18α甘草次酸分子印迹材料的制备及表征
目的 本文通过18α-甘草次酸分子印迹材料的制备及表征分析，旨在构建除去18β-甘草次酸产品中杂质成分18α-甘草次酸的功能材料。方法 采用酸改性活化凹土，硅烷化试剂KH-570、A-151改性处理凹土而引入双键；以18α-甘草次酸为模板分子，硅烷化凹土、甲基丙烯酸为功能单体，共聚法制备分子印迹材料；采用红外光谱等方法进行表征分析，用动态吸附法评价印迹材料对18α-甘草次酸的吸附性能，并用HPLC分析其过程变化。结果 以波数(σ)作为横坐标，透过率(A)为纵坐标进行红外光谱分析，通过特征峰显示特征官能团，初步判定分子印迹聚合物成功制备；HPLC条件Agilent Zorbax SB-C18 (4.6×150 mm，3.5 μm)色谱柱，柱温为30℃，流速为0.8ml/min，等度洗脱，流动相3.6%冰乙酸水溶液甲醇=15:85，分子印迹聚合物对18α-甘草次酸和18β-甘草次酸都有不同的吸收情况。结论 因所制备的18α-甘草次酸分子印迹材料对甘草次酸中的18α和18β都存在不同的吸收，所以本课题是对这种功能材料实现初步的探究分析。关键词 凹土，18α-甘草次酸，表面分子印迹材料，FT-IR，固相萃取
目 录
1引言 1
1.1 凹土 1
1.2甘草次酸 2
1.3 分子印迹技术 2
1.4研究意义与内容 3
2实验部分 3
2.1实验设备和试剂药品 3
2.2实验方法 4
2.3 分析检测 5
3 结果与讨论 6
3.1红外光谱分析 6
3.2 动态吸附法分析 8
3.3结果与讨论 12
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1引言
甘草为豆科植物甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata Bat.）、光果甘草（Glycyrrhiza glabra L.）的干燥根，广泛应用在中医药、食品、功能甜味剂、化妆品等领域。甘草酸（glycyrrhizic acid）为甘草中的主要糖苷类活性成分，糖苷经酸水解、酶水解、微生物代谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
转化得到甘草次酸（glycyrrhetinic acid, GA），用于治疗肾上腺皮质机能的减退，并且增强免疫抵抗能力和制止疾病发展蔓延的作用[1]。依据C18位的构型不同，甘草次酸有18αGA、18βGA两种构型，其中18β构型为主要药理活性成分，而欧洲药典规定18α构型为限量控制成分[2]。本课题以凹土为载体，18αGA为模板分子，制备18αGA分子印迹材料，并对分子印迹材料进行表征和吸附性能进行考察。
1.1 凹土
1.1.1 凹土性能及其应用
凹土又称“凹凸棒土”，是淮安的一具特色的矿产资源，一种层链状的，并且含有丰富的水镁铝硅酸盐矿物，是一种稀有非金属矿物原料[3]。所具有无毒，比表面积大，生物相容性好等特点，再加上本身特殊的结构特征和化学性能，应用极为广泛，如应用于石油、化工、建材等方面，一直都冠有着“千面用土”、“千土之王”的美誉[4]，所以一直被人们用于重点实验研究对象。凹凸棒土具有良好的结构特性主要体现在以下几个方面：①特殊的电荷分布，使其具有良好的胶体性质和水悬浮性质；②比表面积大，表现出异于其它黏土的特异选择吸附性能；③作为高分子材料的填充剂，与其它的无机材料相比，表现出良好的填充性能；④凹凸棒土晶形表面疏松，拥有许多孔道缝隙，存在着众多的活性中心位点，可作为催化剂或者是催化剂载体使用；⑤其它特性，如可塑性、吸水性等[5]。
1.1.2凹土的硅烷偶联改性
凹凸棒土的比表面积大，表面含有的极性羟基，易团聚，从亲和性方面讲，与非极性的有机聚合物相比而言，就显得略差一点，致此影响了凹土的结构性能，往往只作为惰性材料使用。因此，为了改善凹凸棒土的使用效果，发挥出更大的优势，对其进行适当的活化和改性处理，而硅烷偶联剂就是其改性的一种方式。硅烷偶联剂可以在无机填料和高聚物之间架起分子桥，把两种不同性质的物质“偶联”在一起。其反应的原理就是凹土的表面含有大量的硅羟基结构，而硅烷偶联剂可以与凹土表面发生水解缩合，从而实现对凹土的改性处理[6]。
1.2甘草次酸
甘草次酸是甘草酸体内代谢后的真实药理学活性物质，其药理作用被深入研究，已取得较大进展，具有抗心律失常、抗缺氧作用、抗炎、抗免疫作用、镇痛作用、肾上腺皮质激素样作用、抗肿瘤作用、抗胆碱等药理活性作用[7]。
由于甘草次酸母核的18位手性碳原子的构型不同，故其存在一对光学异构体，即18α甘草次酸(18αGA)和18β甘草次酸(18βGA)，构型如图1所示。虽然两者的分子结构只是因为其母核的18位手性碳原子(18GA)构型不同，但两者在理化性质、药效及药动学及不良反应上面等方面均存在差异。
图1 甘草次酸两种异构体
从含量方面讲，经甘草酸水解而得的甘草次酸中，97%以上是18β甘草次酸，而其α异构体的含量很少，约占3%[8]，根据欧洲药典规定，18α甘草次酸是甘草次酸中的限量控制要素，为主要杂质成分。
有关学者研究认为，在甘草次酸的光学异构体中，18α甘草次酸由于位阻效应较大，亲脂性大于18β甘草次酸，易与受体蛋白结合，其抗病毒、抗炎等作用远大于β体。甚至有研究表示，18α甘草次酸体在肝选择性和静脉注射后肝脏分布浓度方面都明显高于18β甘草次酸，即18α甘草次酸的肝靶向性较强。
1.3 分子印迹技术
分子印迹聚合物的原理，简单来说就是，选取特定的目标化合物为模板分子，通过交联聚合反应与模板分子之间发生分子印迹，得到含有模板分子印迹聚合物，然后选择适宜洗脱剂去除模板分子，留下与模板分子相互匹配的空穴，所以能够与模板分子之间进行特异性结合[9]。
分子印迹聚合物的制备过程主要包括预组装、聚合和洗脱模板这三个步骤。模板分子和功能单体在溶剂中形成相互作用，这就是预组装，在上述溶液中加入交联剂和引发剂通过以下反应诸如光聚或者热聚形成聚合物，此为聚合过程[10～11]。模板分子与单体之间的聚合方式一般有以下三种情况：（1）共价法（2）非共价键法（3）共价键与非共价键结合法[12]。最后就是用特殊的溶剂把模板分子从聚合物上面移除，这就是模板的洗脱过程。在洗脱结束后，在表面或者是内部形成了与模板分子相互匹配的空穴和结合位点的聚合物。
分子印迹技术的应用，使物质在制备和使用过程中的有效位点在识别时不易被破坏和洗脱，增强了印迹分子的机械强度[13]。近年来，很多学者根据不同的需要进行设计和制备，利用分子印迹技术，制备得到了多种高性能的聚合物材料，如应用于氨基酸的手性拆分氨基酸的手性拆分、水污染处理、药物分离、农药分子、生物代谢分子、生物碱、重金属和稀土离子的识别分离研究，都得到了十分满意的结果[14]。
目 录
1引言 1
1.1 凹土 1
1.2甘草次酸 2
1.3 分子印迹技术 2
1.4研究意义与内容 3
2实验部分 3
2.1实验设备和试剂药品 3
2.2实验方法 4
2.3 分析检测 5
3 结果与讨论 6
3.1红外光谱分析 6
3.2 动态吸附法分析 8
3.3结果与讨论 12
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
1引言
甘草为豆科植物甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata Bat.）、光果甘草（Glycyrrhiza glabra L.）的干燥根，广泛应用在中医药、食品、功能甜味剂、化妆品等领域。甘草酸（glycyrrhizic acid）为甘草中的主要糖苷类活性成分，糖苷经酸水解、酶水解、微生物代谢 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
转化得到甘草次酸（glycyrrhetinic acid, GA），用于治疗肾上腺皮质机能的减退，并且增强免疫抵抗能力和制止疾病发展蔓延的作用[1]。依据C18位的构型不同，甘草次酸有18αGA、18βGA两种构型，其中18β构型为主要药理活性成分，而欧洲药典规定18α构型为限量控制成分[2]。本课题以凹土为载体，18αGA为模板分子，制备18αGA分子印迹材料，并对分子印迹材料进行表征和吸附性能进行考察。
1.1 凹土
1.1.1 凹土性能及其应用
凹土又称“凹凸棒土”，是淮安的一具特色的矿产资源，一种层链状的，并且含有丰富的水镁铝硅酸盐矿物，是一种稀有非金属矿物原料[3]。所具有无毒，比表面积大，生物相容性好等特点，再加上本身特殊的结构特征和化学性能，应用极为广泛，如应用于石油、化工、建材等方面，一直都冠有着“千面用土”、“千土之王”的美誉[4]，所以一直被人们用于重点实验研究对象。凹凸棒土具有良好的结构特性主要体现在以下几个方面：①特殊的电荷分布，使其具有良好的胶体性质和水悬浮性质；②比表面积大，表现出异于其它黏土的特异选择吸附性能；③作为高分子材料的填充剂，与其它的无机材料相比，表现出良好的填充性能；④凹凸棒土晶形表面疏松，拥有许多孔道缝隙，存在着众多的活性中心位点，可作为催化剂或者是催化剂载体使用；⑤其它特性，如可塑性、吸水性等[5]。
1.1.2凹土的硅烷偶联改性
凹凸棒土的比表面积大，表面含有的极性羟基，易团聚，从亲和性方面讲，与非极性的有机聚合物相比而言，就显得略差一点，致此影响了凹土的结构性能，往往只作为惰性材料使用。因此，为了改善凹凸棒土的使用效果，发挥出更大的优势，对其进行适当的活化和改性处理，而硅烷偶联剂就是其改性的一种方式。硅烷偶联剂可以在无机填料和高聚物之间架起分子桥，把两种不同性质的物质“偶联”在一起。其反应的原理就是凹土的表面含有大量的硅羟基结构，而硅烷偶联剂可以与凹土表面发生水解缩合，从而实现对凹土的改性处理[6]。
1.2甘草次酸
甘草次酸是甘草酸体内代谢后的真实药理学活性物质，其药理作用被深入研究，已取得较大进展，具有抗心律失常、抗缺氧作用、抗炎、抗免疫作用、镇痛作用、肾上腺皮质激素样作用、抗肿瘤作用、抗胆碱等药理活性作用[7]。
由于甘草次酸母核的18位手性碳原子的构型不同，故其存在一对光学异构体，即18α甘草次酸(18αGA)和18β甘草次酸(18βGA)，构型如图1所示。虽然两者的分子结构只是因为其母核的18位手性碳原子(18GA)构型不同，但两者在理化性质、药效及药动学及不良反应上面等方面均存在差异。
图1 甘草次酸两种异构体
从含量方面讲，经甘草酸水解而得的甘草次酸中，97%以上是18β甘草次酸，而其α异构体的含量很少，约占3%[8]，根据欧洲药典规定，18α甘草次酸是甘草次酸中的限量控制要素，为主要杂质成分。
有关学者研究认为，在甘草次酸的光学异构体中，18α甘草次酸由于位阻效应较大，亲脂性大于18β甘草次酸，易与受体蛋白结合，其抗病毒、抗炎等作用远大于β体。甚至有研究表示，18α甘草次酸体在肝选择性和静脉注射后肝脏分布浓度方面都明显高于18β甘草次酸，即18α甘草次酸的肝靶向性较强。
1.3 分子印迹技术
分子印迹聚合物的原理，简单来说就是，选取特定的目标化合物为模板分子，通过交联聚合反应与模板分子之间发生分子印迹，得到含有模板分子印迹聚合物，然后选择适宜洗脱剂去除模板分子，留下与模板分子相互匹配的空穴，所以能够与模板分子之间进行特异性结合[9]。
分子印迹聚合物的制备过程主要包括预组装、聚合和洗脱模板这三个步骤。模板分子和功能单体在溶剂中形成相互作用，这就是预组装，在上述溶液中加入交联剂和引发剂通过以下反应诸如光聚或者热聚形成聚合物，此为聚合过程[10～11]。模板分子与单体之间的聚合方式一般有以下三种情况：（1）共价法（2）非共价键法（3）共价键与非共价键结合法[12]。最后就是用特殊的溶剂把模板分子从聚合物上面移除，这就是模板的洗脱过程。在洗脱结束后，在表面或者是内部形成了与模板分子相互匹配的空穴和结合位点的聚合物。
分子印迹技术的应用，使物质在制备和使用过程中的有效位点在识别时不易被破坏和洗脱，增强了印迹分子的机械强度[13]。近年来，很多学者根据不同的需要进行设计和制备，利用分子印迹技术，制备得到了多种高性能的聚合物材料，如应用于氨基酸的手性拆分氨基酸的手性拆分、水污染处理、药物分离、农药分子、生物代谢分子、生物碱、重金属和稀土离子的识别分离研究，都得到了十分满意的结果[14]。
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