一种埃博霉素D分子印迹聚合物及其制备方法

摘要

本发明公开了一种埃博霉素D分子印迹聚合物及其制备方法，是由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯按照1∶2～5的摩尔比交联形成的具有疏松表面的高分子材料，对埃博霉素D具有特异性吸附。本发明提供的埃博霉素D分子印迹聚合物对埃博霉素D的平衡吸附时间为10h，平衡吸附量为50-60mg/g，从而可作为液体发酵生产埃博霉素D的固体吸附剂，特异性吸附富集埃博霉素D，实现连续液体发酵生产埃博霉素D。

权利要求

1.一种埃博霉素D分子印迹聚合物，其特征在于，是以埃博霉素D作为模板分子，由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯按照1:2～5的摩尔比交联形成的具有疏松表面的高分子材料，对埃博霉素D具有特异性吸附；所述的交联是由引发剂偶氮二异丁腈引发的；

该分子印迹聚合物为具有多孔结构形态的疏松球状聚合物，其粒径为5～10μm；

该分子印迹聚合物吸附埃博霉素D后，通过在乙酸:甲醇体积比为1:8～3:7的溶液中浸提，脱去埃博霉素D。

2.一种埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）在甲醇中，将埃博霉素D、甲基丙烯酸甲酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按埃博霉素D：甲基丙烯酸甲酯：乙二醇二甲基丙烯酸酯=1:（5～10）：（15～30）的摩尔比混合均匀，静置后加入引发剂偶氮二异丁腈，然后通入氮气20～40min；

2）在氮气保护条件下，在45～55℃下聚合反应10～20h，再在55～65℃下聚合反应

10～20h；所述的聚合反应是在水浴环境下进行；

3）聚合反应结束后，过滤，收集聚合反应物；

4）将聚合反应物在乙酸:甲醇体积比为1:8～3:7的溶液中浸提多次脱去埃博霉素D，每次3～10h；再用甲醇浸提聚合反应物2～3次，真空干燥后获得埃博霉素D分子印迹聚合物。

3.如权利要求2所述的埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，埃博霉素D：甲基丙烯酸甲酯：乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:（5～6）：（15～18）。

4.如权利要求2所述的埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，偶氮二异丁腈的加入量为甲基丙烯酸甲酯质量的3～5%。

5.如权利要求2所述的埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，通入氮气的流速为2～3ml/min。

6.如权利要求2所述的埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述的聚合反应物为粒径5～10μm的聚合物颗粒。

7.如权利要求2所述的埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述的浸提用索氏浸提法来浸提。

说明书

一种埃博霉素D分子印迹聚合物及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于高分子材料吸附剂技术领域，涉及一种埃博霉素D分子印迹聚合物及其制备方法。

背景技术

[0002] 埃博霉素D(Epothilone D)是微生物粘细菌产生的一种具有抗癌活性的次级代谢产物，它与临床上广泛应用的抗肿瘤化疗药物紫杉醇具有相同的稳定微管活性，且比紫杉醇具有更好的水溶性，更容易化学修饰的分子结构。由于埃博霉素D对紫杉醇抗性肿瘤细胞的高活性以及可以通过微生物发酵制备，从而使其迅速成为继紫杉醇之后发现的促微管聚合化合物中最令人兴奋的研究热点。

[0003] 目前埃博霉素生产成本很高，其中有两个重要原因。第一是埃博霉素对生产菌株的毒性和反馈抑制作用，较大程度导致埃博霉素发酵产量很难提高，这方面的困难虽然已经依靠在发酵液中添加大孔吸附树脂XAD-16得到一定的缓减，但树脂对发酵液中营养物质的非特异性吸附为埃博霉素的产量提高又带来许多新的困难。第二个导致埃博霉素生产成本高的原因是发酵结束后产物中存在大量埃博霉素同系物，导致目标产物(例如：埃博霉素D)分离纯化成本非常高。因此开发能特异性吸附特定埃博霉素类化合物的吸附剂用于它的发酵生产和分离提取中将极大降低埃博霉素药物的生产成本。

[0004] 分子印迹属超分子化学中的主客体化学范畴，是源于高分子化学、生物化学、材料科学等学科的一门交叉学科。最常用的分子印迹聚合物的制备方法是，将模板分子、交联剂、致孔剂和引发剂的混合溶液在容器中通过光照射或者加热进行引发，制备得到块状的分子印迹聚合物，经过研磨、过筛和洗涤等步骤得到一定尺寸的分子印迹聚合物的粉末颗粒，然后进行聚合物的吸附性能或者识别性能评价。

发明内容

[0005] 本发明解决的问题在于提供一种埃博霉素D分子印迹聚合物及其制备方法，该分子印迹聚合物可以选择性的吸附埃博霉素D，从而实现埃博霉素D的分离纯化。

[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现：

[0007] 一种埃博霉素D分子印迹聚合物，是由甲基丙烯酸甲酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯按照1∶2～5的摩尔比交联形成的具有疏松表面的高分子材料，对埃博霉素D具有特异性吸附；

[0008] 该分子印迹聚合物吸附埃博霉素D后，通过在乙酸∶甲醇体积比为1∶8～3∶7的溶液中浸提，脱去埃博霉素D。

[0009] 所述的埃博霉素D分子印迹聚合物为具有多孔结构形态的疏松球状聚合物。

[0010] 所述的交联是由引发剂偶氮二异丁腈引发的。

[0011] 一种埃博霉素D分子印迹聚合物的制备方法，包括以下步骤：

[0012] 1)在甲醇中，将埃博霉素D、甲基丙烯酸甲酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按埃博霉素D：甲基丙烯酸甲酯∶乙二醇二甲基丙烯酸酯＝1∶(5～10)∶(15～30)的摩尔比混合均匀，静置后加入引发剂偶氮二异丁腈，然后通入氮气20～40min；

[0013] 2)在氮气保护条件下，在45～55℃下聚合反应10～20h，再在55～65℃下聚合反应10～20h；

[0014] 3)聚合反应结束后，过滤，收集聚合反应物；

[0015] 4)将聚合反应物在乙酸∶甲醇体积比为1∶8～3∶7的溶液中浸提多次脱去埃博霉素D，每次3～10h；再用甲醇浸提聚合反应物2～3次，真空干燥后获得埃博霉素D分子印迹聚合物。

[0016] 所述埃博霉素D：甲基丙烯酸甲酯∶乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1∶(5～6)∶(15～18)。

[0017] 偶氮二异丁腈的加入量为甲基丙烯酸甲酯质量的3～5％。

[0018] 通入氮气的流速为2～3ml/min。

[0019] 所述的聚合反应是在水浴环境下进行。

[0020] 所述的聚合反应物为粒径5～10μm的聚合物颗粒。

[0021] 所述的浸提用索氏浸提法来浸提。

[0022] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

[0023] 本发明提供的埃博霉素D分子印迹聚合物以埃博霉素D作为模板分子，通过聚合反应制备具有疏松的表面结构的聚合物，增加分子印迹聚合物对模版分子埃博霉素D的特异性吸附；通过实验测得该分子印迹聚合物对埃博霉素D的平衡吸附时间为10h，平衡吸附量为50-60mg/g，从而可作为液体发酵生产埃博霉素D的固体吸附剂，特异性吸附富集埃博霉素D，实现连续液体发酵生产埃博霉素D。而在吸附后可以通过乙酸-甲醇混合物浸提而脱去埃博霉素D，实现埃博霉素D的分离和分子印迹聚合物的再生，从而可以重复使用。

附图说明

[0024] 图1为本发明制备的埃博霉素D分子印迹聚合物表面的扫描电镜图；

[0025] 图2本发明制备的埃博霉素D分子印迹聚合物的吸附动力学曲线图。

具体实施方式

[0026] 下面结合具体的实施例和附图对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

[0027] 实施例1

[0028] 埃博霉素D分子印迹聚合物的制备，包括以下步骤：

[0029] 1)将模板分子埃博霉素D 1.0m mol、功能单体甲基丙烯酸甲酯6mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯18mmol和溶剂甲醇30ml混合均匀，室温条件下静置1小时，加入引发剂偶氮二异丁腈10mg；装料后，超声波振动除气10min，随后通氮气排氧30min，[0030] 2)在通氮条件下封管(氮气流量为1L/min)，于50℃水浴中沉淀聚合10小时，再在60℃水浴中沉淀聚合10小时；

[0031] 3)聚合反应结束后，将所得到的埃博霉素D分子印迹聚合物混合溶液过滤，真空干燥(真空度为60Pa，温度保持在30℃)，得到粒径在5～10μm的聚合物粒子。

[0032] 4)将上述5-10μm的聚合物粒子通过索氏浸提器，在乙酸∶甲醇＝1∶8(v/v)混合溶液200ml中浸提5次，每次浸提时间为6小时，以除去模版分子埃博霉素D；最后再用甲醇浸提2次，去除残余的乙酸。

[0033] 将除去模版分子埃博霉素D的分子印迹聚合物真空干燥，得到埃博霉素D分子印迹聚合物。得到的埃博霉素D分子印迹聚合物的表面为疏松结构，具体如图1所示的扫描电镜图所示。

[0034] 而对于埃博霉素D分子印迹聚合物的吸附动力学曲线的检测如图2所示，横坐标为时间，纵坐标为平衡吸附量，可以看到在前1～3h之前快速吸附，在10h后达到吸附平衡，平衡吸附量为50-60mg/g。

[0035] 实施例2

[0036] 埃博霉素D分子印迹聚合物的制备，包括以下步骤：

[0037] 1)将模板分子埃博霉素D 1.0mmol，功能单体甲基丙烯酸甲酯10mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯20mmol和溶剂甲醇80ml混合均匀，室温条件下静置1小时，加入引发剂偶氮二异丁腈8mg；装料后，超声波振动除气10min，随后通氮气排氧30min；

[0038] 2)在通氮条件下封管(氮气流量为1L/min)，于55℃水浴中沉淀聚合12小时，再在62℃水浴中沉淀聚合12小时，得到聚合物反应物；

[0039] 3)聚合反应结束后，将所得到的埃博霉素D分子印迹聚合物混合溶液过滤，真空干燥(真空度为60Pa，温度保持在30℃)，得到粒径在5-10μm的聚合物粒子。

[0040] 4)将上述5-10μm的聚合物粒子通过索氏浸提器，在乙酸∶甲醇＝3∶7(v/v)混合溶液200ml中浸提5次，每次浸提时间为6小时，以除去模版分子埃博霉素D；最后再用甲醇浸提3次，去除残余的乙酸。

[0041] 将除去模版分子埃博霉素D的分子印迹聚合物真空干燥，得到埃博霉素D分子印迹聚合物。

[0042] 实施例3

[0043] 埃博霉素D分子印迹聚合物的制备，包括以下步骤：

[0044] 1)将模板分子埃博霉素D 2.0mmol、功能单体甲基丙烯酸甲酯12mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯40mmol和溶剂甲醇80ml混合均匀，室温条件下静置1小时，加入引发剂偶氮二异丁腈20mg；装料后，超声波振动除气10min，随后通氮气排氧30min，[0045] 2)在通氮条件下封管(氮气流量为1L/min)，于55℃水浴中沉淀聚合20小时，再在65℃水浴中沉淀聚合20小时，得到聚合物反应物；

[0046] 3)聚合反应结束后，将所得到的埃博霉素D分子印迹聚合物混合溶液过滤，真空干燥(真空度为100Pa，温度保持在35℃)，得到粒径在5-10μm的聚合物粒子；

[0047] 4)将上述5-10μm的聚合物粒子通过索氏浸提器，在乙酸∶甲醇＝2∶10(v/v)混合溶液200ml中浸提5次，每次浸提时间为5小时，以除去模版分子埃博霉素D；最后再用甲醇浸提2次，去除残余的乙酸。

[0048] 将除去模版分子埃博霉素D的分子印迹聚合物真空干燥，得到埃博霉素D分子印迹聚合物。

[0049] 实施例4

[0050] 埃博霉素D分子印迹聚合物的制备，包括以下步骤：

[0051] 1)将模板分子埃博霉素D 1.0mmol、功能单体甲基丙烯酸甲酯5mmol、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯15mmol和溶剂甲醇40ml混合均匀，室温条件下静置1小时，加入引发剂偶氮二异丁腈10mg；装料后，超声波振动除气10min，随后通氮气排氧30min；

[0052] 2)在通氮条件下封管，于50℃水浴中沉淀聚合10小时，再在60℃水浴中沉淀聚合10小时，得到聚合物反应物；

[0053] 3)聚合反应结束后，将所得到的埃博霉素D分子印迹聚合物混合溶液过滤，真空干燥(真空度为80Pa，温度保持在30℃)，得到粒径在5-10μm的聚合物粒子；

[0054] 4)将上述5-10μm的聚合物粒子通过索氏浸提器，在乙酸∶甲醇＝1∶6(v/v)混合溶液200ml中浸提5次，每次浸提时间为8小时，以除去模版分子埃博霉素D；最后再用甲醇浸提2次，去除残余的乙酸。

[0055] 将除去模版分子埃博霉素D的分子印迹聚合物真空干燥，得到埃博霉素D分子印迹聚合物。

[0056] 以上所制备的埃博霉素D分子印迹聚合物对模版分子埃博霉素D具有的特异性吸附，从而可作为液体发酵生产埃博霉素D的固体吸附剂，特异性吸附富集埃博霉素D，实现连续液体发酵生产埃博霉素D。而在吸附后可以通过乙酸-甲醇混合物浸提而脱去埃博霉素D，实现埃博霉素D的分离提取和纯化，极大降低埃博霉素药物的生产成本。