论文部分内容阅读
中药成分繁多,复杂的基质导致活性成分的萃取和分离成为难题。分子印迹聚合物（Molecularly imprinted polymer,MIPs）具有优异的选择性及吸附性能,可以从复杂体系中特异性吸附目标化合物。由此,本论文旨在通过分子印迹技术对中药的活性成分进行萃取分离、血药浓度监测及代谢研究,促进中药现代化发展。具体开展了以下五方面工作:（1）采用沉淀聚合法研制了基于虎杖苷的MIPs,并用于中药及生物样品中虎杖苷的萃取。研制的MIPs具有优异的选择性、良好的稳定性及可重复利用性。将其与分散固相萃取技术结合用于虎杖粗提物、SD大鼠血液及尿液中虎杖苷的分离,有效地从复杂体系中萃取了虎杖苷,实现了中药活性成分的选择性萃取。（2）利用Fe3O4磁球作为支撑材料,通过表面分子印迹法研制了磁性分子印迹聚合物（Magnetic molecularly imprinted polymers,MMIPs）,并用于橙皮素的选择性萃取及快速分离。以吸附量为指标,得到了MMIPs最佳制备条件。Scatchard分析表明MMIPs具有两种结合位点,即高亲和位点及低亲和位点,初步说明了MMIPs上特异性识别位点的存在。MMIPs对橙皮素具有很高的吸附容量及突出的选择性。与MIPs相比,MMIPs具有模板分子易洗脱、传质快、吸附性能高等优点。采用MMIPs成功地从橙皮提取物中萃取了橙皮素,同时可以利用磁铁快速地将MMIPs与溶液分离,使得中药活性成分的选择性萃取及快速分离得以同步实现。（3）首次制备了基于根皮苷的磁性分子印迹聚合物,并用于根皮苷的萃取及血药浓度监测。通过水热法制备了Fe3O4颗粒,利用正硅酸乙酯和3-氨丙基三乙氧基硅烷对Fe3O4粒子进行修饰。以修饰后的Fe3O4颗粒为磁性材料,根皮苷为模板分子,制备了具有特异性吸附功能的MMIPs。对MMIPs的外观形貌、核壳结构、特征化学键、饱和磁化强度及涂层的质量占比进行了考察。此外,对MMIPs的吸附容量、吸附效率及特异性吸附能力进行了研究。最后,将MMIPs作为吸附剂用于林檎叶提取物和昆明小鼠血浆中根皮苷的富集。结果表明,MMIPs对根皮苷具有很强的特异性识别能力,并且在60 min左右即可达到吸附平衡,具有较高的吸附效率。林檎叶提取物中的根皮苷回收率达到了81.45%-90.27%。通过MMIPs完成了小鼠血浆中根皮苷的血药浓度监测。此外,与传统的有机溶剂蛋白沉淀法相比,MMIPs可以更多地萃取到血液中的根皮苷,能够更真实地反映药物的血药浓度水平,是一种具有发展前景的萃取材料。（4）采用三元低共熔溶剂（Deep eutectic solvent,DES）作为新型功能单体制备了基于黄芩素的DES-MMIPs,并对DES-MMIPs进行了评估,同时完成了黄芩素的选择性分离。DES含有大量能与黄芩素产生氢键的基团,有利于聚合物对黄芩素的特异性识别。DES通常分为二元DES与三元DES。与二元DES相比,三元DES具有粘度低、稳定性高、溶解性好及可产生氢键的官能团数量更多等优点。三元DES-MMIPs对黄芩素的吸附量高于二元DES-MMIPs和MMIPs,说明DES与模板分子之间产生了稳定的相互作用,并且三元DES的作用力强于二元DES。因此,采用三元DES作为功能单体制备了DES-MMIPs。发现DES-MMIPs具有较大的比表面积及均匀的介孔结构,说明DES-MMIPs具有超高的吸附容量和有效的印迹位点。DES-MMIPs对黄芩素具有很强的特异性识别能力,成功地从黄芩提取物中分离了黄芩素。此外,DES作为功能单体不仅可以使MIPs与模板分子之间形成稳定的相互作作用,而且它是一种新型的绿色试剂还可以促进MIPs在绿色化学方面的发展。（5）首次制备了限进分子印迹（Restricted access molecularly imprinted polymers,RAMIPs）萃取针,并与固相微萃取技术结合,用于橙皮素的活体代谢研究。牛血清白蛋白带有负电荷可以通过静电排斥作用排阻大分子化合物。因此,采用牛血清白蛋白作为限进材料修饰于MIPs表面制备了RAMIPs萃取针。RAMIPs不仅对模板分子具有特异性识别作用,而且可以有效地排阻生物体系中的大分子物质,保持良好的吸附性能。采用RAMIPs萃取针成功地从肝脏中萃取了橙皮素及其代谢产物。通过采样速率标定方法对肝脏中橙皮素的浓度进行了计算。给药60 min后,肝脏中的橙皮素达到最大浓度（4.87±0.43μg/g）。此外,通过HPLC-MS/MS对代谢产物进行了鉴定,共萃取到4种代谢产物分别为橙皮素-7-O-葡萄糖醛酸、橙皮素-3′-O-葡萄糖醛酸、圣草酚和高圣草素。RAMIPs萃取针可以长时、连续地检测药物在活体动物中的变化,实现了中药活性成分的活体代谢研究。综上所述,本文基于分子印迹原理制备了多种高吸附性能、高选择性以及高效的萃取材料,并且对材料进行了系统地考察及性能评估。采用MIPs、磁性MIPs、新型绿色功能单体MIPs及限进MIPs四种材料循序渐进地建立了中药活性成分的选择性萃取、快速分离、血药浓度监测及活体代谢研究的新方法。有效地提升了中药活性成分的分离效果,为中药的药效成分的开发提供技术支持,并为中药的作用机制研究及物质基础研究提供新思路新方法。