一种在分离毛细管中制备分子印迹固相萃取膜的方法

摘要

一种在分离毛细管中制备分子印迹固相萃取膜的方法，主要是利用紫外光照引发聚合在分离毛细管进样端直接制备一层数毫米长的分子印迹聚合物膜，以用于毛细管电泳中的在线固相萃取。该方法可用于在分离毛细管中制备各种分子印迹固相萃取膜，制备的带有分子印迹固相萃取膜的毛细管具有零死体积、避免聚合物的填充及固定步骤、反压小等优点，可用于生物、医药、环境和食品等复杂样品中目标物的在线分离、富集及随后的毛细管电泳分析测定。

权利要求

1.一种在分离毛细管中制备分子印迹固相萃取膜的方法，其特征在于按以下五个步骤进行：(1)在内径50-100μm，长度30-100cm的分离毛细管上，靠近进样口端的位置烧制一个长度仅为1-10mm窗口，作为紫外光诱导分子印迹聚合反应的照射窗口；

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(2)依次用0.1-1mol L 的NaOH、HCl溶液冲洗活化毛细管，再依次用水、丙酮冲洗后，用氮气流干燥毛细管；

(3)通过毛细作用从毛细管进样口端吸入硅烷化溶液，用两块橡皮泥密封毛细管的两端后进行硅烷化反应，室温反应0.5-2h后，使用丙酮冲洗，并用氮气流吹干毛细管；

(4)利用毛细作用由毛细管进样口端吸入聚合物溶液，用两块橡皮泥密封毛细管的两端后，用紫外LED灯照射窗口处引发预聚合反应10-60min后，用氮气流冲掉未聚合的溶液，制得分子印迹膜；

(5)用橡皮泥再次密封毛细管两端，在紫外LED灯照射下进一步聚合反应1-3h后，用甲醇溶液去除模板分子后，即得到分子印迹固相萃取膜。

2.按利要求1所述的方法，其特征在于制备的照射窗口长度为2-5mm。

3.按利要求1所述的方法，其特征在于采用的硅烷化溶液体积比为10-30％的3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液。

4.按利要求1所述的方法，其特征在于预聚合反应的时间是20min。

说明书

一种在分离毛细管中制备分子印迹固相萃取膜的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种在分离毛细管中制备分子印迹固相萃取膜的方法，属于毛细管电泳中样品前处理技术领域。

背景技术

[0002] 毛细管电泳技术由于其分离度高、分析速度快、样品消耗量少等优点近年来受到人们的广泛关注。毛细管电泳有多种分离模式，可用于无机离子、有机小分子、多肽、蛋白质、核酸甚至细胞的分析。然而，在用于生物、医药、环境样品和食品等复杂样品时，该方法需要依赖高效和高选择性的样品前处理技术。在毛细管电泳分析中，样品的前处理技术主要有两个目的即消除基体和富集目标物。

[0003] 固相萃取因为其简单、高效、易于与毛细管电泳联用而成为毛细管电泳中最常用的样品处理技术。分子印迹固相萃取更是由于其对模板分子及其类似物高的选择性而在复杂样品分析中备受青睐。目前，分子印迹固相萃取与毛细管电泳联用多采用离线的方式。此方式操作复杂、需要的样品量较大，且仅少量的洗脱液能进入毛细管，限制了灵敏度的提高。Lara最近提出了一种在线的分子印迹固相萃取技术以解决这些问题（Lara F. J., Lynen F., Sandra P., Garcia-Campana A. M., Ales-Barrero F., Electrophoresis, 2008,29, 3834-3481.）。该法是基于将分子印迹聚合物颗粒填入到聚四氟乙烯小管中进而将此小管连接到分离毛细管上。然而，这种方式存在诸如接口引起的死体积、聚合物颗粒难以填充及固定、反压较大等问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种在分离毛细管中直接制备在柱的分子印迹固相萃取膜的方法，以避免死体积、聚合物颗粒难以填充及固定、反压等问题，同时具有可在线萃取、选择性高、使用寿命长等优点。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] （1）在分离毛细管（内径50-100 μm，长度30-100 cm）上，靠近进样口端的位置烧制一个几毫米长的窗口，作为紫外光诱导分子印迹聚合反应的照射窗口；

[0007] （2）依次用0.1-1mol L-1 的NaOH、HCl溶液冲洗活化毛细管，再依次用水、丙酮冲洗后，用氮气流干燥毛细管；

[0008] （3）通过毛细作用从毛细管进样口端吸入硅烷化溶液，用两块橡皮泥密封毛细管的两端后进行硅烷化反应，室温反应0.5-2 h后，使用丙酮冲洗，并用氮气流吹干毛细管；

[0009] （4）利用毛细作用由毛细管进样口端吸入聚合物溶液，用两块橡皮泥密封毛细管的两端后，用紫外LED灯在照射窗口处引发预聚合反应10-60 min后，用氮气流冲掉未聚合的溶液，制得分子印迹膜；

[0010] （5）用橡皮泥再次密封毛细管两端，在紫外LED灯照射下进一步聚合反应1-3 h后，用甲醇溶液去除模板分子后，即得到分子印迹固相萃取膜。

[0011] 本发明所指的硅烷化溶液体积比为10-30%的3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液；所指的聚合溶液中模板分子、功能单体、交联剂的物质量的比例为1: 3-8:10-30；聚合物溶液采用的功能单体为甲基丙烯酸、交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、引发剂为偶氮二异丁腈；模板分子是甲基睾丸酮，预聚合反应的最隹时间20 min。

[0012] 本发明将毛细管用酸碱活化后使其表面具有较多的硅羟基，硅羟基与硅烷化试剂反应后将硅烷化试剂键合到毛细管表面，硅烷化试剂中的不饱和键参与共聚反应从而将分子印迹聚合物固定在毛细管内表面。聚合溶液仅在反应窗口处由紫外光引发预聚合反应，吹出未聚合的溶液后，在窗口处的毛细管表面形成分子印迹膜聚合物，通过紫外光进一步引发聚合反应进一步实现交联。因此，该制备方法避免了分子印迹聚合物颗粒的填充、固定步骤，同时分子印迹膜不会引起反压、不影响分离，而且使用寿命长。

[0013] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：

[0014] （1）没有接口及相应的死体积，不会引起分离效率的降低；

[0015] （2）避免了分子印迹聚合物颗粒的填充、固定步骤，大大简化了操作；

[0016] （3）毛细管中制备的分子印迹聚合物仅为一层薄膜，与填充聚合物的萃取柱相比，反压可忽略；

[0017] （4）在分离毛细管中直接制备聚合物，制备的分子印迹聚合物可100%的用于萃取，可大大减少聚合溶液的用量。

[0018] 附图说明

[0019] 图1是制备的在柱分子印迹固相萃取膜的实物照片。

[0020] 具体实施方式

[0021] 本实施例以甲基睾丸酮作为模板分子，对本发明进行详细的描述，但不以此来限定本发明的保护范围。

[0022] 实施例1

[0023] 聚合溶液是将0.05 mmol 甲基睾丸酮，0.2 mmol功能单体甲基丙烯酸，1 mmol 乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.06 mmol引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）溶解于3 mL的乙腈中制备而得。

[0024] 在柱甲基睾丸酮印迹固相萃取膜的制备方法如下：

[0025] （1）在分离石英毛细管（内径100 μm，长度60 cm），靠近进样口端的位置烧制一个-1 -1宽度为3 mm的窗口作为紫外光的照射窗口；使用0.1 mol L 的NaOH、0.1 mol L HCl冲洗活化分离毛细管30 min，再用水、丙酮各冲洗5 min后，用氮气流吹干毛细管；

[0026] （2）通过毛细作用从毛细管进样口端吸入长度为1.5 cm、体积比为30%的 3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液，用橡皮泥密封毛细管两端并在室温下硅烷化反应1 h后，使用丙酮冲洗已经硅烷化的毛细管并用氮气流干燥；

[0027] （3）利用毛细作用，由毛细管进样口端吸入长度约为5 cm的聚合物溶液，使用两块橡皮泥密封毛细管的两端；采用紫外LED灯在照射窗口前照射20 min；随后用氮气流吹出未聚合的溶液，并用橡皮泥再次密封毛细管两端，在紫外LED灯照射下进一步聚合反应1 h；

[0028] （5）反应完后，用甲醇溶液冲洗毛细管10 min，以除去模板分子，即得到甲基睾丸酮印迹固相萃取膜。

[0029] 实施例2

[0030] 聚合溶液是将0.05 mmol 甲基睾丸酮，0.2 mmol功能单体甲基丙烯酸，1 mmol 乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.06 mmol引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）溶解于3 mL的乙腈中制备而得。

[0031] 在柱甲基睾丸酮印迹固相萃取膜的制备方法如下：

[0032] （1）在分离石英毛细管（内径100μm，长度60 cm），靠近进样口端的位置烧制一个-1 -1宽度为3 mm的窗口作为紫外光的照射窗口；使用1 mol L 的NaOH、1 mol L HCl冲洗活化分离毛细管30 min，再用水、丙酮各冲洗5 min后，用氮气流吹干毛细管；

[0033] （2）通过毛细作用从毛细管进样口端吸入长度为1.5 cm、体积比为30%的 3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷丙酮溶液，用橡皮泥密封毛细管两端并在室温下硅烷化反应1 h后，使用丙酮冲洗已经硅烷化的毛细管并用氮气流干燥；

[0034] （3）利用毛细作用，由毛细管进样口端吸入长度约为5 cm的聚合物溶液，使用两块橡皮泥密封毛细管的两端；采用紫外LED灯在照射窗口前照射20 min；随后，用氮气流吹出未聚合的溶液，并用橡皮泥再次密封毛细管两端，在紫外LED灯照射下进一步聚合反应3 h；

[0035] （5）反应完后，用甲醇溶液冲洗毛细管10 min，以除去模板分子，即得到甲基睾丸酮印迹固相萃取膜。

[0036] 制备的在柱甲基睾丸酮印迹固相萃取膜，可用于毛细管电泳中样品的在线固相萃取。在测定甲基睾丸酮及其类似物时，经此在线固相萃取后，可去除尿样中的绝大部分基体，而且待测物的测定灵敏度可提高近200倍，说明此分子印迹固相萃取膜具有良好的萃取、富集效果及去除样品基体的能力。