氨氯地平磁性印跡材料的制備及其性能

李延斌, 李麗榮, 胡譯之, 李俊濤, 唐風(fēng)娣, 劉振興

氨氯地平磁性印跡材料的制備及其性能

李延斌1, 李麗榮1, 胡譯之2, 李俊濤1, 唐風(fēng)娣2, 劉振興2

(1. 肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部, 廣東 肇慶 526070; 2. 中北大學(xué) 理學(xué)院, 山西 太原 030051)

為制備一種對氨氯地平的識別選擇材料，通過交聯(lián)聚合與印跡過程同步法，以改性Fe3O4磁性納米微粒為載體，-氨氯地平為模板分子，乙二醇二縮甘油醚(EGDE)為交聯(lián)劑制備了-氨氯地平磁性表面分子印跡材料1MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。研究了磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平對映體拆分的可行性。通過FTIR光譜、掃描電鏡SEM、熱重分析儀TGA和磁強計VSM對功能微粒進行表征，結(jié)果表明，改性Fe3O4磁性納米微粒表面出現(xiàn)了印跡空穴，且磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM具有良好的磁性和磁響應(yīng)性。此外，通過靜態(tài)、動態(tài)、選擇性吸附和可重用性實驗評估MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的手性識別與拆分性能。結(jié)果表明印跡材料對模板分子吸附量為243 mg×g-1，選擇性系數(shù)為4.56；且印跡材料具有良好的解吸性能，解吸率達到99.8%，說明其具有良好的重復(fù)性。

氨氯地平；磁性分子印跡；識別選擇性；手性拆分

1 引 言

氨氯地平，又名絡(luò)活喜，作為第三代二氫吡啶鈣通道阻滯劑，用于治療高血壓及冠狀動脈[1-2]。氨氯地平具有-氨氯地平和-氨氯地平2個對映體，這2種構(gòu)型對鈣通道受體有不同的拮抗作用[3-4]。研究表明，-氨氯地平的鈣通道阻滯活性是-氨氯地平的1 000倍[5]，而-氨氯地平會刺激靜脈血管中一氧化氮的釋放，減少心臟組織的耗氧量[6-7]。因此，-氨氯地平是發(fā)揮降壓作用的主要成分且不會伴隨外消旋體藥物的不良反應(yīng)[8]，而-氨氯地平會產(chǎn)生水腫、心悸等不良反應(yīng)，為提高藥物的藥效，減少藥物的不良反應(yīng)，氨氯地平的手性拆分研究對臨床藥學(xué)有重要的意義。目前，氨氯地平的分離方法有高效液相色譜[9-11]、共結(jié)晶消旋體法[12]、毛細管電泳法[13-14]、電化學(xué)分離法[15]和分子印跡拆分法[16-18]，但這些分離方法有一定的缺陷，如接枝率低、制備過程繁瑣、對體系要求高且重復(fù)使用性不佳等。

磁性分子印跡技術(shù)是將磁性納米材料與表面分子印跡聚合物結(jié)合起來的新型分子印跡技術(shù)，制備出的功能材料稱為磁性分子印跡聚合物(magnetic molecularly imprinted polymers, MMIP)。磁性分子印跡聚合物不僅具有磁性納米材料的超純磁性、良好的磁響應(yīng)性及易分離等優(yōu)點，而且具有表面分子印跡聚合物高選擇性、特異性識別的功能，彌補了分子印跡聚合物模板分子難分離的缺點，使得磁性分子印跡技術(shù)在化學(xué)分析[19]、生物分離[20-21]、環(huán)境[22]以及醫(yī)藥[23]等領(lǐng)域發(fā)揮了很大的作用。本研究通過磁性表面分子印跡技術(shù)制備了-氨氯地平分子的表面印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM，考察了磁性表面印跡材料對模板分子-氨氯地平的識別特性，研究了氨氯地平2種對映體的拆分能力，以期建立一種成本低、效率高、選擇性好的氨氯地平對映體的拆分方法，為制備對手性藥物具有手性拆分功能的新型材料提供了理論參考。

2 實驗部分

2.1 試劑與儀器

試劑：氨氯地平(amlodipine)，質(zhì)量分數(shù)為99%，上海麥克林試劑廠；-氨氯地平(-amlodipine)，質(zhì)量分數(shù)為98%，上海麥克林試劑廠；丙烯酰胺(acrylamide，AM)，天津市登峰化學(xué)試劑廠；過硫酸銨，天津市大茂化學(xué)試劑廠；六水合三氯化鐵，天津市大茂化學(xué)試劑廠；無水乙醇，天津市大茂化學(xué)試劑廠；乙二醇、乙二胺，天津市凱通化學(xué)試劑有限公司；正硅酸四乙酯(TEOS)，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；3-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH550)，上海阿拉丁試劑有限公司；乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為AR。

儀器：FTIR-7600S 紅外光譜儀(天津分析儀器)；Merlin Compact 掃描電子顯微鏡(德國蔡司)；LakeShore7404 振動樣品磁強計(美國Lake Shore公司)；STA-2500 同步熱分析儀(德國耐馳)；UV/VIS-2802 紫外分光光度計(上海Unic有限公司)；Autopol/IV/V/Plus/VI型旋光儀(美國魯?shù)婪?。

2.2 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的制備及表征

2.2.1 Fe3O4磁性納米微粒的制備

將5.0 g六水合三氯化鐵溶于100 mL乙二醇中，隨后加入15.0 g乙酸鈉和50 mL乙二胺。室溫磁力攪拌30 min后，將反應(yīng)溶液轉(zhuǎn)移至高壓反應(yīng)釜內(nèi)膽(200 mL)中，隨即放置于不銹鋼外膽內(nèi)，200 ℃下反應(yīng)8 h。反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻至室溫，用去離子水和乙醇交替反復(fù)清洗數(shù)次，在60 ℃下真空干燥，即可制得Fe3O4磁性納米微粒。

2.2.2 磁性納米微粒Fe3O4的表面修飾

采用溶膠-凝膠法對磁性材料Fe3O4進行表面修飾。在500 mL四口燒瓶中加入1.5 g新制備的Fe3O4磁性納米微粒，再加入60 mL去離子水、240 mL乙醇和15.0 mL氨水，超聲分散15 min后，在機械攪拌下緩慢加入6.0 mL正硅酸四乙酯，室溫攪拌12 h。制備得到二氧化硅修飾的Fe3O4@SiO2磁性納米微粒。然后利用硅烷偶聯(lián)劑對Fe3O4@SiO2進行修飾鍵合氨基官能團。在燒杯中加入76 mL去離子水、300 mL乙醇和10 mL 3-氨基丙基三乙氧基硅烷，再加入冰乙酸調(diào)節(jié)溶液pH為4，恒溫磁力攪拌30 min使其醇解。然后將其轉(zhuǎn)移到已準確稱取5 g磁性納米顆粒Fe3O4@SiO2的四口燒瓶中，50 ℃下攪拌反應(yīng)24 h。反應(yīng)產(chǎn)物用無水乙醇充分洗滌，即可對Fe3O4@SiO2磁性納米微粒進行表面修飾，制得Fe3O4@SiO2-NH2磁性納米微粒。

2.2.3 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的制備

向四口燒瓶中依次加入磁性納米微粒Fe3O4@SiO2-NH2(0.4 g)、-氨氯地平乙醇溶液(50 mL，0.005 g×L-1)、功能單體AM(1.4 mL，溶液質(zhì)量分數(shù)為11.9%)和引發(fā)劑APS(0.13 g)。向反應(yīng)體系中通入氮氣，攪拌升溫至30 ℃后，加入交聯(lián)劑EGDE(0.2 mL)，恒溫條件下反應(yīng)6 h，反應(yīng)結(jié)束后在外加磁場作用下使反應(yīng)得到的微粒與溶液分離。將反應(yīng)所得磁性微粒加入100 mL四口燒瓶中，30 ℃下加入10 mL乙酸和40 mL甲醇，恒溫攪拌3 h，洗去模板分子-氨氯地平。真空60 ℃干燥24 h至恒重，制得-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。此外，在相同反應(yīng)條件下，不加模板分子-氨氯地平，制備非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。

2.2.4 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的紅外表征

采用溴化鉀壓片法對MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM樣品進行紅外FTIR測試，以確認其化學(xué)結(jié)構(gòu)，波數(shù)范圍：4 000～500 cm-1。SEM：采用掃描電子顯微鏡對MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的形貌進行分析。磁性檢測：利用振動樣品磁強計測定MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的磁滯回歸曲線(測試溫度：室溫；磁場強度：±2 T)并通過外部磁鐵檢測其磁性。采用熱重分析儀測定MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM表面聚合物層的量(氮氣氣氛，升溫速度：5 ℃×min-1，升溫至1 000 ℃)。

2.3 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對S-氨氯地平的手性識別與拆分性能的研究

2.3.1 等溫吸附曲線的測定

采用靜態(tài)法探究磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平的手性識別選擇性能。向8個50 mL錐形瓶中分別移取25 mL質(zhì)量濃度為0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.055、0.06、0.065 g×L-1的-氨氯地平溶液，加入MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM(0.05 g)后封口，30 ℃下恒溫振蕩3.5 h使其達到吸附平衡，分離靜置取上清液，用紫外分光光度計在360 nm處分別測其紫外吸收強度。根據(jù)式(1)計算MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平的吸附量(mg×g-1)，在其他條件不變的前提下，使用氨氯地平進行上述實驗，繪制吸附量與平衡濃度的關(guān)系曲線，即等溫吸附曲線。

按照上述相同的實驗條件，探究非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平的識別選擇性能，并繪制等溫吸附曲線。

式中：0為-氨氯地平溶液的初始質(zhì)量濃度(g×L-1)；e為-氨氯地平溶液的平衡質(zhì)量濃度(g×L-1)；是吸附液體積(mL)；為磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的質(zhì)量(g)。

2.3.2 動態(tài)吸附曲線的測定

采用動態(tài)法探究磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平的手性識別選擇性能。25 ℃下，將1 g磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM裝在內(nèi)徑為10 mm、床體積b為2 mL的玻璃管內(nèi)。使0.005 g×L-1-氨氯地平乙醇溶液以4b×h-1的流速逆流通過玻璃管，流出液收集間隔為2b，用紫外分光光度計測定流出液中-氨氯地平溶液的質(zhì)量濃度，并利用流出液質(zhì)量濃度與床體積數(shù)，計算磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平的泄露吸附量與飽和吸附量。在其他條件不改變的前提下使用氨氯地平進行上述實驗，繪制兩者的動態(tài)吸附曲線。

按照上述相同的實驗條件，探究非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平的識別選擇性能，并繪制動態(tài)吸附曲線。

2.3.3 選擇性系數(shù)的測定

在50 mL錐形瓶內(nèi)加入0.1 g磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@ SiO2- PAM，并向其中分別移取25 mL質(zhì)量濃度為0.005 g×L-1的氨氯地平乙醇溶液，在恒溫振蕩器中30 ℃下振蕩3.5 h，達到吸附平衡后，分離靜置取上清液，用紫外分光光度計在360 nm處分別測其紫外吸收強度，同時用旋光儀測定上清液的旋光度和比旋光度。用式(2)計算出溶液中-氨氯地平和氨氯地平溶液的平衡質(zhì)量濃度S,e。然后根據(jù)式(3)計算-氨氯地平和-氨氯地平的分配系數(shù)。

式中：d為某一對映體的分配系數(shù)(mL×g-1)；e為該對映體的平衡吸附量(mg×g-1)。

由氨氯地平溶液中2種對映體的分配系數(shù)，根據(jù)式(4)計算磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平的選擇性系數(shù)。

式中：為相對于對映體-氨氯地平而言，磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平的選擇性系數(shù)，值的大小標志著磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平識別選擇性的高低；d,S為-氨氯地平的分配系數(shù)；d,R為-氨氯地平的分配系數(shù)。

按照上述相同的實驗條件，探究非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平的識別選擇性的高低。

2.3.4 手性拆分性能的考察

將已經(jīng)選擇性吸附-氨氯地平對映體的磁性印跡材料MMIP-Fe3O4@ SiO2-PAM進行分離，用甲醇和乙酸的混合液(體積比CH3OH:HAc=4:1)洗脫，并測定上清液與洗脫液的旋光度和比旋光度，根據(jù)式(5)計算出洗脫液的光學(xué)純度。通過上清液與洗脫液的旋光度和光學(xué)純度考察磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的手性拆分性能。

式中：為溶液的光學(xué)純度；obs為樣品的比旋光度；max為純品的比旋光度。

2.3.5 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM洗脫性能的考察

將0.5 g已飽和吸附的MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM填充裝柱，在室溫下甲醇與乙酸的混合液(CH3OH:HAc=4:1)以2b×h-1的流速逆流通過填充柱進行解吸實驗，洗出液收集間隔為2b，用紫外分光光度計在360 nm處測定洗出液中-氨氯地平的濃度，繪制解吸曲線，考察磁性印表面分子印跡材料的洗脫性能。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 S-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的制備過程

(1) 在氨氯地平乙醇溶液中，功能單體與模板分子之間產(chǎn)生靜電作用力和氫鍵作用力，使功能單體AM與模板分子-氨氯地平相吸附形成主客體絡(luò)合物；(2)引發(fā)劑過硫酸銨與磁性納米微粒Fe3O4@SiO2-NH2表面的氨基構(gòu)成氧化-還原體系，使磁性納米微粒表面產(chǎn)生大量氨基自由基；(3)磁性納米微粒表面的自由基引發(fā)-氨氯地平周圍的功能單體AM的接枝反應(yīng)和交聯(lián)劑EGDE上環(huán)氧基的開環(huán)反應(yīng)，使交聯(lián)反應(yīng)與接枝反應(yīng)同時進行，將模板分子-氨氯地平包裹在龐大的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，實現(xiàn)-氨氯地平的分子印跡；(4)將交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中-氨氯地平洗脫后，在磁性分子印跡聚合物的表面產(chǎn)生大量印跡空穴，得到-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。上述磁性分子印跡材料的制備過程如圖1所示。

3.2 S-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP- Fe3O4@SiO2- PAM的表征

(1) 紅外表征

圖2為磁性接枝微粒Fe3O4@SiO2-NH2與-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的紅外光譜圖。從譜圖中可以看到，1 546 cm-1出現(xiàn)的吸收峰為仲胺基團中N─H鍵的面內(nèi)振動吸收峰，這個特征吸收峰來自偶聯(lián)劑KH550的單體單元，制備出Fe3O4@SiO2-NH2磁性納米微粒。與磁性接枝微粒Fe3O4@SiO2-PAM相比，在MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的紅外光譜中1 104和1 506 cm-1出現(xiàn)2個新的特征吸收峰，分別為交聯(lián)劑EGDE中C─O─C鍵的彎曲振動吸收峰和仲胺中N─H鍵的面內(nèi)振動吸收峰，這2個特征吸收峰說明-氨氯地平已發(fā)生印跡，成功制備出-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。

圖2 Fe3O4@SiO2-NH2、MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的紅外光譜圖

(2) 形貌分析

圖3為磁性納米微粒Fe3O4和磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@ SiO2-PAM的掃描電鏡圖。從圖3(a)中可看出，磁性納米微粒Fe3O4分散均勻且微粒表面光滑。而圖3(b)中，磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM也出現(xiàn)團聚現(xiàn)象但表面粗糙，這是由于印跡后磁性表面分子印跡材料表面的聚合物造成的。

圖3 Fe3O4和MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的掃描電鏡圖

(3) 磁性檢測

圖4為磁性納米材料Fe3O4與-氨氯地平磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的磁滯回歸曲線圖。從圖中可以看出，隨著磁感應(yīng)強度的增大，磁性表面分子印跡材料的磁強度呈先增大后趨于飽和，磁性納米微粒Fe3O4的磁飽和強度為80.36 emu×g-1，磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的磁飽和強度為47.14 emu×g-1。相較于磁性納米微粒Fe3O4磁性，磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的磁性減弱，其原因是印跡過程中產(chǎn)生交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致磁性減弱。但磁性印跡材料的磁滯回曲線接近S型，說明磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM具有良好的磁性。

圖4 Fe3O4和MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的磁滯回歸曲線

圖 5(a)中黑色粉末為MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。圖5(b)中2個安培瓶中都為MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM與水的混合溶液，右側(cè)瓶子中的MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM在外部磁鐵作用下有效地與水分離，這表明印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM具有良好的磁響應(yīng)性。

(4) 熱重分析

圖6為磁性接枝微粒Fe3O4@SiO2-PAM和磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的熱失重譜圖。從圖中可得出，磁性接枝微粒在溫度為213 ℃時開始發(fā)生明顯熱分解，在907 ℃熱分解基本結(jié)束，失重率為17.68%；磁性表面分子印跡材料MMIP- Fe3O4@SiO2-PAM在201 ℃開始發(fā)生明顯熱分解，在980 ℃熱分解基本結(jié)束，失重率TG為37.89%，即磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM表面聚合物層的量為20.21 g×(100 g-1)。

圖6 MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的熱失重譜圖

3.3 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2- PAM對氨氯地平的表征手性識別選擇性和拆分性能

3.3.1 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的等溫吸附曲線

圖7為磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM(圖7(a))與非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM(圖7(b))對氨氯地平溶液與-氨氯地平溶液的等溫吸附曲線。由圖7(a)可以看出，磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平與-氨氯地平的吸附量不同，分別為134.8和243.6 mg×g-1。這說明磁性表面印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對2種氨氯地平產(chǎn)生了不同的吸附行為，且對-氨氯地平有很好的識別選擇性和吸附能力。其原因是磁性表面印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的表面聚合物層分布有大量的-氨氯地平印跡空穴，這些手性印跡空穴與-氨氯地平的空間結(jié)構(gòu)和空間作用位點高度匹配，但與氨氯地平溶液中的-氨氯地平的結(jié)構(gòu)不匹配。由圖7(b)可以看出，非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平與-氨氯地平的吸附容量都為205.7 mg×g-1，表明非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對2種氨氯地平不具有任何的吸附選擇性能。這是由于混旋氨氯地平與-氨氯地平的結(jié)構(gòu)式和物理化學(xué)性質(zhì)完全相同，非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM在氫鍵相互作用下對2種氨氯地平都會產(chǎn)生較強的吸附行為，導(dǎo)致非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對手性氨氯地平無吸附選擇性能。

圖7 磁性印跡材料和非印跡材料對氨氯地平和S-氨氯地平的等溫吸附曲線

3.3.2 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的動態(tài)吸附曲線

圖8(a)、(b)分別為MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM與非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平溶液與-氨氯地平溶液的動態(tài)吸附曲線，圖中為動態(tài)吸附過程中接收的流經(jīng)填充柱的液體質(zhì)量濃度。從圖8(a)可得出，MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對氨氯地平溶液與-氨氯地平溶液的動態(tài)吸附曲線不同，氨氯地平泄漏體積為14b，而-氨氯地平泄漏體積為25b，說明模板對映體-氨氯地平有較強的識別能力與吸附選擇性。其原因是磁性表面分子印跡材料表面聚合物層中印跡空穴與模板分子-氨氯地平在空間結(jié)構(gòu)與作用位點排布的高度匹配性，導(dǎo)致-氨氯地平被吸附在印跡空穴中，使其泄露體積增加。由圖8(b)中可知，在非印跡材料中，兩種溶液的動態(tài)吸附曲線泄漏體積非常接近，經(jīng)測定-氨氯地平泄漏體積為27b，氨氯地平為28b。這是由于非磁性印跡材料沒有識別-氨氯地平的印跡空穴，導(dǎo)致對-氨氯地平?jīng)]有識別作用，與混旋的氨氯地平無法區(qū)分，吸附量也有所下降。上述動態(tài)吸附實驗進一步證明磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對模板分子-氨氯地平的識別能力。

圖8 磁性印跡材料和非印跡材料對氨氯地平和S-氨氯地平的動態(tài)吸附曲線

3.3.3 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的識別選擇性

表1為-氨氯地平和-氨氯地平分配系數(shù)d和選擇性系數(shù)。從表2.1可以得出，相對于-氨氯地平，非磁性印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對模板分子-氨氯地平的選擇性系數(shù)為1.03，磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對模板分子-氨氯地平的選擇性系數(shù)為4.56，說明MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平有較好的識別選擇性，對氨氯地平具有較好的手性拆分能力。

表1 S-氨氯地平和R-氨氯地平的分配系數(shù)與選擇性系數(shù)

3.3.4 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的手性拆分能力

表2為磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對混旋氨氯地平溶液的手性拆分結(jié)果。從表中可得出，非磁性表面分子印跡材料NMMIP-Fe3O4@SiO2-PAM吸附混旋氨氯地平溶液時，上清液和洗脫液都不具有光學(xué)活性，這說明非磁性表面分子印跡材料對混旋氨氯地平?jīng)]有手性拆分能力。而磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM吸附混旋氨氯地平溶液時，吸附體系的上清液和洗脫液均具有光學(xué)活性。上清液的比旋光度為正值，表明-氨氯地平過量；洗脫液的比旋光度為負值，表明-氨氯地平過量。充分證明磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對-氨氯地平具有良好的拆分性能。

表2 磁性分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM對混旋氨氯地平溶液的手性拆分結(jié)果

① The specific rotation of the chiral enantiomer-amlodipine is +94.60°

② The specific rotation of the chiral enantiomer-amlodipine is-94.60°

3.4 磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的洗脫性能

圖9為磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2- PAM的解吸曲線。從圖中可以得出，解吸曲線尖銳且沒有拖尾現(xiàn)象，說明吸附在磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM表面的-氨氯地平很容易被洗脫。經(jīng)計算，46b內(nèi)所吸附的-氨氯地平解吸率為95.3%，55b內(nèi)所吸附的-氨氯地平解吸率為99.8%。因此可以說明吸附在MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM上的-氨氯地平位于伯胺樹脂微球表面的印跡空穴中，被吸附的擴散動力學(xué)位阻很小，能迅速地被洗脫出來，表現(xiàn)出良好的洗脫性能。

圖9 磁性印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM填充柱上S-氨氯地平的洗脫曲線

4 結(jié) 論

(1) 采用磁性納米微粒的接枝聚合與印跡過程同步進行的方法，在改性Fe3O4磁性納米微粒表面實施了-氨氯地平的表面分子印跡，經(jīng)紅外、電鏡、熱重、磁強計等分析檢測手段證明成功制備了磁性表面分子印跡材料MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM。

(2) 磁性表面分子印跡微粒表面的聚合物薄層內(nèi)有很多在空間結(jié)構(gòu)和作用位點上與-氨氯地平相匹配的手性空穴，導(dǎo)致磁性印跡材料對-氨氯地平具有良好的識別選擇性與較好的手性拆分能力，其中印跡材料對模板分子的吸附量為243 mg×g-1，選擇性系數(shù)為4.56。本研究為制備新型手性藥物分離功能材料提供了理論參考。

(3) MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM的手性印跡孔穴分布在微粒表面的聚合物薄層中，因而具有優(yōu)良的解吸性能，在55b內(nèi)，平均吸收率可達99.8%，有較高的重復(fù)性。

[1] THOMPSON A M, HU T, ESHELBRENNER C L,. Antihypertensive treatment and secondary prevention of cardiovascular disease events among persons without hypertension: a meta-analysis [J]. Jama, 2011, 305(9): 913-922.

[2] MEREDITH P A, ELLIOTT H L. Clinical pharmacokinetics of amlodipine [J]. Clinical Pharmacokinetics, 1992, 22(1): 22-31.

[3] PARK J Y, KIM K A, PARK P W,. Pharmacokinetic and pharmacodynamic characteristics of a new-amlodipine formulation in healthy Korean male subjects: A randomized, open-label, two-period, comparative, crossover study [J]. Clinical Therapeutics, 2006, 28(11): 1837-1847.

[4] SUN Y, FANG L, ZHU M,. A drug-in-adhesive transdermal patch for-amlodipine free base: In vitro and in vivo characterization [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2009, 382(1/2): 165-171.

[5] HOTHA K K, ROYCHOWDHURY S, MULLANGI R,. Rapid quantification of amlodipine enantiomers in human plasma by LC-MS/MS: Application to a clinical pharmacokinetic study [J]. Biomedical Chromatography, 2013, 27(9): 1192-1199.

[6] ADIK-PATHAK L. Chiral molecules in hypertension: Focus on S-amlodipine [J]. The Journal of the Association of Physicians of India, 2004, 52: 187-188.

[7] ZHANG X P, LOKE K E, MITAL S,. Paradoxical release of nitric oxide by an L-type calcium channel antagonist, the R+ enantiomer of amlodipine [J]. Journal of Cardiovasc Pharmacol, 2002, 39(2): 208-214.

[8] BARBERICH T J, YOUNG J W. Methods and compositions for treating hypertension, angina and other disorders using optically pure S(-) amlodipine: US, 5571827 [P], 1996-09-05.

[9] WANG L J, WEN X. Validated LC-MS/MS method for the determination of amlodipine enantiomers in rat plasma and its application to a stereoselective pharmacokinetic study [J]. Journal of Pharmaceutical & Biomedical Analysis, 2018, 158(2018): 74-81.

[10] XIE J, TAN Q, YANG L,. A simple and rapid method for chiral separation of amlodipine using dual chiral mobile phase additives [J]. Analytical Methods, 2014, 6(12): 4408-4413.

[11] AMUT E, FU Q, FANG Q,. In situ polymerization preparation of chiral molecular imprinting polymers monolithic column for amlodipine and its recognition properties study [J]. Journal of Polymer Research, 2010, 17(3): 401-409.

[12] GOURLAY M D, KENDRICK J, LEUSEN F J J. Predicting the spontaneous chiral resolution by crystallization of a pair of flexible nitroxide radicals [J]. Crystal Growth & Design, 2008, 8(8): 2899-2905.

[13] NOJAVAN S, POURMOSLEMI S, BEHDAD H,. Application of maltodextrin as chiral selector in capillary electrophoresis for quantification of amlodipine enantiomers in commercial tablets [J]. Chirality, 2014, 26(8): 394-399.

[14] PAUL K O A, ANTHONY F F A, MICHAEL W C A,. Effect of charged and uncharged chiral additives on the resolution of amlodipine enantiomers in liquid chromatography and capillary electrophoresis [J]. Journal of Chromatography A, 1998, 799(1/2): 187-195.

[15] LISHA Z, PEI S, HAO L,. Magnetism based electrochemical immunosensor for chiral separation of amlodipine [J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2017, 248(2017): 682-689.

[16] LAI S Z, TANG S T, XIE J Q,. Highly efficient chiral separation of amlodipine enantiomers via triple recognition hollow fiber membrane extraction [J]. Journal of Chromatography A, 2017, 1490(2017): 63-73.

[17] SUNSANDEE N, LEEPIPATPIBOON N, RAMAKUL P,. The effects of thermodynamics on mass transfer and enantioseparation of (,)-amlodipine across a hollow fiber supported liquid membrane [J]. Separation & Purification Technology, 2013, 102: 50-61.

[18] SUNSANDEE N, RAMAKUL P, HRONEC M,. Mathematical model and experimental validation of the synergistic effect of selective enantioseparation of ()-amlodipine from pharmaceutical wastewater using a HFSLM [J]. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2014, 20(4): 1612-1622.

[19] HU Y, LI Y, ZHANG Y,. Development of sample preparation method for auxin analysis in plants by vacuum microwave-assisted extraction combined with molecularly imprinted clean-up procedure[J]. Analytical & Bioanalytical Chemistry, 2011, 399(10): 3367-3374.

[20] XU X, LIU Y, WANG L,. Gambogic acid induces apoptosis by regulating the expression of Bax and Bcl-2 and enhancing caspase- activity in human malignant melanoma A375 cells [J]. International Journal of Dermatology, 2009, 48(2): 186-192.

[21] CHEN L, LIU J, ZENG Q,. Preparation of magnetic molecularly imprinted polymer for the separation of tetracycline antibiotics from egg and tissue samples [J]. Journal of Chromatography A, 2009, 1216(18): 3710-3719.

[22] LIN Z, CHENG W, LI Y,. A novel superparamagnetic surface molecularly imprinted nanoparticle adopting dummy template: An efficient solid-phase extraction adsorbent for bisphenol A [J]. Analytica Chimica Acta, 2012, 720(2012): 71-76.

[23] ZHENG H B, MO J Z, ZHANG Y,. Facile synthesis of magnetic molecularly imprinted polymers and its application in magnetic solid phase extraction for fluoroquinolones in milk samples [J]. Journal of Chromatography A, 2014, 1329(13): 17-23.

Preparation and properties of amlodipine magnetic imprinting materials

LI Yan-bin1, LI Li-rong1, HU Yi-zhi2, LI Jun-tao1, TANG Feng-di2, LIU Zhen-xing2

(1. Department of Basic Medicine, Zhaoqing Medical College, Zhaoqing 526070, China;2. School of Science, North University of China, Taiyuan 030051, China)

In order to prepare a selective material for the identification of amlodipine, modified Fe3O4magnetic nanoparticles were used as carrier,-amlodipine as template molecule and ethylene glycol diglycerol ether (EGDE) as cross-linking agent, and-amlodipine magnetic surface molecular-imprinted material MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM was prepared by cross-linking polymerization and imprinting process synchronization.The feasibility of amlodipine enantiomer resolution using magnetic molecular imprinted material MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM was studied. The functional particles were characterized by FTIR spectroscopy, SEM, TGA and VSM. The results show that imprinted holes exists on the surface of the modified Fe3O4magnetic nanoparticles, and the molecularly imprinted material MMIP- Fe3O4@SiO2-PAM has good magnetic and magnetic responsiveness. In addition, the chiral recognition and separation performance of MMIP-Fe3O4@SiO2-PAM were evaluated by static, dynamic, selective adsorption and reusability experiments. The results show that the adsorption capacity of the imprinted material is 243 mg×g-1and the selectivity coefficient is 4.56. The imprinted material has good desorption performance with desorption rate of 99.8%, which indicates that it has good reusability.

amlodipine; magnetic molecular imprinting; recognition selectivity; chiral resolution

1003-9015(2022)06-0834-10

TQ150.4530

A

10.3969/j.issn.1003-9015.2022.06.008

2021-09-24；

2022-01-22。

國家自然科學(xué)基金(21805249)。

李延斌(1979-)，男，山西呂梁人，肇慶醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校副教授，博士。

李延斌，E-mail：lyb2010@nuc.edu.cn

李延斌, 李麗榮, 胡譯之, 李俊濤, 唐風(fēng)娣, 劉振興. 氨氯地平磁性印跡材料的制備及其性能[J]. 高校化學(xué)工程學(xué)報, 2022, 36(6): 834-843.

：LI Yan-bin, LI Li-rong, HU Yi-zhi, LI Jun-tao, TANG Feng-di, LIU Zhen-xing. Preparation and properties of amlodipine magnetic imprinting materials [J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2022, 36(6): 834-843.