[发明专利]一种分子印迹糖基介孔二氧化硅微球、制备方法与应用

说明书

本发明公开一种分子印迹糖基介孔二氧化硅微球的制备方法：(1)合成硼酸化功能单体；(2)将250mg CTAB溶解在120ml H₂O中，加入50mg模板分子和1.0ml、2mol/L NaOH溶液，加热至80℃；然后将1.25ml、6mmol的TEOS和硼酸化功能单体缓慢加入上述溶液中，水解4小时，并冷却至室温，离心，用水和甲醇洗涤，真空干燥，得到糖基印迹介孔二氧化硅微球；模板分子为糖肽类抗生素的糖基部分；硼酸化功能单体和正硅酸乙酯的摩尔比为0.3∶9.7。本发明的糖基印迹介孔二氧化硅微球呈规则球形，尺寸分布窄，多孔结构，并具有高的吸附能力和快速吸附动力学性能。介孔结构具有体积排阻效应，可防止大分子进入空腔，而糖基印迹空腔则对糖肽类抗生素具有选择性吸附。

技术领域

本发明涉及材料合成技术领域，具体地说是一种分子印迹糖基介孔二氧化硅微球、制备方法与应用。

背景技术

分子印迹技术是指对特定模板分子具有特异性识别性能的高分子聚合物制备技术。利用模板分子与合适的功能单体在交联剂的作用下进行分子组装、聚合，从而在模板分子周围形成一个高度交联的高分子聚合物(MIPs)，再将模板分子洗脱，形成一个与模板分子在尺寸大小、结合位点及空间结构均高度互补的印迹空穴，特异性识别模板分子及其类似物。

MIPs在分子识别方面取得了巨大的成功。但是其性能方面的部分缺陷限制了它的广泛应用。通过本体和沉淀聚合方法制备的传统MIPs由于印迹空穴深嵌于基质中从而导致空穴利用率低，MIPs的孔隙度无序，扩散路径不直，导致扩散缓慢，严重阻碍了印迹空穴的利用率。但是，将MIPs放置在固体支撑物的表面可以使得MIPs能够和表面暴露位点相结合，而且，表面印迹可以降低传质阻力，加速结合动力学，使MIPs具有出色的光学、电学和磁学性能。然而，由于分子印迹壳层比较薄，表面印迹MIPs通常吸附能力较弱。为了克服MIPs的扩散速度慢和吸附能力低的问题，可以将MIPs基体制备成高度多孔有序结构，从而减小扩散距离并使模板分子更容易到达印迹空穴。介孔材料具有可调节的孔径和形状，较大的比表面积以及容易功能化的特点，在催化、传感和分离领域具有广泛的应用。特别是，由于介孔材料的孔径可调，因此可以实现对不同分子量分析物的选择性吸附。Zou和他的同事们探究了介孔材料的尺寸排阻效应在富集小分子多肽中的应用。结合分子印迹技术和介孔材料的尺寸排阻效应可使MIPs具有使模板分子到达印迹空穴的扩散通道，并消除大分子的干扰。但是，分子印迹介孔材料的制备存在以下缺点：疏水作用会消除氢键作用，导致模板分子被隔离在胶束中，而不会与功能单体形成复合物。已有研究表明可以通过在介孔材料的表面上嫁接印迹离子和有机小分子来解决上述问题。但是这种方法存在步骤繁琐，嫁接过程可能会堵塞介孔结构，从而降低吸附能力等缺点。另一种策略是构建能够原位形成印迹空穴的的介孔二氧化硅材料，这种方法步骤简单。Chang和他的同事首次报道了周期性介孔二氧化硅纳米粒子分子印迹聚合物，该模板分子通过热可逆的氨基甲酸酯键与3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸酯共价作用形成。Lofgreen等通过共价键将双酚A印迹到SBA-15型介孔有机硅中，从而去除水中的双酚类物质。Tang团队利用金属配位和共缩合作用制备周期性离子印迹介孔二氧化硅材料的方法。双模板对接印迹技术用于带电小分子和离子的分子印迹介孔材料制备。通过静电相互作用将模板分子对接在表面活性剂胶束表面，形成双模板复合物。尽管分子印迹介孔材料在识别金属离子和带电小分子方面已取得成功，但它们在肽或蛋白质中的应用受到限制，印迹效果需要进一步提高。

多重耐药性细菌感染的出现和传播对全世界的传染病和公共卫生管理构成了严重威胁。糖肽类抗生素已用于临床治疗由革兰氏阳性细菌引起的复杂感染已有50多年了。不幸的是，在不到三十年的临床应用中，第一代糖肽类抗生素万古霉素的耐药性问题的出现给临床上敲响了警钟，迫切需要新的抗生素来应对细菌耐药性的发展。因此，需要高灵敏的分析方法实现对糖肽类抗生素在临床药物监测和环境分析中的应用。

综上，亟需开发一种分子印迹糖基介孔二氧化硅微球，用于选择性分离和富集加标血清样品中糖肽类抗生素。

发明内容