專利名稱：一種分子印跡膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子印跡膜的制備方法，屬于分子印跡技術(shù)的領(lǐng)域。
技術(shù)背景
分子印跡技術(shù)是獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)上與特定分子(通常稱為模板分子) 完全匹配的聚合物的實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)，因其極高的選擇性而受到人們的關(guān)注，應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。目前的商品膜如超濾、微濾及反滲透膜等都無(wú)法實(shí)現(xiàn)單個(gè)物質(zhì)的選擇性分離，分子印跡膜是一種兼具分子印跡技術(shù)與膜分離技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的新興技術(shù)，近年來(lái)已成為分子印跡技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一，分子印跡膜為特定目標(biāo)分子從其結(jié)構(gòu)類似物的混合物中分離出來(lái)提供了有效途徑。在有機(jī)聚合物薄膜基體上原位聚合制備分子印跡膜，不僅方法簡(jiǎn)便、成本低、重現(xiàn)性高，而且所獲得的分子印跡膜具有選擇性好、傳質(zhì)快等優(yōu)勢(shì)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)聚合物薄膜為基體的分子印跡膜的制備方法，將其用于化學(xué)發(fā)光傳感器，實(shí)現(xiàn)了樣品的在線分析。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)措施
1.分子印跡膜的制備方法，其特征在于方法依次包括以下A、B兩個(gè)步驟
A.薄膜基體的預(yù)處理
薄膜基體用預(yù)處理溶液浸泡一定時(shí)間，取出后真空干燥，獲得預(yù)處理的薄膜基體。
B.分子印跡膜的制備
將模板分子溶解于丙酮中，向其中加入功能單體，使模板分子與功能單體作用一定時(shí)間。再加入交聯(lián)劑，先超聲再通惰性氣體除氧氣，然后在體系中加入引發(fā)劑，將薄膜基體浸泡在上述體系中一定時(shí)間，取出后置于兩玻璃片之間，排除氣泡后，隔絕空氣進(jìn)行聚合反應(yīng)。去除印跡分子后，獲得目標(biāo)分子印跡膜。
2.本發(fā)明在薄膜基體的預(yù)處理中采用聚酰胺薄膜或聚四氟薄膜，厚度為 10-100 μ m,孔徑為0. 1-1 μ m,預(yù)處理溶液為N，N，N' , N'-四甲基乙二胺的水溶液，濃度為30-90% (ν/ν)，浸泡時(shí)間為0. 2-1. 5h，真空干燥溫度為20_80°C，干燥時(shí)間為0. 5_6h。
3.本發(fā)明在分子印跡膜的制備中模板分子為L(zhǎng)-色氨酸、磺胺甲惡唑、腎上腺素。
4.本發(fā)明在分子印跡膜的制備中功能單體為丙烯酰胺或丙烯酸，交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯或亞甲基雙丙烯酰胺，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過(guò)硫酸銨。
5.本發(fā)明在分子印跡膜的制備中模板分子與功能單體、交聯(lián)劑、自由基引發(fā)劑的物質(zhì)的量之比為 1 2-10 4-20 0.01-0.05。
6.本發(fā)明在分子印跡膜的制備中模板分子與功能單體的作用時(shí)間為l_12h，超聲脫氣和通惰性氣體時(shí)間各為l-20min，惰性氣體為氬氣或高純氮?dú)狻?br> 7.本發(fā)明在分子印跡膜的制備中薄膜基體在反應(yīng)混合物中的浸泡時(shí)間為 0. 5-lOmin，進(jìn)行聚合反應(yīng)的溫度為40_80°C，聚合時(shí)間為3_36h。
本發(fā)明與傳統(tǒng)的分子印跡聚合物相比具有以下優(yōu)勢(shì)
(1)傳質(zhì)快、分子識(shí)別位點(diǎn)利用充分。
(2)韌性好，可以彎曲、折疊等。
(3)便于應(yīng)用在化學(xué)發(fā)光儀器的檢測(cè)器。


圖1是L-色氨酸分子印跡膜合成原理圖(實(shí)施例1的分子印跡膜合成反應(yīng)圖)。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明
實(shí)施例IL-色氨酸分子印跡膜的制備
依次采取以下技術(shù)措施
A.尼龍膜在使用前先用體積比為10 1&Ν，Ν，Ν' ,N'-四甲基乙二胺的水溶液浸泡40min，然后取出置于35°C真空干燥箱中干燥濁。
B. 0. ImmolL-色氨酸溶于20mL丙酮中，待模板分子完全溶解后，加入0. 4mmol聚合單體丙烯酰胺，在4°C下放置6h，使模板分子與功能單體充分作用。然后加入2mmol交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯，超聲波脫氣5min，再通高純氮?dú)?min后，加入15mg引發(fā)劑偶氮二異丁腈后，將尼龍膜放在上述反應(yīng)混合物溶液中，浸泡Imin后取出，置于兩片玻璃之間，用力擠壓排除氣泡后，再用塑料薄膜將其包好以隔絕空氣，在60°C烘箱內(nèi)靜置24h后將玻璃片分開，用甲醇-乙酸(9 1，ν/ν)溶液中浸泡除去模板分子，即制得以尼龍膜為支撐材料的分子印跡膜。
實(shí)施例2新諾明分子印跡膜的制備
依次采取以下技術(shù)措施
Α.尼龍膜在使用前先用體積比為5 1的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺的水溶液浸泡60min，然后取出置于30°C真空干燥箱中干燥乩。
B. 0. 4mmol的模板分子磺胺甲惡唑溶于20mL丙酮中，待模板完全溶解后，加入 1. 6mmol功能單體丙烯酰胺，在4°C下放置12h，使模板分子與功能單體充分作用。然后加入 Smmol交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯。超聲波脫氣5min，再通氬氣lOmin，馬上將尼龍膜放在上述反應(yīng)混合物溶液中，浸泡Imin后取出。置于兩片潔凈干燥的玻璃之間，用力擠壓排除氣泡后，再用塑料薄膜將其包好以隔絕空氣。60°C靜置24h后將玻璃片分開，將制備好的印跡膜放在甲醇-乙酸(9 1，ν/ν)溶液中浸泡除去模板分子，即制得以尼龍膜為支撐材料的分子印跡膜。
實(shí)施例3腎上腺素分子印跡膜的制備
依次采取以下技術(shù)措施
Α.尼龍膜在使用前先用體積比為8 1的N，N，N'，N'-四甲基乙二胺的水溶液浸泡30min，然后取出置于40°C真空干燥箱中干燥乩。
B. 0. 4mmol的模板分子腎上腺素溶于20mL的冰乙酸中，待模板完全溶解后，加入 1. 6mmol功能單體丙烯酰胺，在4°C下放置8h，使模板與功能單體充分作用。然后加入Smmol 交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯。超聲波脫氣5min，再通高純氮?dú)?min后馬上將尼龍膜放在上述反應(yīng)混合物溶液中，浸泡Imin后取出。置于兩片玻璃之間，用力擠壓排除氣泡后，再用塑料薄膜將其包好以隔絕空氣。在65°C下靜置證后將玻璃片分開，將制備好的印跡膜放在甲醇-乙酸(9 1，ν/ν)溶液中浸泡除去模板分子，即制得以尼龍膜為支撐材料的分子印跡膜。
權(quán)利要求
1.分子印跡膜的制備方法，其特征在于方法依次包括以下A、B兩個(gè)步驟A.薄膜基體的預(yù)處理薄膜基體用預(yù)處理溶液浸泡一定時(shí)間，取出后真空干燥，獲得預(yù)處理的薄膜基體。B.分子印跡膜的制備將模板分子溶解于丙酮中，向其中加入功能單體，使模板分子與功能單體作用一定時(shí)間。再加入交聯(lián)劑，先超聲再通惰性氣體除氧氣，然后在體系中加入引發(fā)劑，將薄膜基體浸泡在上述體系中一定時(shí)間，取出后置于兩玻璃片之間，排除氣泡后，隔絕空氣進(jìn)行聚合反應(yīng)。去除印跡分子后，獲得目標(biāo)分子印跡膜。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于薄膜基體的預(yù)處理步驟中采用聚酰胺薄膜或聚四氟薄膜，厚度為10-100 μ m，孔徑為0. 1-1 μ m，預(yù)處理溶液為N，N，N' , N'-四甲基乙二胺的水溶液，濃度為30-90% (ν/ν)，浸泡時(shí)間為0. 2-1.釙，真空干燥溫度為20-80°C，干燥時(shí)間為0. 5-6h0
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分子印跡膜的制備步驟中模板分子為L(zhǎng)-色氨酸、磺胺甲惡唑、腎上腺素。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分子印跡膜的制備步驟中功能單體為丙烯酰胺或丙烯酸，交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯或亞甲基雙丙烯酰胺，引發(fā)劑為偶氮二異丁腈或過(guò)硫酸銨。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分子印跡膜的制備步驟中模板分子與功能單體、交聯(lián)劑、自由基引發(fā)劑的物質(zhì)的量之比為1 2-10 4-20 0.01-0.05。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分子印跡膜的制備步驟中模板分子與功能單體的作用時(shí)間為l_12h，超聲脫氣和通惰性氣體時(shí)間各為l-20min，惰性氣體為氬氣或高純氮?dú)狻?br> 7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于分子印跡膜的制備步驟中薄膜基體在反應(yīng)混合物中的浸泡時(shí)間為0. 5-lOmin，進(jìn)行聚合反應(yīng)的溫度為40_80°C，聚合時(shí)間為3_36h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分子印跡膜的制備方法，特別涉及采用在薄膜基體上原位聚合的方法。本發(fā)明以丙烯酰胺或丙烯酸等為聚合單體，以乙二醇二甲基丙烯酸酯或亞甲基雙丙烯酰胺等為交聯(lián)劑，存在模板分子的條件下，在薄膜基體上進(jìn)行原位聚合，去除模板分子后得到目標(biāo)分子印跡膜。本發(fā)明所制備的分子印跡膜具有選擇性高、吸附容量大、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，可以用于化學(xué)發(fā)光傳感器，具有很好的應(yīng)用潛力。
文檔編號(hào)G01N21/76GK102489171SQ201110377129
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者孫敏, 羅川南, 邱化敏 申請(qǐng)人:濟(jì)南大學(xué)