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离子交换与吸附, 2013, 29(2): 97 ~ 107ION EXCHANGE AND ADSORPTION文章编号：1001-5493(2013)02-0097-11红霉素分子印迹聚合物微球的制备及性能研究*宋任远胡小玲管萍尹雅楠朱丽西北工业大学理学院，空间应用物理与化学教育部重点实验室，西安 710129摘要：以红霉素为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，在水相中采用悬浮聚合法制备了红霉素分子印迹聚合物微球。
利用扫描电镜对其表面形貌进行了表征，探讨了不同分散剂浓度、水油比、搅拌速度等参数对聚合物微球粒径及粒径分布的影响，重点对聚合工艺进行了优化，并将所得的聚合物用作吸附剂研究了其分子识别与选择性能。
研究表明，该方法合成的聚合物微球平均粒径为40~130μm，对模板分子具有较高吸附性能和选择性识别能力，其分离因子达1.83，而动态吸附饱和吸附量则达到了42.59μmol/g。
关键词：分子印迹；红霉素；聚合物微球；粒径分布；分子识别中图分类号：O631; O657.61; TQ317 文献标识码：A1 前言近几年来，食品安全问题已成为社会所共同关注的焦点，其中滥用抗生素已成为污染食品最常见的污染源之一。
抗生素的合理使用可以造福人类，但其不规范的使用极易导致在动物体内的滞留，并通过食物链方式进入人类体内，给人类健康构成危害。
人类长期食用含有残留抗生素的食品，将会引发恶心、呕吐、腹胀、腹泻和便秘等症状，为此，世界卫生组织 (WHO)、欧盟 (EC) 及美国食品药品管理局 (FDA) 和中国国家药品管理局等国家或组织对食品中抗生素最大残留量都做了明确规定[1]。
为了从根本上控制食品中抗生素的残留，除了从食品源头上对抗生素的使用建立一套完整的监控、管理体系外，还需要建立一种高效灵敏，简单易操作的检测方法[2-3]。
目前，检测抗生素的传统方法主要有高效液相色谱法、气相色谱法、超临界流体色谱萃取法、免疫亲和色谱技术等[4-5]，但因样品中抗生素含量低，取样条件严格以及仪器设备昂贵等条件的限制，导致抗生素的检测手段难以普及推广。
石榴皮安石榴苷提取工艺及抗氧化活性研究刘迪;李婧;宋晓宇;尚华【摘要】The pomegranate husk was the research subject, and the ethanol was used as extraction solvent, which is less toxic. Punicalagin was extracted as object from the pomegranate husk, and was tested by HPLC. Response surface methodology was used to optimize the extraction condition, and Box-behnken principle was used to design the test. By studying the scavenging rate of·OH,O2 -·,DPPH·, the antioxidation in vitro of the punicalagin extract was assayed. The result of the optimization test of response surface methodology showed that the optimized condition for punicalagin extraction was: the content of ethanol solution was 60 %, the ratio of pomace to ethanol solution was 1 ∶ 25(g/mL), and temperature was 60 ℃and time wer e 6 h, and in this condition the extracted punicalagin quantity could reach to 70.89 g/kg, and the sequence of each factor effecting on extracted punicalagin quantity was: the content of ethanol solution> temperature> time> the ratio of material to solution; the free radical scavenging test showed that the punicalagin extract could scavenge·OH,O2 -·,DPPH· very well, and exhibited better capacity of free radicals scavenging than the pomegranate husk.%以石榴皮为研究对象，用毒害小的乙醇溶液为提取溶剂，以安石榴苷为分离目标，用高效液相色谱法检测安石榴苷含量，采用Box-Behnken中心组合设计原理设计试验，应用响应面法优化提取工艺条件；通过考察·OH、O2-·、DPPH·清除能力，评价提取物的体外抗氧化性。
![一种石榴皮中安石榴苷的分离纯化方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/97a569d8162ded630b1c59eef8c75fbfc77d94c7.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610740838.3(22)申请日 2016.08.26(71)申请人 陕西工业职业技术学院地址 712000 陕西省咸阳市渭城区文汇路12号(72)发明人 刘迪 李婧 宋晓宇 (74)专利代理机构 西安睿通知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 61218代理人 蔡龙宝(51)Int.Cl.C07H 13/08(2006.01)C07H 1/08(2006.01)(54)发明名称一种石榴皮中安石榴苷的分离纯化方法(57)摘要本发明公开了一种石榴皮中安石榴苷的分离纯化方法，包括以下步骤：1，粗提：将石榴皮粉碎得石榴皮粉，然后用浸提乙醇对石榴皮粉提取，得安石榴苷粗提液；2，吸附：将安石榴苷粗提液作为吸附液，采用大孔树脂对安石榴苷粗提液中的安石榴苷进行树脂吸附，得吸附树脂；3，解吸附：采用乙醇对吸附树脂进行解吸附，收集洗脱液；步骤4，纯化：浓缩洗脱液，对浓缩后的树脂洗脱液进行高速逆流色谱方式纯化，得安石榴苷纯化产物。
本发明的分离纯化方法步骤简单、工业化操作成本低，且对安石榴苷的提取率高，提纯效果佳，纯化物中安石榴苷纯度达90％以上。
权利要求书1页 说明书11页 附图16页CN 106349301 A 2017.01.25C N 106349301A1.一种石榴皮中安石榴苷的分离纯化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，粗提：将石榴皮烘干、粉碎、过筛，得石榴皮粉；然后将所述石榴皮粉和浸提乙醇按照1g:(20-30)mL的比例混合，并在60-80℃的条件下提取，抽滤多次，合并滤液；最后将合并的滤液浓缩，得安石榴苷粗提液；步骤2，吸附：将所述安石榴苷粗提液作为吸附液，采用大孔树脂对安石榴苷粗提液中的安石榴苷进行树脂吸附，得吸附树脂；步骤3，解吸附：采用乙醇对所述吸附树脂进行洗脱，收集洗脱液；步骤4，纯化：对所述洗脱液进行浓缩，浓缩至树脂洗脱液中的安石榴苷浓度为60-70％，对浓缩后的树脂洗脱液进行高速逆流色谱方式纯化，得安石榴苷纯化产物。
![一种石榴皮安石榴苷的纯化方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/ff433e4a30b765ce0508763231126edb6f1a76d7.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810871327.4(22)申请日 2018.08.02(71)申请人 新疆医科大学地址 830001 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市新医路393号(72)发明人 马桂芝 高晓黎 邱慧敏 (74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569代理人 刘奇(51)Int.Cl.C07H 13/08(2006.01)C07H 1/08(2006.01)(54)发明名称一种石榴皮安石榴苷的纯化方法(57)摘要本发明提供了一种石榴皮安石榴苷的纯化方法，采用大孔吸附树脂进行纯化，得到的石榴皮安石榴苷中的安石榴苷含量可达85～95％，且工艺的稳定性好，为安石榴苷抗肿瘤作用的进一步研究奠定试验基础；本发明将大孔吸附树脂柱的柱体积放大23倍，通过放大试验确定了纯化工艺，所得的安石榴苷含量和出膏率，与实验室小试的结果基本一致，表明本发明的纯化工艺稳定可行，可进一步进行中试研究，为后续安石榴苷的进一步开发利用奠定试验基础。
权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 108864217 A 2018.11.23C N 108864217A1.一种石榴皮安石榴苷的纯化方法，包括以下步骤：将石榴皮安石榴苷粗提液上样于大孔吸附树脂柱，然后进行静态吸附，得到吸附有石榴皮安石榴苷粗提物的大孔吸附树脂柱；对所述吸附有石榴皮安石榴苷粗提物的大孔吸附树脂柱依次进行除杂和洗脱，得到石榴皮安石榴苷纯化物。
2.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述石榴皮安石榴苷粗提液的质量浓度为10.0～21.0mg/mL，pH值为1.5～4.5。
3.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述大孔吸附树脂柱中填充的大孔吸附树脂为HPD500型大孔吸附树脂。
4.根据权利要求1所述的纯化方法，其特征在于，所述上样的速度为1.0～4.0BV/h，上样量为1～8BV。
安石榴苷的使用标准
安石榴苷（Punicalagin）是一种从石榴（Punica granatum L.）或Terminalia catappa L.的叶子中分离的多酚成分，具有抗氧化、抗炎和抗癌等作用。
以下是关于安石榴苷的使用标准的相关信息：
1. 安全性描述：安石榴苷是一种非危险品，具有较高的安全性。
它对人体酶的作用下可以分解为鞣花酸，具有优良的抗氧化性，已被用作食品抗氧化剂，现日本和法国多用于化妆品方面。
2. 分析方法：可以采用高效液相色谱法-二极管阵列检测器或高效液相色谱
法-蒸发光散射检测器进行分析，以鉴定安石榴苷的成分。
此外，还可以使
用质谱（Mass）和核磁共振（NMR）等方法进行鉴定。
3. 主要成分：安石榴苷是石榴皮多酚的主要成分，具有多种药理学功效，如抗氧化、抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎等。
4. 主要作用：安石榴苷被人体吸收后，在人体酶的作用下，可以分解为鞣花酸，具有抗变异原性和抑制癌细胞增殖的作用，多用于防治结肠癌、食管癌、肝癌、肺癌、舌及皮肤肿瘤等病症。
5. 主要优点：与鞣花酸相比，安石榴苷具有以下优点：更容易被人体吸收；水溶性好，可以用于饮料；不易被合成，不易从其他植物提取，仅能天然提取。
安石榴苷的使用标准需要依据具体的用途而定，不同用途的标准会有所不同。
在实际使用时，应该严格遵守相关法规和标准，以确保安全和有效。
![[课外阅读]石榴皮单宁确定最佳纯化条件](https://img.taocdn.com/s1/m/4d045a860975f46527d3e1f9.png)
[课外阅读]石榴皮单宁确定最佳纯化条件
近日，中国科学院新疆理化技术研究所新疆特有药用资源利用重点实验室的科研人员从石榴皮单宁类化合物的纯化需求出发，分别通过控制引发剂的量和少量多批次的方式，实现了鞣花酸和安石榴苷印迹聚合物的放大合成；将所得的印迹聚合物分别填充于半制备级固相萃取柱中，并实现了“二维”分子印迹系统的组装。
分子印迹是一种根据给定模板制备具有特异选择性材料的新兴技术，目前广泛应用于各种目标物的富集与分离，其中包括天然药物中有效组分和活性组分的分离纯化。
然而，分子印迹具有一定的技术局限性，阻碍了其进一步应用，主要包括3方面：分子印迹填料的选择性较为单一，往往不能满足复杂体系的分离需求；非共价型分子印迹的非特异性吸附普遍存在，决定其更适合作为富集而非纯化手段；分子印迹聚合物的合成仍处在小批量实验水平，从而限制了分子印迹技术的应用规模。
为优化“二维”分子印迹系统的纯化效率，研究人员基于二维液相色谱正交性评价体系，提出适用分子印迹评价的“功能互补性”概念并最终确定了“鞣花酸-安石榴苷”二维分子印迹系统的最佳纯化条件。
最后，该系统被用于石榴皮提取物中鞣花酸、安石榴苷、石榴亭皮A以及鞣花酸己糖苷四种单宁类组分的快速分离，并结合反相液相色谱法和结晶等经典手段，对所得组分进行了二次纯化，取得了纯
度较好的石榴皮单宁。
该技术快速、简单，具有一定的产业化潜力。
同时，该研究提出的“功能互补性”概念，对二维分子印迹系统的条件优化有一定的借鉴意义。
《中国科学报》(2017-08-07第5版创新周刊)。
分子印迹聚合物整体柱合成、表征及其固相微萃取应用研
究的开题报告
一、研究背景
固相微萃取是目前环境、食品等领域中常用的样品前处理方法之一。
而分子印迹聚合物是一种可以特异性识别目标分子的高分子材料，可以用于制备固相微萃取材料。
目前，固相微萃取中常用的材料主要是商业化的氧化硅、活性炭等。
然而这些材料对
于复杂样品的分离、富集等处理效果不够理想，需要更加特异性、高效的材料。
因此，基于分子印迹技术制备高度特异性、选择性的固相微萃取材料成为了当今研究的热点
之一。
二、研究目的
本研究拟通过合成自制的分子印迹聚合物整体柱材料，开发一种新的固相微萃取方法，应用于环境与食品中目标分子的富集、分离等前处理。
三、研究内容
1、合成自制的分子印迹聚合物整体柱材料，优化聚合反应条件，并通过红外光谱、热重分析、扫描电镜等方法对材料进行表征；
2、考察样品前处理条件，确定分子印迹聚合物整体柱材料在固相微萃取中的最
适条件；
3、分别对水样、食品样、环境样等不同类型的样品中目标分子进行富集、分离，并通过高效液相色谱等分析方法进行定性、定量分析。
四、研究意义
本研究将开发一种新型的固相微萃取方法，该方法基于分子印迹技术制备的聚合物整体柱材料，具备高度特异性、选择性和灵敏度。
不仅可应用于环境监测、食品安
全等领域的样品前处理，也具有广泛的应用前景。
第38卷第1期2011年北京化工大学学报(自然科学版)Journa l o f Be iji ng U n i ve rsity o f Che m i ca l T echno l ogy (N a t ura l Sc i ence)V o.l 38,N o .12011安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备及识别性能张 笑 付志峰*石 艳 董志佼(北京化工大学材料科学与工程学院,北京 100029)摘 要:以安石榴甙为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,偶氮二异丁腈(A IBN )为引发剂,乙腈为溶剂,使用沉淀聚合方法,制备分子印迹聚合物,得到纳米级微球。
等温吸附实验研究表明,印迹聚合物与空白聚合物相比,对目标分子具有更好的吸附性能,在研究浓度范围内,印迹聚合物对目标分子的最大吸附量为32 6 m ol/g;Sca tchard 分析表明,印迹聚合物具有两种不同性能的结合位点,空白聚合物有一种结合位点,印迹聚合物的最大表观结合量为243 m ol/g,空白聚合物的最大表观结合量为25 3 m o l/g ;底物选择实验表明分子印迹聚合物对安石榴甙具有更高的选择性能。
关键词:安石榴甙;微球;分子印迹;沉淀聚合中图分类号:O 631收稿日期:2010-05-11第一作者:男,1984年生,硕士生*通讯联系人E ma i:l fuz@f m a i.l buct .edu .cn引 言安石榴甙(pun ica lag i n )为石榴皮的提取物,具有优良的生物活性,其抗氧化性和抗癌作用的研究也越来越多,在医疗保健、化妆品、功能性食品等行业有很好的应用前途。
目前它的分离提纯方法主要还是依赖于制备色谱,该方法最大的缺点是成本高,产量低。
因此,研制一种对安石榴甙具有高选择性的提纯新方法具有重要意义。
分子印迹聚合物(M I P)是指一种对目标分子有特定选择性吸附的聚合物,它具有高选择性、成本低、寿命长、热力学和化学性能稳定、抗恶劣环境能力强等优点,已经在色谱分离、仿生传感器、生物酶模拟和临床药物分析等领域展现了很好的应用前景[1-4]。
分子印迹技术分为共价键法和非共价键法。
1993年V latak is 等[5]首次发表了非共价键法制备茶碱分子印迹的报道,印迹分子与功能单体预先自组装,以非共价键作用力形成多重位点,这种非共价键作用包括氢键、静电引力、疏水作用、范德华力等,其中以氢键应用最多。
该分子印迹技术在分子量几百的有机小分子[6]和分子量为几万的生物大分子[7]方面的应用都已有大量报道,而分子量为1084 72的安石榴甙的分子印迹技术未见报道。
因而对安石榴甙分子印迹聚合物的研究既为安石榴甙的提取提供一种新方法,又丰富了分子印迹技术的广泛适用性。
目前制备分子印迹聚合物的聚合方法有本体聚合[5-6]、悬浮聚合[8]、分散聚合[9]、种子聚合[10]、沉淀聚合[11]等。
由于本体聚合需经研磨粉碎过筛处理,最终得到的聚合物颗粒均匀性差且研磨过筛过程中有大量损失;悬浮聚合和分散聚合都要使用一定量的表面活性剂进而增加了产物的后处理,并且表面的残留表面活性剂也影响了聚合物的识别位点;种子聚合和表面印迹聚合又需要多步操作,因此本文使用沉淀聚合[12-13]制备了安石榴甙的分子印迹聚合物,该聚合方法既操作简便又能得到粒径单分散性良好的聚合物微球。
通过平衡吸附实验和Scatchard 分析对该分子印迹聚合物的结合作用和选择性能进行了研究。
1 实验部分1 1 原材料安石榴甙,纯度30%,陕西天一生物技术有限公司,通过柱层析洗脱法制备得到80%的纯度后备用;丙烯酰胺(AM ),化学纯,天津博迪化工有限公司;乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA ),分析纯,苏州安利化工有限公司;偶氮二异丁腈(A I B N ),分析纯,北京化工厂,用甲醇重结晶精制;乙腈、甲醇、乙醇均为化学纯,北京化学试剂厂。
1 2 安石榴甙分子印迹聚合物的制备称取安石榴甙0 1084g (0 1mm o l),丙烯酰胺0 0711g(1mm o l),乙腈50mL 加入反应烧瓶中,常温25 超声分散1h,然后依次加入0 99g (5mmo l)EGDMA,引发剂A I B N 0 0212g ,充分溶解混合,通入N 220m i n ,密封,磁力搅拌下60 油浴中反应24h ,得到单一、均匀分散的混合物。
将混合物高速离心20m in ,去除离心液,将所得聚合物放入索氏抽提器中,加入甲醇/乙酸(体积比为8 2)的混合溶液进行抽提48h,去除模板分子,直至用紫外分光光度计检测不到模板分子,然后用甲醇洗至中性,将抽提后的产品在50 下烘干24h 至恒重,得到M I Ps 。
空白聚合物(BP)制备方法除了不加入安石榴甙模板分子外,其余步骤同上。
1 3 平衡吸附量的测定称取20 0m g 印迹或空白聚合物,置于10mL 磨口锥形瓶中,加入5mL 已知浓度的含有安石榴甙或者其他参考物质的乙腈溶液,密封,常温下放入振荡器中振荡24h ,然后将该混合液转移至密封离心试管中,高速离心20m i n ,取适量离心液分别稀释到一定体积,充分摇匀,用紫外分光光度计(C I T RA 200,澳大利亚GBC 公司)在254n m 波长下测定吸附液中底物的平衡浓度,结合吸附前后溶液中底物浓度的变化计算出M I P 与BP 对底物的结合量Q 。
1 4 聚合物形貌表征扫描电子显微镜(JS M 6701F ,日本电子公司)分析聚合物微球的粒径大小和微球的表面形态。
2 结果与讨论2 1 聚合物的形貌图1为印迹聚合物(模板分子与功能单体物质的量比为1 10)和空白聚合物的扫描电镜图。
从图1可以清楚看到,印迹聚合物微球的粒径分布窄且粒径较小,平均粒径为200nm ,而空白聚合物的微球粒径分布也很窄,但粒径较大,平均粒径为2 m 。
印迹聚合物的粒径小于空白聚合物,推测是由于模板分子拥有大量的酚羟基,可能对聚合反应产生抑制作用。
从表1中聚合物的产率可知,随着模板分子加入量的增加,印迹聚合物(M I P)的产率逐渐减小,而空白聚合物(BP)的产率则基本没有变化,且均高于印迹聚合物的产率,表明模板分子对聚合反应确实有抑制作用。
此外模板分子的加入使反应体系极性增大,印迹聚合物在反应体系中的溶解度降低,过早的从反应体系中沉淀出来,这是印迹聚合物微球粒径小于空白聚合物粒径的另一原因[14]。
这两种作用中,模板剂对溶剂极性的影响比阻聚影响应该更大一些,因为n 安石榴甙/n 丙烯酰胺=1 20和2 20得到的粒径结果几乎一致。
图1 印迹聚合物和空白聚合物的扫描电镜图F i g .1 SE M m i crog raphs of i m pri nted po l ym ersand b l ank po l ym ers表1 安石榴甙与丙烯酰胺不同物质的量比下制备聚合物的各组分用量与产率T ab le 1 T he results of m o lecular l y i m pri nted and blank po l ym ers usi ng d ifferen t mo lar ra tios of pun i ca lag i n and acryla m i den 安石榴甙/n 丙烯酰胺聚合物产率%1 20M I P 76 1BP 82 62 20M I P 71 2 BP 82 24 20M I P 41 473 第1期 张 笑等:安石榴甙分子印迹聚合物微球的制备及识别性能2 2 模板分子与功能单体的配比对吸附量的影响制备分子印迹聚合物时,模板分子与功能单体的用料比会对聚合物的性能产生影响。
增加功能单体的用量,会使模板分子和单体的预组装更加充分,但不是比例越大越好,如果单体用量过大,会使得单体自身发生缔合,影响印迹聚合物的合成,导致特异性结合位点减少,还有可能因单体自缔合而产生非特异性的结合位点。
模板分子与功能单体的物质的量配比对吸附量的影响见图2。
可以看到当n 安石榴甙 n 丙烯酰胺=1 10时,吸附量最大,表明该条件下合成的M I P性能较好。
图2 安石榴甙/丙烯酰胺的物质的量配比对吸附量的影响F ig .2 E ffect o fm o lar rati o o f pun i ca lag i n /acry la m i de on adsorpti on2 3 聚合物的等温吸附聚合物对安石榴甙分子的等温吸附如图3所示。
可以看到,在相同的初始浓度下,M I P 和BP 相比,具有更高的吸附量,而且随着浓度增大,M I P 吸附量也显著增大,而BP 吸附量则随浓度的变化不大。
推测M I P 对安石榴甙具有特异性吸附,而BP 对安石榴甙的吸附只是一种非特异性吸附。
2 4 Scatchard 分析在分子印迹技术中常采用Scatchard 模型来评价M I P 的结合特性[15]:Q /c =(Q m ax -Q )/K d ,式中K d 为结合位点的平衡离解常数,Q m ax 为结合位点的最大表观结合量( m ol/g ),c 为吸附达到平衡后安石榴甙的游离浓度(mm ol/L),Q 为聚合物对安石榴甙的吸附量( m o l/g)。
以Q /c 对Q 作图(图4)可见,对于M I P 来说,Q /c 对Q 明显是非线性关系,说明M IP 对安石榴甙的结合位点是不等价的,但M I P 的Scatchar d 曲线的两部分却呈现很好的线性关系,推测M I P 存在有两类不同的吸附。
而BP 的Scat图3 聚合物的吸附等温曲线F ig .3 P l ot of t he adsorption o f pun i ca l ag i n f o r d ifferenti n itia l concentrations o f punicalag i nchard 曲线是线性关系,说明只存在一种类型的吸附。
由图4中M I P 的两段直线的截距和斜率可以得到:K d 1=0 414mm ol/L 和K d2=5 10mm o l/L ,结合位点的最大表观结合量分别为Q max1=35 1 m o l/g 和Q max2=243 m o l/g ;而由图4中BP 的直线的截距和斜率可以得到:K d3=0 358mm o l/L ,结合位点图4 聚合物的Scatcha rd 曲线F ig .4 Scatchard plot analysis o f the b i nd i ngaffinity o fthe poly m e rs的最大表观结合量为Q max3=25 3 m o l/g 。
很明显,Q max2>Q max1>Q max3。
