專利名稱：一種甲基睪酮分子印跡聚合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甲基睪酮分子印跡聚合物，具體地講涉及一種具有良好的識(shí)別能 力和選擇特性的甲基睪酮分子印跡聚合物。
背景技術(shù)：
甲基睪酮是一種人工合成的代謝類固醇，作為一種促生長劑，上個(gè)世紀(jì)一直廣泛 應(yīng)用于畜牧業(yè)與水產(chǎn)中。但是由于甲基睪酮代謝緩慢，蓄積性強(qiáng)，通過食物鏈進(jìn)入人體將會(huì) 產(chǎn)生嚴(yán)重的毒副作用，諸如肝中毒，胎體中毒、致癌等。歐盟早在1988年就開始禁止使用 類固醇激素諸如甲基睪酮來飼養(yǎng)家畜。而在我國，從1999年起也已經(jīng)法令禁止使用甲基睪 酮作為促生長劑。但是到目前為止，仍有少數(shù)企業(yè)在違規(guī)使用。要徹底避免這種情況的發(fā) 生，除了從源頭上控制獸藥的生產(chǎn)和使用之外，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)和有效富集畜禽產(chǎn)品中獸 藥殘留一直以來都是研究熱點(diǎn)。分子印跡技術(shù)(Molecular Imprinting Technology)的迅速發(fā)展始于上世紀(jì)90 年代，用于制備具有高親和性和選擇性的可以識(shí)別和結(jié)合目標(biāo)分子的特定受體，即分子印 跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，MIPs)。由于孔穴對(duì)模板分子的記憶功能， MIPs對(duì)模板分子的親和力大大增強(qiáng)，表現(xiàn)出分子識(shí)別的能力。MIPs依靠形狀、大小和化學(xué) 功能基的分布對(duì)模板分子進(jìn)行識(shí)別，類似于生物體系中酶對(duì)底物、抗體對(duì)抗原、受體對(duì)激素 的作用，具有專一選擇性。而且分子印跡聚合物具有制備簡單、成本低廉、使用壽命長等優(yōu) 點(diǎn)，并且比天然的生物分子具有更好的穩(wěn)定性、更良好的機(jī)械性能和高度的交聯(lián)性。更重要 的是，對(duì)于那些天然受體不存在或難以得到的目標(biāo)分子，用這種方法都可以量身定做。到目 前為止，有機(jī)小分子包括藥物分子、殺蟲劑、氨基酸、肽、核苷酸堿基、留族化合物及糖等的 印跡已經(jīng)取得成功；金屬和其他離子也可用作模板以使功能基具有特定的排布；而體積較 大的分子如蛋白質(zhì)、細(xì)胞等的印跡也已經(jīng)有報(bào)道?？梢詰?yīng)用到分子印跡技術(shù)中的目標(biāo)分子 非常多，這也是其發(fā)展如此迅速的原因之一。分子印跡聚合物以其優(yōu)越的分子識(shí)別性能被 廣泛應(yīng)用于分離領(lǐng)域，包括高效液相色譜(HPLC)、固相萃取(SPE)、毛細(xì)管電色譜(CEC)以 及生物傳感器、模擬抗體、模擬酶等方面，其識(shí)別過程具有預(yù)定性、特異性和實(shí)用性這三大 特點(diǎn)。與目前常用的固定相相比，具有更強(qiáng)的特異性，能夠更有效地識(shí)別特定分子。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種甲基睪酮分子印跡聚合物，該聚合物對(duì)甲基睪酮具有良 好的識(shí)別能力和選擇特性，并且有良好的結(jié)合能力和分離能力。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種甲基睪酮分子印跡聚合物，所述聚合物用掃描電鏡來進(jìn)行表征，經(jīng)10000倍 放大后可以檢測(cè)出顆粒粒徑約為lOOnm-5 μ m,優(yōu)選為200nm-2 μ m ；經(jīng)BET氮?dú)馕椒ㄟM(jìn)行 測(cè)定，孔徑為15-25nm，優(yōu)選為19_22nm ；比表面積為10_100m2/g，優(yōu)選為25-50m2/g。所述甲基睪酮分子印跡聚合物對(duì)模板分子及結(jié)構(gòu)類似物的結(jié)合作用通過平衡吸附實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先配制不同濃度的甲基睪酮溶液，分別加入一定量的分子印跡聚合 物進(jìn)行結(jié)合研究，得到結(jié)合量隨濃度的變化曲線后用Scatchard方程可以計(jì)算出最大結(jié)合 量Qmax及解離常數(shù)Kd，其中Qmax表示結(jié)合位點(diǎn)的最大表觀結(jié)合量，可以表明聚合物的結(jié)合能 力，數(shù)值越大，結(jié)合能力越強(qiáng)；而Kd表示結(jié)合位點(diǎn)的平衡離解常數(shù)，可以表明聚合物的動(dòng)力 學(xué)性質(zhì)。具體計(jì)算方法如下根據(jù)吸附前后溶液濃度的變化計(jì)算吸附量及靜態(tài)吸附分配系數(shù)。作Q對(duì)C的曲 線·Q = (C1-C2) Vs · 1000/m式中Q——鍵合容量，μ mol · g—1 ； C1——模板分子的初始濃度，mmol · L—1 ；C2——模板分子的最終濃度，mmol · L—1 ；Vs——實(shí)驗(yàn)溶液的體積，ml;m——分子印跡聚合物的質(zhì)量，mg。由聚合物的結(jié)合量繪制出等溫吸附曲線，聚合物的Q值隨著甲基睪酮濃度的增大 均有不同程度的增大。Scatchard 方程Q/C= (Qmax-Q)/Kd式中Q——鍵合容量，μ mol · g—1 ；C——模板分子的平衡濃度，mmol · L—1 ；Kd——結(jié)合位點(diǎn)的平衡離解常數(shù)，μ mol · mL—1 ；Qmax—結(jié)合位點(diǎn)的最大表觀結(jié)合量，μ mol · g—1。用Scatchard方程計(jì)算出甲基睪酮分子印跡聚合物的線性回歸方程。根據(jù)曲線的 斜率和截距求出，所述甲基睪酮分子印跡聚合物的最大結(jié)合量Qmax為40-50 μ mol/g,解離 常數(shù) Kd 為 4. 02-4. 2ymol/ml ；所述甲基睪酮分子印跡聚合物對(duì)模板分子的選擇性能通過以下方法得出將分子 印跡聚合物置于聚四氟乙烯離心管中，分別加入甲基睪酮、丙酸睪酮、17 α-羥孕酮、諾龍、 孕酮、甲孕酮的乙腈溶液，室溫下振蕩，高速離心后取上清液，經(jīng)濾膜過濾，用高效液相色譜 (HPLC)測(cè)定所得溶液中各底物的濃度。根據(jù)吸附前后溶液濃度的變化可以計(jì)算得出靜態(tài) 吸附分配系數(shù)K及識(shí)別因子β，據(jù)此可以對(duì)該分子印跡聚合物的結(jié)合性能及選擇性進(jìn)行評(píng) 價(jià)。其中K表示不同底物在聚合物上的濃度(相當(dāng)于吸附量)與其在溶液中的濃度的比值， K值越大，表明聚合物的選擇性結(jié)合能力越強(qiáng)；而β表示甲基睪酮分子印跡聚合物的靜態(tài) 分配系數(shù)與空白聚合物的靜態(tài)分配系數(shù)的比值，數(shù)值越大，表明聚合物的特異性越強(qiáng)。計(jì)算方法如下K = CP/CS式中CP——底物在聚合物上的濃度(相當(dāng)于吸附量)，μ mol/g ；Cs——底物在溶液中的濃度，mM。β = ΚΜΙρ/ΚΒρ式中，Kmip—甲基睪酮分子印跡聚合物的靜態(tài)分配系數(shù)；Kbp——空白聚合物的靜態(tài)分配系數(shù)。
由上可得，靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為5-10，識(shí)別因子β為10-40，優(yōu)選為20-25。本發(fā)明的甲基睪酮分子印跡聚合物，具有較高的最大結(jié)合量Qmax和解離常數(shù)Kd，因 此有良好的結(jié)合能力；同時(shí)其靜態(tài)吸附分配系數(shù)K和識(shí)別因子β也較高，因而有良好的識(shí) 別能力和選擇特性。


圖1為本發(fā)明的一種甲基睪酮分子印跡聚合物的掃描電鏡(SEM)圖。
具體實(shí)施例方式通過下述實(shí)施例將有助于理解本發(fā)明，但不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1一種甲基睪酮分子印跡聚合物，用掃描電鏡來觀察，如圖1所示，顆粒粒徑約為 300-500nm左右；經(jīng)BET氮?dú)馕椒ㄟM(jìn)行測(cè)定，孔徑約為19. 2nm,比表面積約為37m2/g，總孔 體積約 0. 188cm7g。稱取20mg的甲基睪酮分子印跡聚合物于聚四氟乙烯離心管中，分別加入5ml不 同濃度的甲基睪酮乙腈溶液，放入振蕩器中室溫下振蕩12h，10000r/min下離心20min， 取上清液，經(jīng)0. 45 μ m濾膜過濾，用HPLC測(cè)定所得溶液中甲基睪酮的濃度，根據(jù)吸附前后 溶液濃度的變化計(jì)算得出該分子印跡聚合物的最大吸附量Qmax和平衡離解常數(shù)Kd分別為 45 μ mol/g 禾口 4· 1 μ mol/ml。將該分子印跡聚合物置于聚四氟乙烯離心管中，分別加入5ml濃度均為 1. OOmmol/L的甲基睪酮、丙酸睪酮、17 α -羥孕酮、諾龍、孕酮、甲孕酮乙腈溶液，放入振蕩 器室溫下結(jié)合12h，10000r/min下離心20min，取上清液，經(jīng)0. 45 μ m濾膜過濾，用高效液相 色譜(HPLC)測(cè)定所得溶液中各底物的含量，根據(jù)吸附前后溶液濃度的變化可以計(jì)算得出 靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為8. 69，識(shí)別因子β為22. 28。實(shí)施例2一種甲基睪酮分子印跡聚合物，顆粒粒徑約為1-2 μ m左右；經(jīng)BET氮?dú)馕椒ㄟM(jìn) 行測(cè)定，孔徑約為19nm，比表面積約為20m2/g。分子印跡聚合物的最大吸附量Qmax和平衡離解常數(shù)Kd分別為42 μ mol/g和 4. 02 μ mol/ml，測(cè)定和計(jì)算方法同實(shí)施例1。該分子印跡聚合物的靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為5. 01，識(shí)別因子β為10.30，測(cè)定和 計(jì)算方法同實(shí)施例1。實(shí)施例3一種甲基睪酮分子印跡聚合物，顆粒粒徑約為100-200nm左右；經(jīng)BET氮?dú)馕椒?進(jìn)行測(cè)定，孔徑約為15nm，比表面積約為100m2/g。分子印跡聚合物的最大吸附量Qmax和平衡離解常數(shù)Kd分別為50 μ mol/g和 4. 2 μ mol/ml，測(cè)定和計(jì)算方法同實(shí)施例1。該分子印跡聚合物的靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為7. 53，識(shí)別因子β為39.89，測(cè)定和 計(jì)算方法同實(shí)施例1。實(shí)施例4
一種甲基睪酮分子印跡聚合物，顆粒粒徑約為2-5 μ m左右；經(jīng)BET氮?dú)馕椒ㄟM(jìn) 行測(cè)定，孔徑約為22nm，比表面積約為llm2/g。分子印跡聚合物的最大吸附量Qmax和平衡離解常數(shù)Kd分別為40. 2 μ mol/g和 4. 1 μ mol/ml，測(cè)定和計(jì)算方法同實(shí)施例1。該分子印跡聚合物的靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為10. 05，識(shí)別因子β為20. 05，測(cè)定和 計(jì)算方法同實(shí)施例1。實(shí)施例5一種甲基睪酮分子印跡聚合物，顆粒粒徑約為200-300nm左右；經(jīng)BET氮?dú)馕椒?進(jìn)行測(cè)定，孔徑約為25nm，比表面積約為51m2/g。分子印跡聚合物的最大吸附量Qmax和平衡離解常數(shù)Kd分別為47 μ mol/g和 4. 07 μ mol/ml，測(cè)定和計(jì)算方法同實(shí)施例1。該分子印跡聚合物的靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為7. 32，識(shí)別因子β為25.02，測(cè)定和 計(jì)算方法同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
一種甲基睪酮分子印跡聚合物，其特征在于所述聚合物顆粒粒徑為100nm 5μm，孔徑為15 25nm，比表面積為10 100m2/g；最大結(jié)合量Qmax為40 50μmol/g，解離常數(shù)Kd為4.02 4.2μmol/mL；靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為5 10，識(shí)別因子β為10 40。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基睪酮分子印跡聚合物，其特征在于所述聚合物顆粒粒徑 為 200nm-2μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基睪酮分子印跡聚合物，其特征在于所述孔徑為19-22nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基睪酮分子印跡聚合物，其特征在于所述比表面積為 25-50m2/go
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲基睪酮分子印跡聚合物，其特征在于所述識(shí)別因子β為 20-25。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甲基睪酮分子印跡聚合物，具體地講涉及一種具有良好的識(shí)別能力和選擇特性的甲基睪酮分子印跡聚合物。所述聚合物顆粒粒徑為100nm-5μm，孔徑為15-25nm，比表面積為10-100m2/g；最大結(jié)合量Qmax為40-50μmol/g，解離常數(shù)Kd為4.02-4.2μmol/mL；通過用高效液相色譜法測(cè)定吸附前后溶液濃度的變化，得到靜態(tài)吸附分配系數(shù)K為5-10，識(shí)別因子β為10-40。該聚合物對(duì)甲基睪酮具有良好的識(shí)別能力和選擇特性，并且有良好的結(jié)合能力和分離能力。
文檔編號(hào)B01J20/26GK101972633SQ20101027960
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者儲(chǔ)曉剛, 楊敏莉, 沈蕊蓮, 王大寧 申請(qǐng)人:中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院