点击化学反应合成金丝桃素分子印迹聚合物纳米粒子及其石英晶体微天平三维芯片的研制

分子印迹聚合物（MIP）对预定分子具有良好的特异选择性，在分离结构相似物质和富集天然产物活性成分上明显优于传统吸附树脂。受单体结构和反应类型限制，目前存在完成聚合反应所需时间长，聚合物结构不规整、识别位点不均一等缺陷，直接影响其印迹性能。本申请首次提出以有广阔药用开发前景的金丝桃素为模板分子，采用点击化学聚合反应制备对金丝桃素有特异选择性的MIP纳米粒子,为从贯叶连翘植物中富集、分离金丝桃素提供具有良好选择性的新型分离介质，并为开发可用于制备微观结构可控分子印迹聚合物的新型聚合反应开创新思路。在此基础上，利用点击化学反应在QCM芯片表面建立三维网络结构MIP薄层，以增加比表面积，提高小分子和其表面作用的识别位点数目，制备对金丝桃素具有良好选择性和灵敏性的MIP-QCM 三维芯片，实现对金丝桃素含量的快速检测，为QCM技术用于溶液中有机小分子的分析提供简便新方法。

金丝桃素是贯叶连翘植物中最具生物活性的物质，具有广阔的药用开发前景。为解决传统的提取分离方法得到的金丝桃素工业品含量过低的问题，本项目提出以金丝桃素为模板分子，通过设计适当的功能单体，采用点击化学反应制备对金丝桃素有特异选择性的MIP纳米粒子，为金丝桃素的富集、分离、纯化提供具有良好特异选择性的新型分离介质，并为制备形貌可控聚合物纳米粒子提供新方法。.截止到目前为止，本项目所取得的重要结果包括：.1）革新了金丝桃素的化学合成工艺：以价廉易得的大黄素为原料，在酸性条件下将其还原成大黄素蒽酮，大黄素蒽酮在七水合硫酸亚铁的催化下微波辅助二聚为原金丝桃素，最后原金丝桃素在575 nm的单色光引发下反应生成金丝桃素。每步反应柱分后收率均在96% 以上，可以放大到克级制备规模（不低于90 %）。同现有技术相比，我们的工艺操作方便、条件温和，合成成本低、绿色环保。.2）形貌可控的表面带双点击基团的纳米粒子（DCNPs）：首次建立了依靠超声辅助代替乳化剂、通过点击聚合反应无皂制备表面携带有双重可点击基团的纳米粒子（DCNPs），并通过合理选择单体与共聚单体的结构实现对DCNP形貌（纳米球和纳米棒）的控制。此外，还对单体及共聚单体结构对聚合物形貌的影响机制进行了分析研究，为设计合适的单体结构以制备特定形貌的聚合物纳米粒子提供理论上的指导意义。.3）DCNPs在生物领域的应用：DCNPs表面残留的叠氮基和炔基（每克聚合物含有38 μmol 的叠氮基和15 μmol 的炔基），使得对其进行进一步功能化（特别是生物功能化）修饰极为便利，因而在纳米载药、细胞成像和疾病诊断领域具有很好的应用前景。如用糖点击到纳米球的表面合成了糖纳米粒子并将之应用于糖-蛋白生物分子相互作用的研究；用罗丹明修饰到纳米球表面合成荧光糖纳米粒子并将之应用于细胞成像的研究。.4）金丝桃素分子印迹聚合物纳米粒子的制备：通过合理设计和优化单体和共聚单体的结构，并对制备金丝桃素分子印迹聚合物纳米粒子（H-MINPs）的工艺参数，如溶剂、引发剂、单体/模板分子比和单体/共聚单体比等进行优化，得出了制备H-MINPs的最佳工艺条件。据此制备的H-MINPs的专一吸附容量为1.52 mg/g H-MINPs，回收率为106 %。