一，它們被認(rèn)為對(duì)消費(fèi)者具有傷害作用。
適用本發(fā)明的一類特定的亞硝基化合物是天然存在于煙草中的亞硝胺類，稱為煙草特有的亞硝胺類(TSNAs)，它們來(lái)源于天然存在于煙草的生物堿，即煙堿，降煙堿，毒藜?jí)A和新煙草堿。TSNAs包括4-(甲基亞硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(“NNK”) N’-亞硝基降煙堿(“NNN”) N’-亞硝基毒藜?jí)A(“NAB”)
N’-亞硝基新煙草堿(“NAT”) 4-(甲基亞硝胺基)4-(3-吡啶基)丁醛(“NNA”) 另外，在煙草煙霧的汽相中發(fā)現(xiàn)了一組稱為揮發(fā)性亞硝胺的化合物。該組包括以下化合物N’-亞硝基二甲胺(“NDMA”) N’-亞硝基二乙胺(“NDEA”) N’-亞硝基乙基甲基胺(“NP”)
N-亞硝基二乙醇胺 在煙草或煙草煙霧的化學(xué)研究中還鑒定了其它含亞硝基的化合物，例如N-亞硝基吡咯烷(“NYPR”) N’-亞硝基甲基丁基亞硝胺(“BMNA”)，N’-亞硝基-正丁基胺(“NBA”)和N’-亞硝基哌啶(“NIPI”) 圖3中看到了以亞硝胺為目標(biāo)的可能的等排類似物。所示出的分子全部是母體胺的衍生物，可以在一個(gè)步驟中由仲胺和相應(yīng)的醛或酰氯合成。烯胺的分子模型(圖4A)顯示了與有意義的亞硝胺之一NNAL具有良好的空間互補(bǔ)性。
在設(shè)計(jì)目標(biāo)被分析物NNAL的適合模板化合物時(shí)，確定了對(duì)應(yīng)于吡啶甲醇亞結(jié)構(gòu)的特別有意義的模板，但令人驚奇地缺乏亞硝胺結(jié)構(gòu)部分(圖4B)。如果這種亞結(jié)構(gòu)模板能夠獲得充分的結(jié)合親和性和選擇性，那么這是優(yōu)選的方法。事實(shí)上，用該吡啶甲醇MIP獲得的結(jié)合親和性、選擇性和回收率優(yōu)于用更復(fù)雜的烯胺模板獲得的MIPs。因此，本發(fā)明提供了效果令人驚訝的MIP，它包括缺乏目的物的某些關(guān)鍵特征的簡(jiǎn)單模板，但可有效結(jié)合含有吡啶-甲醇結(jié)構(gòu)部分的那些目標(biāo)亞硝胺類。
NNAL MIP制備使用官能單體甲基丙烯酸(MAA)，兩種交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)或三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)的任何一種和作為模板的兩種NNAL類似物4-(甲基丙烯基-氨基)-1-吡啶-3-基-丁-1-醇(4MPAPB，圖4A)和吡啶甲醇(圖4B)的任意一種，獲得了兩種不同聚合物，它們?cè)谟袡C(jī)和水性溶劑環(huán)境中均表現(xiàn)了對(duì)NNAL的強(qiáng)親和性和選擇性。
本發(fā)明包括定量回收煙堿類似物NNAL的萃取方法，包括在色譜材料格式(format)中制備NNAL-選擇性MIP，柱調(diào)節(jié)，施加尿樣，除去干擾化合物，最后選擇性洗脫NNAL被分析物。
作為非限制性舉例說(shuō)明，以下更詳細(xì)參考許多實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步描述本發(fā)明。本發(fā)明涉及模板分子，設(shè)計(jì)用于結(jié)合來(lái)源于煙堿并存在于有機(jī)或水性體系中的亞硝胺的聚合物材料，以及所述材料例如在分析或制備性分離、色譜法、分析樣品預(yù)處理和化學(xué)傳感器中的用途。
除非另有規(guī)定，材料可以市購(gòu)或者可以通過(guò)常規(guī)技術(shù)制備。例如參見(jiàn)B.Sellergren(Ed.)分子印跡聚合物人造抗體模擬物及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用(Molecularly-imprinted PolymersMan made mimicsof antibodies and their application in analytical chemistry)，part of theseries Techniques and Instrumentation in Analytical Chemistry，Elsevier Science，荷蘭阿姆斯特丹，2001。
實(shí)施例1烯胺模板(MPAPB)的合成將無(wú)水甲苯(用鈉新鮮干燥)2ml加入到含有4-甲基胺-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(100mg)的管形瓶?jī)?nèi)。再加入500mg的新鮮干燥的分子篩。將該混合物在氮?dú)庀聰嚢?小時(shí)。向該混合物添加100μl的丙醛。將該混合物在55℃下攪拌4小時(shí)。在1.5小時(shí)之后用HPLC監(jiān)視反應(yīng)。產(chǎn)物的顏色是橙色的-在甲苯中是黃色的。在過(guò)濾之后，直接使用甲苯中的粗產(chǎn)物合成MIP，不用提純。模板MPAPB收率是大約90％。
實(shí)施例2使用吡啶甲醇作為模板的MIP的合成向吡啶甲醇(97μl)先后添加3.74ml的提純TRIM(用堿性氧化鋁提純)，官能單體MAA(1020μl)，生孔溶劑甲苯(7.1ml)和引發(fā)劑ABDV(63mg)，攪拌，直至形成透明溶液為止。將該溶液轉(zhuǎn)移到玻璃管形瓶?jī)?nèi)，用氮?dú)獯祾?分鐘，火焰封接。熱誘發(fā)的聚合在45℃下進(jìn)行24小時(shí)。然后將該聚合物混合物在70℃下固化另外24小時(shí)。
粗MIP材料的加工如下所示將MIP粗略地壓碎，轉(zhuǎn)移到索格斯利特套管內(nèi)。首先用甲醇仔細(xì)洗滌12小時(shí)，然后用乙酸洗滌12小時(shí)，以便除去任何殘留模板和其它未反應(yīng)的單體。在上述第一萃取步驟之后，將該聚合物真空干燥，然后研磨，篩分，獲得粒度范圍20-90μm的細(xì)粉。作為最終萃取步驟，使用甲酸作為萃取溶液，細(xì)粒MIP進(jìn)行40分鐘微波輔助的溶劑萃取。在干燥之后，MIP隨時(shí)可以使用。
實(shí)施例3MIPs作為SPE中的選擇性吸附劑的用途在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以將MIP裝填到固相萃取柱中，用于從生物基質(zhì)中選擇性萃取NNAL。首先，將聚丙烯玻璃料投入到適當(dāng)?shù)腟PE柱子(通常，容量10ml，用于分析用途)中，然后在頂部添加25mg的MIP，形成MIP床，將第二玻璃料堅(jiān)實(shí)地?cái)D壓到MIP床的表面上。按以下順序調(diào)節(jié)柱子將1ml DCM，1ml MeOH和最后1ml蒸餾水加入到MIPSPE中。
讓含有少量的被分析物的樣本，例如人尿(5mL)通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)的MIPSPE柱。然后對(duì)該柱施加真空，以除去水，直至材料干燥為止。然后，通過(guò)用1ml蒸餾水洗滌來(lái)洗脫可能與MIP非特異結(jié)合的極性干擾物質(zhì)。再次，進(jìn)行采用幾分鐘真空的干燥步驟，以便實(shí)現(xiàn)所謂的相轉(zhuǎn)變(環(huán)境從水相改變?yōu)橛袡C(jī)相)。在此時(shí)，用各自1ml的甲苯、甲苯∶DCM(9∶1)和甲苯∶DCM(4∶1)洗滌，以除去非極性干擾物質(zhì)。用3次洗脫步驟進(jìn)行NNAL的最終選擇性洗脫，各自為1ml DCM。
在蒸發(fā)溶劑之后，樣品在流動(dòng)相中重構(gòu)，用HPLC系統(tǒng)分析例如，使用β-堿性C18柱，5μm，150×2.1mm+預(yù)裝柱10×2.1mm的Merck-Hitachi(L-7000系統(tǒng))。流量為0.25mL/min，注射體積為100μL，溫度為30℃，在UV262nm下檢測(cè)。流動(dòng)相由50mM NH4PO4pH3，5mM辛烷磺酸和20％甲醇組成。
在這些條件下，NNAL作為在大約8-10分鐘時(shí)洗脫的明顯可區(qū)分的雙峰獲得(參看圖6，其中摻入0.25μg NNAL的1ml人尿樣本與無(wú)NNAL的尿比較)。該雙峰是NNAL的特征，因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)于它的兩種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體。從NNAL的結(jié)構(gòu)可以證明，吡啶環(huán)的側(cè)鏈可以具有不同構(gòu)象狀態(tài)。優(yōu)選的構(gòu)象被稱為旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體，NNAL具有兩種主要的構(gòu)象。這兩種旋轉(zhuǎn)異構(gòu)體在HPLC柱上的保留值不同。如圖6所示，NNAL峰可以與干擾物質(zhì)清楚地分離。因此它可以容易而準(zhǔn)確地定量。NNAL的回收率(定義為回收量/裝載量×100)通常為至多90％，取決于NNAL在生物樣本中的初始水平。含有50pg/ml和500pg/mlNNAL的樣本具有接近100％的回收率(圖5)。
實(shí)施例4MIPs作為存在煙堿的SPE中的選擇性吸附劑的用途本發(fā)明的另一個(gè)應(yīng)用是MIP在存在高水平的煙堿的情況下作為NNAL的選擇性吸附劑的用途。這說(shuō)明了MIP材料的寬廣應(yīng)用范圍以及如何精確調(diào)節(jié)MIP的選擇性用于特定樣本。
如實(shí)施例3所述制備SPE柱。按以下次序調(diào)節(jié)SPE柱1ml DCM，隨后1ml MeOH，隨后1ml 50mM(NH4)H2PO4pH4.5。讓樣本(本實(shí)施例中為含有少量被分析物的5mL人尿)通過(guò)調(diào)節(jié)MIPSPE柱。然后對(duì)該柱子施加溫和的真空(例如10-80kPa)以除去水，直到材料干燥為止。通過(guò)用1ml 50mM(NH4)H2PO4pH4.5洗滌來(lái)洗脫可能與MIP非特異結(jié)合的極性干擾物質(zhì)。進(jìn)行包括幾分鐘溫和真空的另一干燥步驟。此外，按序用各自1ml的甲苯、甲苯∶DCM(9∶1)和甲苯∶DCM(4∶1)洗滌。用3次洗脫步驟進(jìn)行NNAL的最終選擇性洗脫，各自為1ml DCM。
在蒸發(fā)溶劑之后，樣品在流動(dòng)相中重構(gòu)，用類似于實(shí)施例3所述的HPLC系統(tǒng)分析。圖7示出了色譜圖實(shí)例，說(shuō)明了NNAL如何選擇性保留在MIP上，而煙堿在緩沖洗液中去除。
實(shí)施例5引入MIPs的吸煙制品參考附圖，圖8和9示出了香煙形式的吸煙制品，其具有用包裹物2包住的桿1，包裹物2用水松紙4附著于煙霧過(guò)濾器3。為了清楚起見(jiàn)，水松紙4與包裹物2隔開(kāi)示出，但實(shí)際上它們緊密接觸。
在圖8中，煙霧過(guò)濾器3包括三個(gè)圓柱形過(guò)濾元件3a、3b和3c。在過(guò)濾器的嘴端的第一過(guò)濾元件3a長(zhǎng)7mm，由浸漬7wt％的甘油三醋酸酯增塑劑的乙酸纖維素絲束組成，在整個(gè)長(zhǎng)度具有25mm水表壓降。位于中間的第二過(guò)濾元件3b是長(zhǎng)度5mm的空腔，含有150mg活性炭顆粒。與桿1鄰接的第三過(guò)濾元件3c長(zhǎng)15mm，在整個(gè)長(zhǎng)度具有90mm水表壓降，并且包含80mg乙酸纖維素絲束。該絲束浸漬了4wt％甘油三醋酸酯，并且含有80mg的揮發(fā)性亞硝胺特異性MIP，如以下實(shí)施例6所述制備，以“達(dá)爾馬提亞”方式均勻分布在其體積中。
圖9所示的香煙類似于圖8的香煙，只是煙霧過(guò)濾器3具有四個(gè)同軸的圓柱形過(guò)濾元件3a、3b、3c和3d。在香煙的嘴端的第一過(guò)濾元件3a長(zhǎng)5mm，由浸漬7wt％的甘油三醋酸酯增塑劑的乙酸纖維素絲束組成。與第一過(guò)濾元件3a相鄰的第二過(guò)濾元件3b是長(zhǎng)度5mm的空腔，含有200mg的揮發(fā)性亞硝胺特異性分子印跡聚合物，如以下實(shí)施例6所述制備。與第二過(guò)濾元件3b相鄰的第三過(guò)濾元件3c長(zhǎng)10mm，包含浸漬7wt％的甘油三醋酸酯增塑劑的乙酸纖維素絲束。位于第三過(guò)濾元件3c之間的第四過(guò)濾元件3d長(zhǎng)7mm，包括80mg活性炭顆粒。在水松紙4的徑向平面A-A中形成一圈通氣孔5。當(dāng)通過(guò)香煙吸入煙霧時(shí)，這些通氣孔在第三過(guò)濾元件3c與第四過(guò)濾元件3d的連接處下游大約3mm將空氣輸送到第三過(guò)濾元件3c。
以下實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的這個(gè)方面。
實(shí)施例6揮發(fā)性亞硝胺的模板類似物
bp＝99-102℃bp＝92-96℃bp＝35℃(75 Torr) (70 Torr) (15 Torr)將2當(dāng)量的適當(dāng)?shù)闹侔罚缍装?，二乙胺，吡咯烷，哌啶或嗎啉，溶于無(wú)水醚中，再添加新鮮干燥的分子篩(50g/mol胺)。將該混合物冷卻到-5℃，并攪拌。然后將1當(dāng)量的丙醛滴加到該冷卻混合物中，保持溫度在0±5℃。將該混合物在冷卻浴中放置過(guò)夜，然后過(guò)濾。取決于產(chǎn)物的沸點(diǎn)，通過(guò)在減壓下蒸餾濾液，以大約50％的收率獲得了產(chǎn)物。例如，結(jié)構(gòu)和沸點(diǎn)在圖10中示出(參見(jiàn)Brannock等人，J.Org.Chem.，1964，29，801-812)。
通過(guò)使用強(qiáng)酸官能單體，將烯胺質(zhì)子化，這樣在印跡步驟中產(chǎn)生了必要的非共價(jià)相互作用。正電荷存在于連接于氮的碳原子上，由于離域，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，形成亞胺離子。這使酸性官能單體正確定位，以便后來(lái)識(shí)別揮發(fā)性亞硝胺。因?yàn)闆](méi)有機(jī)會(huì)使該正電荷離域，所以不利于烯胺氮的質(zhì)子化(參見(jiàn)Cook等人，J.Org.Chem.，1995，60，3169-3171。)可以優(yōu)選使用比MAA酸性更強(qiáng)的官能單體。其它實(shí)施方案引入4-乙烯基苯甲酸或4-乙烯基苯磺酸作為官能單體。
實(shí)施例7使用烯胺作為模板的MIP合成通過(guò)將所需烯胺(1mmol)、酸性官能單體(4mmol)、交聯(lián)單體(20mmol)和自由基引發(fā)劑(1％w/w總單體)溶于適當(dāng)?shù)纳兹軇┲卸苽漕A(yù)聚合溶液。官能單體是MAA或三氟甲基丙烯酸(TFMAA)，交聯(lián)劑是EDMA或TRIM，自由基引發(fā)劑是ABDV，生孔溶劑是氯仿、甲苯、乙腈或乙腈/甲苯(1/1v/v)之一。將該溶液轉(zhuǎn)移到聚合容器中，冷卻到0℃，然后用氮?dú)獯祾?分鐘。此后，將該容器火焰封接。聚合在45℃下引發(fā)，在該溫度下繼續(xù)24小時(shí)。然后將該聚合物在70℃下固化另外24小時(shí)。
然后加工粗MIP材料。將MIP粗略地壓碎，轉(zhuǎn)移到索格斯利特套管內(nèi)。然后，(i)用甲醇徹底萃取12小時(shí)和(ii)用乙酸徹底萃取12小時(shí)，以便除去模板分子和任何未反應(yīng)的單體。在上述第一萃取步驟之后，將該聚合物真空干燥，研磨，篩分，獲得例如粒度范圍為25-36μm的顆粒。細(xì)粒MIP然后進(jìn)行最終萃取步驟，包括使用甲酸作為萃取溶劑的40分鐘微波輔助的萃取。MIP然后在真空中干燥24小時(shí)。
另外，可以使用目標(biāo)TSNA代替烯胺。圖11示出了在正常大氣壓下選擇揮發(fā)性亞硝胺的沸點(diǎn)。
實(shí)施例8實(shí)施例2和/或?qū)嵤├?的MIP材料在處理煙草萃取物中的用途將根據(jù)實(shí)施例2或?qū)嵤├?的方法制備的聚合物引入到固相萃取柱中，通過(guò)在該柱中先后通入二氯甲烷(DCM)、甲醇和蒸餾水來(lái)調(diào)節(jié)該柱。
切碎的白肋煙葉用水在60℃下萃取15分鐘。通過(guò)過(guò)濾和干燥從該溶液中分離出煙草。該溶液通過(guò)柱子，使之從萃取物中吸附TSNA。然后排放該柱子，通過(guò)薄膜蒸發(fā)濃縮該溶液，然后將濃縮物與萃取的煙草再合并，風(fēng)干。
該聚合物所吸附的TSNA可以使用DCM從該柱子中洗脫出來(lái)。
實(shí)施例9實(shí)施例2或?qū)嵤├?的MIP材料在處理煙草萃取物中的用途煙熏過(guò)的切碎煙葉用水在60℃下萃取15分鐘。通過(guò)過(guò)濾和干燥從該溶液中分離出煙草。將該溶液與實(shí)施例2或7的MIP混和，在此期間，聚合物從溶液中選擇性吸附TSNAs。然后通過(guò)過(guò)濾或離心從該萃取物中機(jī)械分離MIP。通過(guò)蒸發(fā)來(lái)濃縮該溶液，濃縮物然后與萃取的煙草再結(jié)合，風(fēng)干。
MIP可以通過(guò)先后用DCM、甲醇和去離子水或pH4緩沖劑洗脫而再生，以便再使用。
實(shí)施例10實(shí)施例2或?qū)嵤├?的MIP材料在處理煙草萃取物中的用途使用連續(xù)萃取方法，將US Blend-型切碎煙葉裝入到第一萃取室，該萃取室供給超臨界二氧化碳。在接觸煙草之后，將二氧化碳進(jìn)給含有如實(shí)施例2或?qū)嵤├?所述制備的MIP的第二萃取室。在接觸該聚合物之后，二氧化碳返回到第一萃取室，再次與煙草接觸。該循環(huán)方法持續(xù)到煙草的TSNA含量下降到所需水平為止，此后從系統(tǒng)中排出二氧化碳，從第一萃取室中取出煙草。第二萃取室中的MIP然后使用DCM、甲醇和乙酸再生。
實(shí)施例11開(kāi)發(fā)用于4-甲基亞硝胺基-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)的分子印跡聚合物材料在處理含NNAL和煙堿的溶液中的用途將根據(jù)實(shí)施例2制備的聚合物引入到固相萃取柱中，通過(guò)通入磷酸鹽緩沖液來(lái)調(diào)節(jié)該柱。
在磷酸鹽緩沖液中在3.0-7.5的pH范圍內(nèi)制備NNAL和煙堿的標(biāo)準(zhǔn)水溶液。將該緩沖標(biāo)準(zhǔn)溶液通入柱子，收集級(jí)分，分析NNAL和煙堿含量。將緩沖洗液通入該柱子，也收集級(jí)分，分析NNAL和煙堿含量。
用HPLC通過(guò)紫外線檢測(cè)分析溶液。在4.0-4.5的pH范圍發(fā)現(xiàn)了MIP保留NNAL和回收煙堿的最佳條件。在較低的pH值下，煙堿被質(zhì)子化，與聚合物具有很小的相互作用，所以與水性緩沖液一起通過(guò)。
實(shí)施例12開(kāi)發(fā)用于4-甲基亞硝胺基-1-(3-吡啶基)-1-丁醇(NNAL)的MIP材料在處理含NNAL和TSNA的溶液中的用途將根據(jù)實(shí)施例2制備的聚合物引入到固相萃取柱中，通過(guò)先后通入二氯甲烷(DCM)、甲醇和蒸餾水來(lái)調(diào)節(jié)該柱。
NNAL和TSNAs(NAB、NAT、NNK和NNN)的標(biāo)準(zhǔn)水溶液用冰醋酸酸化至pH3。將該標(biāo)準(zhǔn)溶液通入柱子，隨后用冰醋酸溶液三次洗滌，用GC-TEA分析該級(jí)分的NNAL和TSNA的含量。用二氯甲烷三次洗脫柱子，也分析所收集級(jí)分的NNAL和TSNA含量。
MIP保留91％的NNAL，65％的NNK，其它(結(jié)構(gòu)不太相似的)TSNAs的效率為大約20-30％。
以上公開(kāi)僅用于舉例說(shuō)明本發(fā)明，不構(gòu)成限制。因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員很容易想到那些結(jié)合了本發(fā)明的要旨和實(shí)質(zhì)的所公開(kāi)的實(shí)施方案的變化，所以本發(fā)明涵蓋了在所附權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案及其同等物。
權(quán)利要求
1.對(duì)含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物。
2.對(duì)由煙堿、降煙堿、毒藜?jí)A或新煙草堿衍生的含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物。
3.對(duì)煙堿衍生的亞硝胺NNAL有選擇性的分子印跡聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中該聚合物使用等排模板類似物制備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中該聚合物使用煙堿亞硝胺的等排類似物作為模板來(lái)制備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中該聚合物使用4-(甲基丙烯基-氨基)-1-吡啶-3-基-丁-1-醇作為模板來(lái)制備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中該聚合物使用吡啶甲醇作為模板來(lái)制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物，其中該聚合物使用具有含亞硝基的化合物的亞結(jié)構(gòu)的化合物制備。
9.一種試劑盒，包括根據(jù)權(quán)利要求1-8的任一項(xiàng)所述的分子印跡聚合物；和使用所述分子印跡聚合物進(jìn)行檢測(cè)、定量和分離樣品中亞硝胺的至少一種的說(shuō)明書(shū)。
10.制備對(duì)含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物的方法，包括在至少一種亞硝胺結(jié)構(gòu)類似物的存在下，將至少一種官能單體和至少一種交聯(lián)劑在含有至少一種自由基引發(fā)劑的聚合介質(zhì)中共聚，以形成結(jié)合于該亞硝胺結(jié)構(gòu)類似物的分子印跡聚合物；和從該分子印跡聚合物中去除亞硝胺結(jié)構(gòu)類似物。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該官能單體具有酸性官能團(tuán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中該官能單體選自甲基丙烯酸(MAA)，TFMAA，乙烯基苯甲酸和衣康酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述交聯(lián)劑選自乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)和季戊四醇四丙烯酸酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述結(jié)構(gòu)類似物選自4-(甲基丙烯基-氨基)-1-吡啶-3-基-丁-1-醇(4MPAPB)和吡啶甲醇。
15.制備對(duì)含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物的方法，包括將聚合混合物和至少一種亞硝胺結(jié)構(gòu)類似物在均相反應(yīng)介質(zhì)中共聚；和從該反應(yīng)介質(zhì)中回收懸浮顆粒。
16.制備對(duì)含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物的方法，包括將聚合混合物和至少一種亞硝胺結(jié)構(gòu)類似物在多相反應(yīng)介質(zhì)中共聚；和從該多相反應(yīng)介質(zhì)中回收聚合材料。
17.通過(guò)權(quán)利要求10-16的任一項(xiàng)的方法所制備的分子印跡聚合物。
18.確定樣本是否含有亞硝胺的方法，包括讓該樣本與對(duì)亞硝胺有選擇性的分子印跡聚合物在允許存在于該樣本中的亞硝胺結(jié)合于該分子印跡聚合物的條件下反應(yīng)；和評(píng)價(jià)該分子印跡聚合物是否已經(jīng)結(jié)合于任何亞硝胺，其中發(fā)現(xiàn)分子印跡聚合物結(jié)合于亞硝胺的評(píng)價(jià)結(jié)果表示該樣本含有亞硝胺。
19.定量樣本中的亞硝胺量的方法，包括讓該樣本與對(duì)亞硝胺有選擇性的分子印跡聚合物在允許存在于該樣本中的亞硝胺結(jié)合于該分子印跡聚合物的條件下反應(yīng)；和測(cè)定結(jié)合于該分子印跡聚合物的亞硝胺的量。
20.處理煙草產(chǎn)品以減低其目標(biāo)組分的水平的方法，該方法包括用對(duì)至少一種含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物處理該煙草產(chǎn)品。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該煙草產(chǎn)品通過(guò)含煙草、煙草代用品或它們的混合物的材料的熱分解來(lái)產(chǎn)生。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中該煙草產(chǎn)品通過(guò)將該材料加熱到低于其燃燒溫度的溫度來(lái)產(chǎn)生。
23.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其中通過(guò)該材料的燃燒來(lái)產(chǎn)生吸煙產(chǎn)品。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中該煙草產(chǎn)品通過(guò)讓含有煙草、煙草代用品或它們的混合物的材料與溶劑接觸來(lái)產(chǎn)生。
25.制造煙草材料的方法，包括以下步驟用溶劑萃取含有煙草、煙草代用品或它們的混合物的材料；讓該萃取物與對(duì)至少一種含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物接觸，以便降低該化合物在萃取物中的含量，將處理過(guò)的萃取物與萃取過(guò)的煙草材料合并。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-25的任一項(xiàng)所述的方法，其中該分子印跡聚合物對(duì)至少一種亞硝胺有選擇性。
27.根據(jù)權(quán)利要求20-25的任一項(xiàng)所述的方法，其中該分子印跡聚合物對(duì)至少一種煙草特異性亞硝胺有選擇性。
28.吸煙制品，包括吸煙材料；和對(duì)至少一種存在于該吸煙材料的熱分解產(chǎn)物中的含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的吸煙制品，其中該分子印跡聚合物對(duì)存在于該吸煙材料的熱分解產(chǎn)物的汽相中的至少一種揮發(fā)性亞硝胺有選擇性。
30.煙霧過(guò)濾器，包括對(duì)至少一種含亞硝基的化合物有選擇性的分子印跡聚合物。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的煙霧過(guò)濾器，其中該分子印跡聚合物對(duì)存在于煙草或煙草代用品的熱分解產(chǎn)物的汽相中的至少一種揮發(fā)性亞硝胺有選擇性。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類特異性識(shí)別和結(jié)合亞硝胺成分的分子印跡聚合物，這類聚合物例如可用于分析和分離生物流體中的亞硝胺類。此類分子印跡聚合物還可用于處理和制造煙草產(chǎn)品和材料的方法。
文檔編號(hào)A24D3/12GK1972884SQ200580016849
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者S·巴塔查里亞, K·麥克亞當(dāng), A·里斯, B·塞勒格倫, C·維德斯特朗 申請(qǐng)人:英美煙草(投資)有限公司