一種吸附阿魏酸的復(fù)合微粒材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于藥物吸附分離純化和高分子功能材料的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聚合物/無(wú)機(jī)功能復(fù)合微粒材料的制備，具體是一種吸附阿魏酸的復(fù)合微粒材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]利用功能單體在微米級(jí)(以及納米級(jí))娃膠、二氧化鈦及金屬氧化物等無(wú)機(jī)微粒表面的接枝聚合制備獲得的聚合物/無(wú)機(jī)功能復(fù)合微粒材料，既具有功能大分子的特殊功能，又兼具有無(wú)機(jī)微粒材料優(yōu)良的機(jī)械性能、熱與化學(xué)穩(wěn)定性，在眾多科技與工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如，作為高效高性能固相萃取劑，用于物質(zhì)的分離純化；作為固體吸附劑，大量用于水環(huán)境的治理與保護(hù)；作為固體載體，制備非均相催化劑；作為高性能固定相，用于色譜分析等。因此，采用接枝聚合法制備聚合物/無(wú)機(jī)功能復(fù)合微粒，在目前的功能材料研宄領(lǐng)域備受關(guān)注。
[0003]甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)是分子結(jié)構(gòu)中含有叔胺基團(tuán)的功能單體，其聚合物(均聚物或共聚物)在許多科技領(lǐng)域具很有多種應(yīng)用，如用于物質(zhì)的分離提取；用于水環(huán)境處理，去除陰離子毒物及重金屬離子；用作為藥物的控制釋放與基因傳遞載體；用于構(gòu)建傳感器；制備陰離子交換膜；制備氣體膜選擇性分離混合氣中0)2組分等。顯然，如果將單體DMAEMA接枝于無(wú)機(jī)微粒表面，可獲得大量聚合物/無(wú)機(jī)功能復(fù)合微粒材料，在這方面，人們已傾注了不少努力，但所采用的方法多為高能輻射及紫外輻射接枝聚合法，這種方法對(duì)條件的要求嚴(yán)格，操作復(fù)雜，對(duì)輻射程度的控制很難把握，接枝效率低，季銨化效果較差。
[0004]阿魏酸是酚酸類化合物，廣泛存在于植物種子皮殼中，具有抗氧化、抗癌及抗突變、保護(hù)心血管系統(tǒng)、提高免疫力等藥理活性。由溶劑萃取法所得的阿魏酸粗提取液，通過吸附分離，是獲得高純度的阿魏酸的有效手段[Du N, Cao S-ff, Yu Y-Y.Research onthe adsorpt1n property of supported 1nic liquids for ferulic acid，caffeicacid and salicylic acid [J].Journal of Chromatography B，2011, 879 (19):1697 -1703.] o
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種吸附阿魏酸的復(fù)合微粒材料的制備方法，將DMAEMA接枝聚合于微米級(jí)硅膠微粒表面，制得了接枝微粒PDMAEMA/Si02，并將接枝大分子PDMAEMA鏈節(jié)中的叔胺基團(tuán)轉(zhuǎn)化為季錢基團(tuán)，形成季錢化(Quaternizat1n)功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si02o
[0006]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
一種吸附阿魏酸的復(fù)合微粒材料的制備方法，包括如下步驟:
第一步，在裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中，將改性硅膠微粒AMPS-S12浸泡在100倍質(zhì)量的蒸餾水中，再加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和過硫酸錢，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，恒溫反應(yīng)，過濾，水洗，真空干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02。
[0007]第二步，在裝有攪拌和冷凝裝置的四口燒瓶中，將接枝微粒PDMAEMA/Si02浸泡于80倍質(zhì)量的蒸餾水中，再取20倍質(zhì)量的蒸餾水，溶解2-氯乙胺鹽酸鹽使其濃度為0.037g/ml，調(diào)節(jié)pH=7后，加入到體系中，恒溫反應(yīng)，過濾、洗滌，真空干燥得到已發(fā)生季銨化轉(zhuǎn)變的功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si02。
[0008]所述第一步中的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)是分子結(jié)構(gòu)中含有叔胺基團(tuán)的功能單體，所述過硫酸銨為引發(fā)劑，甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的濃度為0.75 mol/L，過硫酸銨的濃度為0.0052mol/L，反應(yīng)溫度為25~45°C，反應(yīng)時(shí)間為6~8h ;所述接枝微粒PDMAEMA/Si02的接枝度最高可達(dá)24 g/100g。
[0009]所述第二步中的反應(yīng)溫度為40~70°C，反應(yīng)時(shí)間為12~14h。
[0010]本發(fā)明采用-NH2/S208t表面引發(fā)接枝聚合法，將DMAEMA接枝聚合于微米級(jí)硅膠微粒表面，制得接枝微粒PDMAEMA/Si02，再以以氯乙胺為季銨化試劑，將接枝大分子PDMAEMA鏈節(jié)中的叔胺基團(tuán)轉(zhuǎn)化為季錢基團(tuán)，形成季錢化(Quaternizat1n)功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si02;其優(yōu)點(diǎn)在于:(I)采用表面引發(fā)接枝聚合法，將單體DMAEMA接枝聚合于微米級(jí)硅膠微粒表面，制得接枝微粒PDMAEMA/Si02，接枝效率高，可以達(dá)到24 g/100g，得到的聚合物/無(wú)機(jī)功能復(fù)合微粒材料既具有功能大分子DMAEMA的特殊功能，又兼具有無(wú)機(jī)硅膠微粒材料優(yōu)良的機(jī)械性能、熱與化學(xué)穩(wěn)定性，而且接枝聚合物比較規(guī)整，且產(chǎn)物后處理方便。(2)以氯乙胺為試劑，與接枝微粒PDMAEMA/Si02表面單體中含有的叔胺基團(tuán)進(jìn)行反應(yīng)，成功地實(shí)現(xiàn)了接枝微粒的季銨化轉(zhuǎn)變，季銨化程度可達(dá)82%，制得陽(yáng)離子性功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si02。(3)憑借強(qiáng)靜電相互作用及陽(yáng)離子-π相互作用，季銨化復(fù)合微粒QPDMAEMA/S1Ji阿魏酸具有很強(qiáng)的吸附能力，在較大的pH范圍內(nèi)都能保持高的吸附容量，在中性溶液中吸附容量最高，可達(dá)187mg/g.(4)本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，條件溫和，操作方便可控，穩(wěn)定性高，制備的復(fù)合材料對(duì)阿魏酸吸附性能非常好，可預(yù)見功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si02在阿魏酸及其他酚酸類天然藥理活性物質(zhì)的分離提取方面，將具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是改性微粒AMPS/Si(y9化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
[0012]圖2是接枝微粒PDMAEMA/SiC^A化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
[0013]圖3是功能復(fù)合微粒QPDMAEMA/Si0j9化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述:
一種吸附阿魏酸的復(fù)合微粒材料的制備方法:包括如下步驟:
(I)制備接枝微粒PDMAEMA/Si02:首先，使用帶有伯氨基的偶聯(lián)劑KH-540 氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)對(duì)硅膠進(jìn)行改性，得到鍵合有伯氨基的改性微粒AMPS-S12,其結(jié)構(gòu)式如圖1所示；然后，在裝有攪拌和冷凝裝置的四口瓶中，將改性硅膠浸泡在100倍質(zhì)量的蒸餾水中，再加入甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和過硫酸錢，通氮?dú)馀懦諝夂?，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，恒溫于25~45°C，反應(yīng)6~8h，過濾，水洗，真空干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02，其結(jié)構(gòu)式如圖2所示。
[0015]實(shí)施例1
制備接枝微粒PDMAEMA/Si02:在裝有攪拌和冷凝裝置的四口瓶中，將Ig的改性硅膠浸泡在10mL蒸餾水中，加入15mL的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和0.135g的過硫酸銨，通氮?dú)?0min以排除空氣，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，恒溫于25°C進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)；6h后結(jié)束反應(yīng)，過濾，水洗，干燥后得到接枝微粒PDMAEMA/Si02，其接枝度為17.24g/100g。
[0016]實(shí)施例2
制備接枝微粒PDMAEMA/Si02:在裝有攪拌和冷凝裝置的四口瓶中，將Ig的改性硅膠浸泡在10mL蒸餾水中，加入15mL的甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DMAEMA)和0.135g的過硫酸銨，通氮?dú)?0min以排除空氣，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，恒溫于35°C進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)；6h后結(jié)束反應(yīng)，過濾，水洗，干燥后