[发明专利]一种分子印迹核壳纤维材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种分子印迹核壳纤维材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：S1、分别准备电纺丝的壳层溶液和核层溶液，将印迹分子溶解在所述壳层溶液中；S2、将所述壳层溶液和所述核层溶液分别加入同轴金属嵌套管中，利用同轴电纺丝技术制备核壳结构的电纺丝纤维；S3、清洗除去所述电纺丝纤维表面壳层中的印迹分子，获得分子印迹核壳纤维材料。本发明制备方法具有制作简单快速、调控丰富方便、印迹分子残留少、分子印迹开放性好、萃取动力学快等优点。

技术领域

本发明涉及分子印迹技术领域，尤其涉及一种分子印迹核壳纤维材料及其制备方法。

背景技术

分子印迹是一种选择性吸附、萃取与富集材料。其主要利用印迹分子自身、复合物或者类似物与其他材料本体一起成型固化后，再除去印迹分子，但保留印迹分子所占据的空间位置与作用位点，从而在后续的吸附、萃取与富集应用中，选择性识别吸附目标分子。由于分子印迹技术可以提高分子识别的选择性，使其在色谱分离、固相萃取、仿生传感、模拟酶催化、临床药物分析等方面得到广泛应用。

常规分子印迹材料的制备方法一般有两种。一是包埋法，将印迹分子加在聚合单体溶液中，一起参与聚合，则反应完成后，印迹分子被包埋在聚合物大颗粒中，经粉碎成小颗粒后，清洗除去印迹的分子，就得到了分子印迹材料，分子印迹层的厚度一般尺寸在几微米到几十微米。二是表面印迹法，就是在固体载体的表面上进行印迹或涂层印迹聚合物，清洗除去印迹的分子，就得到了分子印迹材料，分子印迹层的厚度一般在几十纳米到几微米。包埋法的印迹层太厚，导致印迹的分子难以清洗干净，后续分子吸附动力学慢的缺点；表面印迹方法克服了包埋法的缺点，但对材料制备技术要求很高：既要包结印迹分子，又要生长在载体表面，还要控制生长厚度，制备难度大。

目前有研究将电纺丝技术用于分子印迹材料制备，电纺丝材料体系广泛、纤维形貌可调，是比较理想的载体材料。利用电纺丝技术制备分子印迹材料的方法包括以下三种：一是把印迹分子混在电纺丝溶液中，制备分子印迹的电纺丝纤维，印迹分子弥散在整个电纺丝纤维整体中；二是将电纺丝喷射到预先固定有印迹分子的载体底板上，从而在电纺丝表面留下印迹位点；三是以电纺丝为载体，利用电纺丝材料比表面积比较大的优点，在此基础上再修饰印迹层材料。但上述方法制备的印记材料的分子印迹层厚度大，印迹分子清洗困难，残留较多，不利于萃取吸附。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是开发一种制作简单快速、调控丰富方便、印迹分子残留少、分子印迹开放性好、萃取动力学快的分子印迹材料制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种分子印迹核壳纤维材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、分别准备电纺丝的壳层溶液和核层溶液，将印迹分子溶解在所述壳层溶液中；

S2、将所述壳层溶液和所述核层溶液分别加入同轴金属嵌套管中，利用同轴电纺丝技术制备核壳结构的电纺丝纤维；

S3、清洗除去所述电纺丝纤维表面壳层中的印迹分子，获得分子印迹核壳纤维材料。

进一步地，所述步骤S1中，所述印迹分子溶解在所述壳层溶液中浓度为0.001％～10％，优选为0.01％～1％。

进一步地，所述壳层溶液的粘度为100-1000cp，所述印迹分子在所述壳层溶液中的扩散系数为1×10^-14～1×10^-10m²/s。

电纺丝溶液从电纺丝喷口飞到电纺丝收集极的时间在微秒级，印迹分子在这段时间内能够扩散的距离为0.1～10nm，因此在制备核壳电纺丝时，如果只在壳层溶液中溶解印迹分子，材料成型后，印迹分子将保留在纤维的壳层中。