摘要一鍋法合成的氨基化磁性納米顆粒Fe3O4@NH2，與對(duì)甲酰基苯硼酸（FPBA）反應(yīng)嫁接上硼酸官能團(tuán)，通過硼酸基與模板唾液酸Neu5Ac分子上的順式二醇共價(jià)反應(yīng)，將Neu5Ac定向固定于磁性納米顆粒。以多巴胺（DA）及3-氨基苯硼酸（3-APBA）為功能單體，自聚合反應(yīng)形成共聚殼層包覆在磁性納米顆粒的表面，制備得Neu5Ac磁性分子印跡聚合物（MMIPs）。通過透射電鏡、紅外光譜對(duì)其形態(tài)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并評(píng)價(jià)其吸附性能。結(jié)果表明，Neu5Ac磁性分子印跡聚合物對(duì)Neu5Ac具有較好的吸附量、較好的印跡效率、較好的特異性等優(yōu)點(diǎn)；通過對(duì)Neu5Ac至少5輪吸附-洗脫的循環(huán)實(shí)驗(yàn)表明，MMIP具有較好的重復(fù)再利用能力。引言唾液酸是一類天然神經(jīng)氨酸的N-或O-衍生物的總稱。現(xiàn)已知的唾液酸成員有50多種，主要包括N-乙酰神經(jīng)氨酸（Neu5Ac）、N-羥乙酰神經(jīng)氨酸（Neu5Gc）和脫氨神經(jīng)氨酸（KDN）3種核心結(jié)構(gòu)。唾液酸基本上都是這3種核心成分的乙酰化、巰基化、甲基化、酯化和內(nèi)酯化產(chǎn)物。唾液酸在機(jī)體生理、病理過程中發(fā)揮重要的作用。Neu5Ac、Neu5Gc是唾液酸最豐富的形式；人體內(nèi)主要的唾液酸形式是Neu5Ac。研究表明，Neu5Gc可能參與了人體慢性炎癥、腫瘤和心血管疾病如血管炎和動(dòng)脈粥樣硬化等的發(fā)展。來源于飲食的Neu5Ac可增加腦內(nèi)唾液酸水平，促進(jìn)神經(jīng)發(fā)育、提高認(rèn)知能力；Neu5Ac是保健品燕窩中的最重要成分。另外，KDN也可以作為Neu5Ac的替代品，在選擇拮抗劑和保健食品添加劑方面發(fā)揮重要作用。據(jù)報(bào)道，已有多種方法來分析糖綴合物中的唾液酸，包括薄層色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法和核磁共振波譜法等[7]。但是，這些方法的共同局限性是需要純化樣品以避免其他污染物的干擾。因此，對(duì)唾液酸的分離純化對(duì)與唾液酸相關(guān)的食品藥品質(zhì)量、疾病代謝機(jī)理研究都有著重要的意義。利用分子印跡技術(shù)，模板分子與功能單體間共聚合成的對(duì)模板具有特異性識(shí)別能力的分子印跡聚合物，以其低成本、制備簡單、物理和化學(xué)穩(wěn)定性好，適應(yīng)各種復(fù)雜樣品環(huán)境和高特異性等優(yōu)點(diǎn)在分離、純化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。表面分子印跡法形成的表面印跡層更薄，印跡腔更靠近表面，模板分子更容易出入結(jié)合點(diǎn)位，提高了分子印跡聚合物對(duì)模板的結(jié)合能力和傳質(zhì)速率。苯硼酸（PBA）在堿性條件下可與唾液酸的順式二羥基結(jié)構(gòu)共價(jià)結(jié)合形成環(huán)狀酯，當(dāng)環(huán)境處于pH

7.4時(shí)，二者的結(jié)合常數(shù)大于PBA對(duì)其他糖類的結(jié)合常數(shù)；當(dāng)環(huán)境pH變?yōu)樗嵝裕h(huán)狀酯解離。硼酸基化的磁性納米顆粒（Fe3O4@BA），不僅可定向固定模板唾液酸分子，并可通過改變環(huán)境pH實(shí)現(xiàn)對(duì)唾液酸的快速吸附和解吸，這對(duì)后續(xù)制備均質(zhì)的表面印跡聚合物極為有利。多巴胺（DA）是一種含有鄰苯二酚和胺類官能團(tuán)的生物分子，也可作為一種性能良好的分子印跡功能單體，在弱堿性水溶液中自聚合在物體表面，形成一層具親水性和生物相容性的聚多巴胺膜，該膜的厚度可通過改變基體材料和多巴胺的質(zhì)量比來調(diào)節(jié)。另據(jù)報(bào)道，3-氨基苯硼酸（3-APBA）也可作為功能單體自聚合。本文提出了一種基于模板的定向固定和表面分子印跡技術(shù)相結(jié)合，以DA及3-3-APBA為功能單體，制備唾液酸Neu5Ac磁性分子印跡聚合物（MMIP）的方法。該方法工藝簡單、條件溫和。目前尚無類似方法制備唾液酸Neu5Ac磁性分子印跡聚合物的文獻(xiàn)報(bào)道。正文部分1

實(shí)驗(yàn)部分1.1

主要儀器與試劑1.2

表征1.3

Neu5Ac-MMIPs和MNIPs的合成下圖為制備Neu5Ac磁性分子印跡聚合物（MMIP）的總體方案。1.4

吸附實(shí)驗(yàn)在吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，稱取2mgNeu5Ac-MMIPs（或MNIPs），加入2mL（10μg/mL）Neu5Ac溶液，室溫孵育10～120min，磁力分離上清液和磁性聚合物。按照唾液酸熒光標(biāo)記試劑盒說明書，使用1,2-二氨基-4,5-亞甲基二氧苯（DMB）熒光衍生物對(duì)上清液中未被吸附的Neu5Ac進(jìn)行標(biāo)記，HPLC檢測，分析峰面積，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算上清液中唾液酸的濃度，得到被吸附量。2

結(jié)果與討論2.1

印跡條件的影響雖然DA和3-APBA都可單獨(dú)的作為表面分子印跡的功能單體，但是DA對(duì)硼酸基的親和力比Neu5Ac對(duì)硼酸基的親和力強(qiáng)；若單獨(dú)使用DA作為功能單體，DA可競爭取代定向固定于磁核表面的模板Neu5Ac；若單獨(dú)使用3-APBA作為功能單體，產(chǎn)物印跡聚合物表面將殘留數(shù)目可觀的硼酸基團(tuán)，即在印跡腔外也有大量非特異結(jié)合位點(diǎn)；以上兩種情況都會(huì)嚴(yán)重影響印跡聚合物對(duì)Neu5Ac的特異性吸附效果。2.2

Neu5Ac-MMIPs的表征為驗(yàn)證磁性印跡聚合物制備過程中，各步驟的官能團(tuán)修飾是否成功，我們對(duì)各步驟產(chǎn)物進(jìn)行了傅里葉紅外吸收光譜分析。如圖2所示，F(xiàn)e3O4@NH2、Fe3O4@BA、Neu5Ac-MMIPs

3種納米材料在567cm-1附近都有一個(gè)較強(qiáng)的吸收峰，對(duì)應(yīng)于Fe—O鍵的振動(dòng)吸收峰。Fe3O4@NH2在1100cm-1附近的吸收峰對(duì)應(yīng)于C—NH2的振動(dòng)吸收峰，表明磁核表面確實(shí)已氨基化；盡管Fe3O4@BA上B—C鍵和B—O鍵的紅外吸收峰很弱，在紅外光譜中無法明顯顯示，但其在1100cm-1附近的振動(dòng)吸收峰消失了，故依舊可推測此處的氨基與FPBA的硼酸基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)；而在Neu5Ac-MMIPs上，C—NH2的振動(dòng)吸收峰重新出現(xiàn)，這是由于聚多巴胺表面存在大量氨基基團(tuán)，表明DA如期形成聚合層。Fe3O4@NH2和Neu5Ac-MMIPs在透射電鏡下的形貌如圖3所示，所制備的磁性納米顆粒粒徑約30nm，均一度好、分散性也不錯(cuò)。2.3

Neu5Ac-MMIPs的吸附動(dòng)力學(xué)和等溫吸附線2.4

選擇性評(píng)價(jià)2.5

可重復(fù)性實(shí)驗(yàn)10%醋酸水溶液清洗后的Neu5Ac-MMIPs可以被回收重復(fù)使用。將分子印跡聚合物Neu5Ac-MMIPs對(duì)Neu5Ac連續(xù)進(jìn)行5個(gè)吸附-洗脫循環(huán)實(shí)驗(yàn)，考察印跡聚合物的穩(wěn)定性及吸附能力，結(jié)果如圖7所示，結(jié)果表明，Neu5Ac-MMIPs性質(zhì)很穩(wěn)定，5次吸附-洗脫循環(huán)后其吸附量仍然可以達(dá)到第一次吸附量的93%。3

結(jié)論結(jié)論本文以硼酸基團(tuán)修飾的磁性納米顆粒為核，結(jié)合模板的定向固定和表面分子印跡技術(shù)，建立了一種制備核殼型唾液酸磁性分子印跡聚合物的方法。所制備的磁性分子印跡聚合物Neu5Ac-MMIPs對(duì)Neu5Ac最大理論吸附量為2.82mg/g，相應(yīng)的印跡因子為2.18，說明具有較大的吸附量和較好的印跡效果；研究其吸附動(dòng)力學(xué)曲線發(fā)現(xiàn)，Neu5Ac-MMIPs對(duì)于Neu5Ac在90min基本達(dá)到吸附平衡；在選擇性吸附實(shí)驗(yàn)中，Neu5Ac-MMIPs表現(xiàn)出對(duì)Neu5Ac良好的選擇性，對(duì)常見的6種單糖及Neu5Gc的選擇性