异丙酚分子印迹复合膜的制备

　　【摘要】 目的：制备异丙酚分子印迹复合膜。方法：在紫外光照和引发剂的作用下，模板分子异丙酚、功能单体甲基丙烯酸(MAA)和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)在聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜表面聚合形成分子印迹复合膜，考察模板分子和功能单体的结合特性，用扫描电镜表征膜的表面形态。结果：复合膜形态良好，异丙酚和甲基丙烯酸以氢键的方式缔合。结论：用紫外光照射法可以制得异丙酚分子印迹复合膜。

　　【关键词】 异丙酚; 分子印迹; 复合膜; 制备

　　Preparation of molecularly imprinted composite membranes with propofol as template

　　LI Wei-lin, LI Li, DING Hai-yan

　　(Pharmacy College, Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, China)

　　Abstract： Objective: To prepare the molecularly imprinted composite membranes with propofol as template.Methods: With the ultraviolet light and initiator, template molecular propofol, functional monomer methacrylate and crosslinking agent ethylenegly-coldimethacrylate (EDMA) formed molecularly imprinted composite membrane through polymerization on the surface of polyvinyli-dene fluoride (PVDF) microporous membrane.Inspection of the combination of template molecule and functional monomer, characterization of the membrane surface morphology with scanning electron microscopy.Results: The morphology of composite membranes was well.Propofol bonded to methylacrylic acid with hydrogen bond.Conclusion: The method of ultraviolet light-struck is feasible for preparation of molecularly imprinted composite membranes with propofol as template.

　　Key words: propofol; molecular imprinting; composite membranes; preparation

　　分子印迹技术是一种为获得在空间结构和结合位点上与某一分子(模板)完全匹配的聚合物制备技术。首先模板分子与功能单体(含有适当的功能基团)在适当的溶剂当中形成稳定的模板-单体复合物，然后加入交联剂，在引发剂引发下发生聚合反应,形成有一定强度的网状聚合物，最后采用适当的方法(如水解、萃取等)除去聚合物中的模板分子。这样在聚合物中就留下了与模板分子大小、形状及作用位点有关的空穴。近年来，分子印迹技术由于其预定性、识别性和实用性的特点，使其在许多领域表现出广阔的应用前景。

　　膜表面修饰，即在模板分子存在下，对已经通量优化的商业膜(如微滤膜)进行表面修饰，已成为制备具有特异识别性能的新型膜的一种行之有效的方法。分子印迹聚合物膜与分子印迹聚合物相比具有聚合时间短、操作及实验简单等优点，同生物膜相比，又具有机械稳定性好等优点。

　　异丙酚为临床上广泛应用的烷基酚类短效麻醉剂，及时监测其血药浓度对指导临床用药有重大的意义[1]。本课题组已成功的用热聚合法制备了异丙酚分子印迹聚合物，并考察了印迹聚合物对异丙酚的吸附特异性。本文改用紫外光照射的方法制备异丙酚分子印迹复合膜，为今后监测异丙酚的血药浓度奠定基础。

　　1 实验仪器、试剂与方法

　　1.1 主要仪器与试剂 荧光分光光度计(RF-540，日本岛津)，紫外分光光度计(spectrumlab 54,上海棱光)，扫描电镜(JSM-6390LV，日本电子公司)，紫外光化学反应灯(30 W，365 nm，天津市灯具厂)。聚偏氟乙烯微孔滤膜(PVDF膜，孔径0.22 μm，直径50 mm，上海兴亚净化材料厂)，异丙酚对照品(99.9%(w/w)，LGC promochem),甲基丙烯酸(MAA，天津市博迪化工有限公司)，偶氮二异丁腈(AIBN，北京化工厂)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA，广州双键贸易有限公司)，正己烷(上海山浦化工有限公司)，甲苯(天津市北方天医化学试剂厂)，试剂均为分析纯，所用水为二次蒸馏水。

　　1.2 分子印迹复合膜的制备[2～5] 加异丙酚对照品178.3 mg，正己烷9　ml，甲苯1 ml和MAA　0.52 ml于鸡形瓶中，密封，超声1 h，充分混合，依次加入EDMA 5.7 ml，AIBN 0.05 g，混合，超声30 min后，通氮气5 min。然后将PVDF膜放入该混合液中浸泡25 min，取出后置于两个玻璃片之间，用30 W紫外灯照射8 h，将玻璃片分开即可得到以PVDF膜为支撑膜的印迹膜。用甲醇洗脱18 h，正己烷洗脱10 h，直至洗脱液在λex=279 nm, λem=300 nm处检测不到荧光,膜储存到甲醇中备用。非印迹膜制备除不加模板分子外，其余操作步骤同上。

　　1.3 模板分子与功能单体的结合特性 由于合成是在正己烷∶甲苯溶液中进行的,因此用正己烷∶甲苯(9∶1)作溶剂,配制浓度为0.1 mmol/L异丙酚溶液,功能单体MAA的浓度分别为0.1和0.2 mmol/L,使模板分子和功能单体的比例为1∶1和1∶2,分别测定上述溶液的紫外吸收光谱。

　　1.4 膜的表面形态及成膜效果的考察 用扫描电镜分别考察聚偏氟乙烯微孔滤膜、洗脱后聚偏氟乙烯印迹膜的表面形态，分别在1、2、5、10、15 cm的距离用紫外灯照射膜考察成膜时间和效果。

　　2 结果与分析

　　2.1 模板分子与功能单体的结合特性 随着MAA浓度增加,最大吸收向长波方向移动,并且吸收峰强度增大。在π→π*跃迁中,由于激发态极性较基态强,当有功能单体存在时,与功能单体生成较强的氢键,能量降低,因而导致了最大吸收波长红移。这是由于在溶剂中MAA与模板分子之间有氢键作用(图1、2)。

　　图1 异丙酚与不同比例的MAA在正己烷∶甲苯(9∶1)中的吸收曲线[JZ)](n异丙酚和nMAA的比例分别为1∶1、1∶2)(略)

　　图2 模板分子异丙酚和功能单体MAA的相互作用示意图(略)

　　2.2 印迹膜和非印迹膜的扫描电镜图 聚偏氟乙烯微孔滤膜是很规则的中空纤维状结构，当以其为支撑膜发生聚合后，膜的表面形貌发生了很大变化，原有的聚偏氟乙烯微孔滤膜的纤维结构消失，聚合物布满了支撑膜的纤维缝隙，并在表面形成了一定孔隙的聚合物膜，表面的暗处为支撑膜的表面空穴，表明在聚偏氟乙烯微孔滤膜的表面和内部确实都发生了聚合反应(图3、4)。

　　图3 聚偏氟乙烯膜扫描电镜图(略)

　　图4 洗脱后印迹膜扫描电镜图(略)

　　3 结论

　　以聚偏氟乙烯微孔虑膜为基质，用紫外光聚合法可以制得异丙酚分子印迹复合膜,通常，采用调节紫外灯管与印迹膜的距离来控制紫外光强度。当紫外灯离印迹膜5 cm时，制备的印迹膜成容易成膜，成膜时间8 h左右。紫外灯距离太远(>5 cm)时，紫外光强度不够，聚合反应速率慢，所需时间长，聚合不完全，形成的有效印迹“空穴”密度小，因此印迹膜的识别能力差。距离太近(< 5 cm)，造成印迹膜温度上升，表现为复合膜断裂，会使印迹分子与功能单体间形成的氢键部分断裂，导致形成的“空穴”数目减少，因而识别性也会下降。在较低的温度下，围绕在印迹分子周围的聚合物链结构可以实现更有序的排列，这样模板分子形成的印迹孔穴逼真度更高，更能“记忆”模板分子的分子结构。本文为该方面的前期研究工作，为以后研制对药物有特异选择性的膜传感器奠定了基础。

　　【参考文献】

　　[1]黄泽汉.异丙酚的研究进展[J].右江民族医学院学报，2000,22(3):461-462.

　　[2]Petcu M, Schaare PN, Cook CJ.Propofol-imprinted membranes with potential applications in biosensors[J].Analytica Chimica Acta,2004,504(1):73-79.

　　[3]卢春阳,马向霞,何锡文,等.邻香草醛分子印迹聚合物膜的制备及其透过选择性质的研究[J].化学学报,2005,63(6):479-483.

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　　[5]马向霞,何锡文,张 茉,等.香豆素-3-羧酸分子印迹聚合物复合膜对底物的结合及渗透选择性质的研究[J].高等学校化学学报, 2006,27(7):1237-1241.