反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物及其制备方法、应用与流程

本技术涉及生物化工，主要涉及一种反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物及其制备方法、应用。

背景技术：

1、阿魏酸（ferulicacid）是广泛存在于植物中的一种功能性酚酸，食品原料中的咖啡、谷壳、香兰豆、麦麸以及米糠中的阿魏酸含量较高，也是中药川穹的主要有效成分，在阿魏、当归、川芎、升麻和酸枣仁等中药材中的含量也较高，是这些中药材的有效成分之一，目前已经作为中成药的质量指标之一。

2、阿魏酸的化学名称为4-羟基-3-甲氧基肉桂酸，是桂皮酸（又称肉桂酸，3-苯基-2-丙烯酸，分子结构）的衍生物之一。阿魏酸（一般用作药品阿魏酸钠）具有抗血小板聚集，抑制血小板的5-羟色胺释放，抑制血小板血栓素a2（txa2）的生成，增强前列腺素活性，镇痛，缓解血管痉挛等作用。是生产用于治疗心脑血管疾病及白细胞减少等症药品的基本原料。主要用在如心血康、利脉胶囊和太太口服液等等多种制品中，它同时在人体中可起到健美和保护皮肤的作用。阿魏酸可以通过透皮吸收方式进入人体，渗透系数与浓度呈正相关性，这使阿魏酸完全可以作为活性成分应用于美容化妆品中发挥作用。阿魏酸具有以下三大特点：1)、抗氧化效果；其具有强抗氧化性，能有效清除如过氧化氢、超氧自由基、羟自由基等多种自由基，是天然的自由基清除剂，还可以通过抑制脂质过氧化物mda的生成，来清除机体内的过量活性氧，抑制氧应激；2)、防晒效果；阿魏酸可以作为天然防晒剂来使用，其最大紫外吸收峰在236nm和322nm，能起到预防或减少此波长范围紫外线对皮肤的损伤；3)、美白效果；皮肤黑色素(melanin)的形成是皮肤变黑的最根本原因，其中酪氨酸酶是黑色素形成的关键酶，而研究证实阿魏酸能显著抑制酪氨酸酶的活性以及黑色素细胞的增殖合成，可以减少黑色素的生成从而达到美白祛斑的效果。

3、目前阿魏酸的使用需求逐渐加大，市场前景较为可观，要想实现阿魏酸的高效大规模的分离纯化，需要对现有的提纯方法进行改进。

4、分子印迹技术（mit）是在近几年来兴起的一门学科交叉的识别技术，它利用模板分子、功能单体和交联剂在一定的条件下发生聚合反应得到聚合物，这类聚合物通常具有相应的空间结构以及不同大小的官能团，采用一定方式将目标分子从分子印迹聚合物当中分离，形成的吸附位点能够与模板分子相匹配，这样便得到了在空间上和模板分子相匹配并且对其具有很好选择性的“记忆”空穴，能够对目标分子表现出特异选择性和辨别能力。由于分子印迹技术有着良好的分子识别能力和稳定性，所以在色谱分离、生物传感器以及固相萃取等许多方面都具有良好的应用前景。

5、中国发明专利cn109400804a中提出了一种阿魏酸分子印迹共混膜材料的制备方法，通过分子印迹技术进行识别，但其阿魏酸分子印迹共混膜材料仅使用一种功能单体，识别位点单一。而中国发明专利cn113087842a也提出了一种阿魏酸分子印迹聚合物的制备方法，通过磁性碳纳米管制备成分子印迹聚合物，其中也仅使用α-甲基丙烯酸作为单一功能单体，识别的位点也较为单一，对阿魏酸的特异性识别存在一定限制，效率较低，因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物及其制备方法、应用，旨在解决现有通过分子印迹技术识别阿魏酸存在识别位点单一的问题。

2、本技术的技术方案如下：

3、第一方面，本技术提供一种反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物的制备方法，其中，包括以下步骤：

4、配制反式阿魏酸溶液；

5、将所述反式阿魏酸溶液平均分成第一反式阿魏酸溶液和第二反式阿魏酸溶液，在所述第一反式阿魏酸溶液中加入甲基丙烯酸后搅拌混合，在所述第二反式阿魏酸溶液中加入丙烯酰胺后搅拌混合，再将所述第一反式阿魏酸溶液和第二反式阿魏酸溶液混合得到混合溶液；

6、在所述混合溶液中加入交联剂和偶氮二异丁腈，通入氮气，密封，加热到反应温度，搅拌反应，得到聚合材料；

7、将所述聚合材料洗去反式阿魏酸，再将所述聚合材料洗至中性，加热真空干燥，得到所述反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物。

8、本技术以甲基丙烯酸和丙烯酰胺作为双功能单体，制得的反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物具有较好的特异、选择吸附反式阿魏酸目标物的性能，以该聚合物为固相萃取填料对目标产物反式阿魏酸进行固相萃取，能够实现高效分离纯化反式阿魏酸的目的。

9、进一步地，所述混合溶液中的所述甲基丙烯酸和丙烯酰胺的摩尔比为8:5。

10、在本技术中，经过实验筛选出双功能单体的特定比例，通过将甲基丙烯酸和丙烯酰胺的摩尔比保持8:5，使制得的分子印迹聚合物具备更好的洗脱效果。

11、进一步地，所述混合溶液中的反式阿魏酸和所述丙烯酰胺的摩尔比为1.3:1。

12、在本技术中，通过控制反式阿魏酸与双功能单体在合适的比例下进行聚合，有利于形成孔道位置以及空间结构良好的分子印迹聚合物，避免封闭程度过高导致模板分子难以洗出而影响识别性能，也能提高双识别效果。

13、进一步地，所述反应温度为50-70℃；

14、在所述加热到反应温度之前，先将温度提高至40℃保持30 min。

15、在本技术中，通过在进行交联之前先升温并保温一段时间，在交联发生前，使反式阿魏酸和甲基丙烯酸在碱性环境下脱水形成一定程度的分子内酯化，能够保持阿魏酸与功能单体之间良好的配位关系再进行交联，有利于制得的分子印迹聚合物双识别功能的表达。

16、进一步地，每0.5-7mmol反式阿魏酸使用50ml溶剂溶解，所述溶剂为无水乙醇、乙腈和甲醇中的一种或者两种以上；

17、所述交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；

18、所述混合溶液中，每0.5-7mmol反式阿魏酸使用10-250mmol交联剂和50-300mg偶氮二异丁腈。

19、第二方面，本技术还提供一种反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物，其中，通过如第一方面所述的反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物的制备方法制备而成。

20、第三方面，本技术还一种如第二方面所述的反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物的应用，其中，将所述反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物应用于固相萃取法分离纯化发酵液中反式阿魏酸，包括以下步骤：

21、（1）制备：通过反式阿魏酸高产菌株制备含有反式阿魏酸的发酵液；

22、（2）萃取分离：将所述含有反式阿魏酸的发酵液，加样到装填有所述反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物的分子印迹萃取柱中，依次用无水乙醇、无水乙醇与有机酸水的混合液洗脱，收集洗脱液，减压浓缩，得到反式阿魏酸粗品；

23、（3）纯化：将所述反式阿魏酸粗品用超纯水溶解，加入盐酸调节ph至3-4，加入无水乙醇，在20-25℃下搅拌后静置，得到反式阿魏酸。

24、进一步地，所述反式阿魏酸双功能单体分子印迹聚合物与所述含有反式阿魏酸的发酵液的固液比为1g:30-180ml。

25、进一步地，所述含有反式阿魏酸的发酵液中反式阿魏酸的浓度为20-2000mg/l。

26、进一步地，步骤（3）中，所述反式阿魏酸粗品用超纯水溶解至终浓度为9-12g/l；

27、步骤（3）中，超纯水与无水乙醇的体积比为3-5:1。

28、有益效果：本技术以甲基丙烯酸和丙烯酰胺作为功能单体，制得的反式阿魏酸分子印迹聚合物能够对目标分子进行特异性的吸附，应用于固相萃取时的分离纯化效果好、效率高，可便于反式阿魏酸的大规模生产，对反式阿魏酸的产业化应用有重要意义。