[发明专利]双连续相微乳液原位聚合制备氨基酸分子印迹膜

说明书

技术领域

本发明涉及双连续相微乳液聚合技术和分子印迹技术，更具体涉及氨基酸分子印迹膜及其制备方法。

背景技术

氨基酸是构成蛋白质等生命物质的主要成分，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用。氨基酸及其衍生物广泛应用于医药、食品和饲料等领域，对氨基酸及其衍生物进行快速有效地分离和检测极为重要。

分子印迹技术是一种模拟酶和底物相互识别的分子识别技术。分子印迹膜将分子印迹位点引入膜材料，集分子印迹技术与膜分离技术的优点于一体，不但具有分子记忆与识别作用，可将目标分子从其结构类似物的混合物中分离出来，而且具有能够连续操作、易于放大、能耗低、抗恶劣环境能力强等特点，可广泛应用于医药、食品、化工和农业等行业的分离、分析和制备过程。

原位聚合法是一种常用的分子印迹膜制备方法。将模板分子、功能单体、交联剂等配制成混合溶液，然后倒在具有一定间距的基板之间进行交联聚合，除去模板分子即得到分子印迹整体膜，操作简单，制备方便，如S.A.Piletsky等（Biopolym Kletka, 1990, 6: 55-58）以腺苷酸为印迹分子、丙烯酸酯为功能单体，采用原位聚合法制备了分子印迹膜，实现了对目标分子腺苷酸的选择性识别和分离。但原位聚合法制备的分子印迹膜交联度往往很高，孔隙率低，印迹位点可接近性差，传质阻力大，限制了其在实际中的应用。

微乳液是一种重要的水相反应介质，双连续相微乳液聚合可形成孔道相互贯通的多孔聚合物材料，并已应用于制备聚合物多孔分离膜，如Palani Raj等（Polymer, 1993, 34: 3305-3312）将双连续相微乳液在两块玻璃板间聚合一步制备了多孔膜，通过调节初始微乳液中的共聚单体可以控制膜的界面特征。但由于传统微乳液体系的乳化剂用量太高等原因，干扰印迹位点的形成，不适宜用于制备分子印迹膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的氨基酸分子印迹膜的制备方法，制备的分子印迹膜可对氨基酸进行高效的识别与分离。为解决印迹位点可接近性差、模板分子在印迹膜中传质阻力大的问题，本发明采用可形成多孔聚合物的双连续相微乳液聚合技术，原位聚合制备氨基酸分子印迹膜；为解决传统微乳液体系的乳化剂用量太高的问题，本发明采用不含乳化剂的无皂微乳液体系。

本发明采取的技术方案是：一种双连续相微乳液原位聚合制备氨基酸分子印迹膜的方法，其特征为：双连续相无皂微乳液印迹体系原位聚合形成氨基酸分子印迹膜；所述双连续相无皂微乳液印迹体系的组成为：以重量份计，功能单体30-50份，甲基丙烯酸酯类5-15份，丙烯酸酯类0-10份，水25-45份，交联剂0.5-2.5份，氨基酸模板分子0.5-1.5份，引发剂0.4-1.5份；其中所述引发剂为热引发剂或光引发剂。

所述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸-β-羟乙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或几种的混合物。

所述甲基丙烯酸酯类为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸月桂酯中的一种或几种的混合物。

所述丙烯酸酯类为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种的混合物。

所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、N,N’-亚甲基二丙烯酰胺、二乙烯基苯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。

所述热引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、四甲基乙二胺、二甲基苯胺中的一种或几种的混合物；所述光引发剂为二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中的一种或几种的混合物。

双连续相微乳液原位聚合制备氨基酸分子印迹膜的方法，其特征在于具体包括以下步骤： 

1)    配制自组装液：以重量份计，将功能单体30-50份、水25-45份、氨基酸模板分子0.5-1.5份混合均匀，在室温下静置，得自组装液；

2)    配制双连续相无皂微乳液印迹体系：往自组装液中加入甲基丙烯酸酯类5-15份、丙烯酸酯类0-10份、交联剂0.5-2.5份、热引发剂 0.4-1.5份，混合均匀，得双连续相无皂微乳液印迹体系；

3)    双连续相微乳液原位聚合；将双连续相无皂微乳液印迹体系注入由两块玻璃板间隔0.2-0.8毫米构成的平板模具（如图1所示）中，在20-60℃下静置反应8-16小时，得到聚合物膜；