苯磺酸氨氯地平印跡聚合物的合成、性能及應用

許文靜，張文生，張社利

（焦作師范高等專科學校 理工學院，河南 焦作 454000）

苯磺酸氨氯地平（化學名為3-乙基-5-甲基-2-（2-氨乙氧甲基）-4-（2-氯苯基）-1，4-二氫-6-甲基-3，5-吡啶二羧酸酯苯磺酸鹽）為第三代雙氫吡啶類鈣拮抗劑，因其具有服藥量低、藥效維持時間長、不良反應少和保護靶器官等優點，是理想的長效降壓藥物，也是目前臨床上治療冠心病和高血壓的重要藥物［1-2］。

常用的分離檢測苯磺酸氨氯地平的方法包括：高效液相色譜法［3］、紫外分光光度法［4］、反相高效液相色譜法［5］和高效毛細管電泳法［6］等，其中高效液相色譜法是分離檢測苯磺酸氨氯地平的標準方法。對于生物試樣（如血漿等），常用萃取法提取其中的目標物進行測定，但該方法耗費溶劑較多、對環境有污染且測試時間長［7］。

分子印跡聚合物是一種人工合成的以待分離分子為模板、具有分子識別功能的聚合物［8-10］，具有結構預定性、分子識別性、穩定性好及使用壽命長等優點，在生物活性物質、農藥殘留和環境污染物等的選擇性富集、分離和檢測方面有廣泛的應用前景［11-13］。

本工作以苯磺酸氨氯地平為模板分子、丙烯酸（AA）為單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）為交聯劑，利用本體聚合法合成了苯磺酸氨氯地平印跡聚合物（MIPs）。利用FTIR、SEM和靜態吸附等方法分析了MIPs的結構及吸附性能，并將其作為分散劑應用于血漿中苯磺酸氨氯地平的富集分離。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

苯磺酸氨氯地平：純度大于98%，常州瑞明藥業有限公司；AA：分析純，上海化學試劑公司；EGDMA：分析純，廣州雙鍵貿易有限公司；偶氮二異丁腈（AIBN）：分析純，廣州化學試劑公司；氯仿、丙酮、甲醇、乙酸：分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司。

Quonxe 2000 型掃描電子顯微鏡：FEI公司；LC-20AT型液相色譜儀：島津公司；Lambda 35型紫外可見分光光度計、Spectrum 100型傅里葉變換紅外光譜儀：PE公司；RFJ型小型安培瓶熔封機，吉首市中誠制藥機械廠。

1.2 本體聚合合成MIPs

取苯磺酸氨氯地平0.567 1 g（1 mmol）溶于10 mL氯仿溶劑中，加入AA 0.274 5 g（4 mmol），振蕩60 min；再分別加入交聯劑EGDMA 3.76 mL（20 mmol）和AIBN 0.035 0 g，超聲振蕩20 min后通入氮氣，熔封；然后置于60 ℃水浴中振蕩恒溫反應24 h；所得塊狀聚合物經粉碎后篩分，置于索氏抽提器中用甲醇與乙酸的混合溶液（體積比9∶1）抽提洗滌，直至抽提液用紫外可見分光光度計檢測無分子吸收；最后用甲醇將聚合物洗滌至中性，用丙酮反復沉降，除去過細粒子，80 ℃下真空干燥24 h即得到MIPs。

非印跡聚合物（NIPs）的制備按上述方法進行，但不加苯磺酸氨氯地平。

1.3 分析方法

用傅里葉變換紅外光譜儀分析MIPs和NIPs的結構，KBr壓片；用掃描電子顯微鏡對真空干燥后的MIPs和NIPs的表面形貌進行觀察。HPLC分析以Inertsil DOS-SP（4.6 mm×150 mm×5 μm）為分離柱，流動相為甲醇-乙腈-水的混合物（體積比為70∶22∶8），流量1.0 mL/min，檢測波長237 nm，柱溫25 ℃，進樣量10 μL，采用標準曲線法定量。

1.4 MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附性能研究

1.4.1 吸附動力學實驗

稱取0.5 g MIPs或NIPs，加入質量濃度為200 mg/L的苯磺酸氨氯地平水溶液，在25 ℃恒溫搖床中密閉振蕩24 h，從振蕩開始計時，分別在1，5，15，30 min 及1，3，5，7，9 h時抽取吸附液，離心分離，取上清液，用紫外分光光度計在237 nm處測定吸光度，考察MIPs或NIPs對苯磺酸氨氯地平分子的吸附動力學。

1.4.2 靜態吸附實驗

精確稱取50 mg MIPs和NIPs各10份，置于150 mL磨口錐形瓶中，分別加入50 mL不同質量濃度的苯磺酸氨氯地平水溶液，在25 ℃恒溫搖床中密閉振蕩24 h后，離心分離，取上清液于237 nm 處測定其吸光度。吸附量（Q）計算公式如下：

式中，ρ0為苯磺酸氨氯地平初始質量濃度，mg/L；ρe為苯磺酸氨氯地平平衡質量濃度，mg/L；V為溶液體積，L；m為MIPs或NIPs的質量，g；M為苯磺酸氨氯地平的相對分子質量，567.05；Q1為摩爾吸附量，μmol/g；Q2為質量吸附量，mg/g。

1.5 MIPs用作固相分散劑

按文獻［7］報道的方法制備血漿，然后準確移取0.5 mL血漿于50 mL燒杯中，加入一定量的苯磺酸氨氯地平標準溶液，混合均勻，再加入0.5 g MIPs，充分攪拌上述混合物，使待測血漿和苯磺酸氨氯地平均勻分散在MIPs中并自然風干形成固相基質。在5 mL的注射器中，下端墊一層濾紙，將上述固相基質裝入，并輕輕敲實，上面加蓋一層濾紙，壓緊。用4 mL正己烷分2次洗滌燒杯和玻璃棒并將洗滌液淋洗注射器，棄去淋出液。再用4 mL甲醇分2次洗滌燒杯和玻璃棒并用洗滌液洗脫注射器，然后用2 mL甲醇洗脫注射器。收集3次洗脫液，濃縮至干后，溶于1.0 mL甲醇-乙腈-水的混合物（體積比為70∶22∶8）中，進行HPLC分析。

2 結果與討論

2.1 FTIR的表征結果

MIPs和NIPs的FTIR譜圖見圖1。

圖1 MIPs和NIPs的FTIR譜圖Fig.1 FTIR spectra of MIPs and NIPs.

從圖1可看出，2 991 cm-1處的吸收峰歸屬于C—H鍵的伸縮振動；1 479，1 392 cm-1處的吸收峰歸屬于C—H鍵的面內彎曲振動；1 265，1 166 cm-1處的吸收峰歸屬于C—O鍵的伸縮振動。NIPs的FTIR譜圖中，歸屬于C—H鍵的伸縮振動吸收峰出現在3 565 cm-1處；歸屬于鍵的伸縮振動吸收峰出現在1 732 cm-1處。而在MIPs的FTIR譜圖中，上述吸收峰分別移至3 454 cm-1和1 700 cm-1處，峰形與NIPs相比略有變化。表征結果顯示，MIPs和NIPs的吸收峰具有相似的峰型和基本相同的峰位置，說明苯磺酸氨氯地平分子與AA和EGDMA分子之間的作用力為分子間作用力和氫鍵。

2.2 MIPs的形態分析

MIPs和NIPs的SEM照片見圖2。從圖2可看出，兩者均具有不規則形貌的特征，這是由于制作過程中的粉碎研磨導致的。從圖2a可看出，MIPs表面突起多而明顯。對比圖2c和d可看出，MIPs的表面粗糙，孔穴多而大；而NIPs的表面較致密，孔穴少而小。表征結果顯示，在MIPs中形成了與苯磺酸氨氯地平分子相匹配的立體孔穴。這種帶有苯磺酸氨氯地平分子印跡的立體孔穴有利于提高吸附性能，從而提高了MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附性和選擇性。

圖2 MIPs和NIPs的SEM照片Fig.2 SEM images of MIPs and NIPs.

2.3 MIPs的吸附動力學

MIPs和NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附動力學曲線見圖3。由圖3可知，MIPs和NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量均在起始階段迅速增加，MIPs在前15 min內的吸附量即達到292 μmol/g，為平衡吸附量的97%，接近吸附平衡狀態；NIPs在15 min內的吸附量達到215 μmol/g，為平衡吸附量的90%，也接近吸附平衡狀態。MIPs比NIPs的吸附量提高了36%，說明MIPs比NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量大、吸附平衡時間稍短、吸附性能好。

圖3 MIPs和NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附動力學曲線Fig.3 Adsorption kinetics curves of amlodipine besylate on MIPs and NIPs.

2.4 MIPs的吸附等溫線及Scatchard分析

MIPs和NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附等溫線見圖4。從圖4可看出，隨苯磺酸氨氯地平初始質量濃度從40 mg/L增至220 mg/L，MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量從32.2 mg/g增至124.2 mg/g，而NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量從22.9 mg/g增至96.6 mg/g。實驗結果表明，MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量明顯高于NIPs。這是因為，在印跡過程中苯磺酸氨氯地平分子在MIPs中留下了與之空間結構相匹配的具有多重作用點的立體空穴，這種空穴對苯磺酸氨氯地平具有高度親和力和特異識別性，而NIPs中功能團的分布是任意的，沒有形成與苯磺酸氨氯地平分子在空間結構上互補的分子識別位點，對苯磺酸氨氯地平沒有特異選擇性。

圖4 MIPs與NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附等溫線Fig.4 Adsorption isotherms of amlodipine besylate on MIPs and NIPs.

為考察M I P s表面位點的分布特征，用Scatchard等溫吸附模型分析了MIPs的吸附等溫線（見式（3））：

式中，KD為親和位點的平衡離解常數；Qmax為最大表觀吸附量，mg/g。

苯磺酸氨氯地平在MIPs上的 Scatchard 吸附等溫線見圖5。從圖5可看出，Q/ρe～Q呈2條斜率不同的直線，說明MIPs中主要存在2種不同類型的親和位點。由斜率和截距可求得這2種親和位點的KD和Qmax：高親和位點的KD1=129.70 mg/L，Qmax1=309.49 mg/g；低親和位點的KD2=8.56 mg/L，Qmax2=71.39 mg/g。實驗結果表明，MIPs表面2種親和位點對苯磺酸氨氯地平的最大表觀吸附量分別為309.49 mg/g和71.39 mg/g。

圖5 苯磺酸氨氯地平在MIPs上的 Scatchard 吸附等溫線Fig.5 Scatchard adsorption isotherms of amlodipine besylate on MIPs.

2.5 MIPs富集分離血漿中苯磺酸氨氯地平

利用MIPs分散劑將含苯磺酸氨氯地平的血漿制成固相基質，經前處理后可在HPLC上檢測血漿中的苯磺酸氨氯地平的含量。分散劑處理后血漿的HPLC譜圖見圖6。從圖6可看出，保留時間為3.9 min的吸收峰歸屬于苯磺酸氨氯地平。以MIPs為分散劑時苯磺酸氨氯地平的加標回收率為95.4%，而以NIPs為分散劑時的加標回收率較低，血漿中的雜質不會干擾目標化合物的測定。對圖6中B譜線的峰面積積分，得線性回歸方程y=23 022.1x-5.731，線性范圍0.5～20.0 μg/L，線性相關系數r=0.999 9，相對標準偏差RSD=1.4%，最低檢測限0.5 μg/L，定量限為1.7 μg/L，符合生物試樣的分析要求。應用結果表明，MIPs可對血漿中的苯磺酸氨氯地平進行有效地富集分離，且溶劑用量少，加標回收率高，操作簡單易行。

圖6 分散劑處理后血漿的HPLC譜圖Fig.6 HPLC analysis of blood plasma after treatment with dispersants.

3 結論

1）以苯磺酸氨氯地平為模板分子、AA為單體、EGDMA為交聯劑，采用本體聚合法合成了MIPs。MIPs具有與苯磺酸氨氯地平分子相匹配的孔穴，且孔穴中含有與苯磺酸氨氯地平空間結構相匹配的識別位點，從而增加了MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附性和選擇性。

2）MIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量比NIPs對苯磺酸氨氯地平的吸附量提高了36%。MIPs表面存在2種不同性質的親和位點，對苯磺酸氨氯地平的最大表觀吸附量分別為309.49 mg/g和71.39 mg/g。

3）MIPs可對血漿中的苯磺酸氨氯地平進行有效地富集分離，加標回收率95.4%，血漿中的雜質不會干擾目標化合物的測定，最低檢測限0.5 μg/L，定量限為1.7 μg/L，符合生物試樣的分析要求，且溶劑用量少，操作簡單易行。

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