分子印迹纤维膜富集分离白藜芦醇的

2012年第16期广东化工第39卷总第240期 · 7 · 分子印迹纤维膜富集分离白藜芦醇的研究向海艳，范银洲，戴开金，罗奇志(南方医科大学药学院，广东广州 510515)[摘要]以白藜芦醇为模板分子，聚偏氟乙烯中空纤维膜为支撑体，采用自由基热聚合法制备白藜芦醇分子印迹复合膜，对膜分离性能进行了测试。

结果表明，当萃取剂为纯甲醇时，物质透过膜的量很少，印迹膜体现出对模板分子的吸附选择性；当萃取剂为0.3 %冰醋酸-甲醇时，印迹膜呈现对模板分子的透过选择性。

[关键词]分子印迹复合膜；PVDF中空纤维膜；白藜芦醇；分离纯化[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)16-0007-02Study on the Separation and Purification of Resveratrol by Molecularly ImprintedHollow Fiber MembraneXiang Haiyan, Fan Yinzhou, Dai Kaijin, Luo Qizhi(School of Pharmaceutical Sciences, Southern Medical University, Guangzhou 510515, China)Abstract: Resveratrol molecularly composite fiber membrane (MIM) was prepared by thermal initiated free radica1 polymerization on the surface of PVDF hollow fiber membrane with resveratrol as template. The separation performance of the prepared membrane for resveratrol was studied. The results showed that with methanol as extract, imprinted membrane showed absorption selectivity, while the permission amounts were low. While with 0.5 % acetic acid-methanol as extract, the imprinted membrane showed permission selectivity for template.Keywords: molecularly imprinted composite membrane；PVDF hollow fiber membrane；resveratrol；isolation and purification分子印迹技术是近年来迅速发展起来的一种制备对目标分子具有特异选择性结合力的分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer，MIP)的技术，是一种高效的天然产物分离技术。

用具有目标药效的活性分子作模板，将制备的分子印迹聚合物作为亲和材料，利用分子印迹的强特异性和高选择性从天然产物粗提物中直接筛选该类药效活性组分。

涉及到的天然产物有甘草酸[1]、虎杖中的白藜芦醇[2]、茶叶中酯型儿茶素[3]、青藤碱[4]以及长春碱[5]等，均表现出了很好的分离纯化效果。

在分子印迹技术的研究中，基于分子印迹技术制备的分子印迹膜(molecularly imprinted membrane，MIM)由于兼具分子印迹技术与膜分离技术的优点，为分子印迹技术走向规模化和商业化提供了很好的示范，近年来已成为分子印迹技术领域研究的一个重要方向[6-10]。

许振良等在PVDF中空纤维膜表面制备分子印迹膜，并将所得分子印迹膜组装成膜组件，应用于手性药物、茶碱等的分离研究，取得了良好的效果[11-13]。

白藜芦醇(Resveratrol，RES)是一种天然的活性多酚物质)，具有抗菌、抗炎、降血脂、抗氧化等多方面的药理活性，对肿瘤具有化学预防作用，而且对癌细胞具有选择性杀伤力；对治疗心脑血管疾病有很好的疗效[14]。

本课题组曾制备白藜芦醇分子印迹聚合物，并在PVDF平板膜上制备白藜芦醇分子印迹膜，对其选择性能进行了研究[15]，本文在此基础上，鉴于中空纤维膜比表面积大、分离效率高，在PVDF中空纤维膜表面制备白藜芦醇分子印迹膜，对其分离白藜芦醇的效果进行研究，以期为天然产物的分离纯化提供一种新思路。

1 实验部分1.1 试剂和仪器白藜芦醇(Resveratrol，RES) (美国Sigma公司)；白藜芦醇苷(polydatin，POL) (中国药品生物制品鉴定所)；EDMA、双酚A(BPA)、丙烯酰胺(AM)、乙腈、甲醇，以上试剂均为分析纯；偶氮二异丁腈(A IBN)，化学纯试剂，水为二次蒸馏水。

Agilent 1100型高效液相色谱仪(包括四元泵、自动进样器、DAD二极管阵列检测器，美国安捷伦公司)；756MC型紫外可见分光光度计(上海分析仪器总厂)；ZK282A型真空干燥箱；CQ26型超声波清洗器；FB-2型恒流泵(上海金达生化仪器有限公司)，聚偏氟乙烯中空纤维膜(PVDF)，孔径0.2 μm，购于天津膜天公司。

1.2 印迹膜(MIM)和非印迹膜(NIM)的制备称取0.38 g(1.7 mmol)白藜芦醇溶于20 mL乙腈中，依次加入0.71 g(10 mmol)功能单体AM、10 g(50 mmol)交联剂EDMA和0.1 g (0.6 mmol)引发剂A IBN充分混匀，通N2气5 min后再超声波脱气10 min。

然后将PVDF纤维膜放入该混合液中浸泡20 min，取出晾干，于45 ℃下在真空干燥箱中聚合24 h，真空度为-0.09~-0.005 MPa，得到以PVDF为支撑膜的印迹膜前驱体。

将该印迹膜前驱体用体积分数为10 %的乙酸甲醇溶液洗脱模板分子RES以及未聚合的单体和交联剂，直至用紫外分光光度计检测不到模板分子和杂质为止，再分别用甲醇和乙腈洗去过量的乙酸，即得以PVDF为基膜的RES 分子印迹膜(MIM)，将其保存在乙腈中备用。

非印迹膜(N IM)的制备除不加模板分子外，其余同上。

1.3 膜性能测试1.3.1 膜通量测试按文献[13]图1所示测试膜通量。

将膜组件接在如图所示的装置上，用恒流泵将甲醇从膜的内部注入。

测定甲醇通量。

1.3.2 膜萃取分离实验参照文献方法[13]进行膜分离实验。

如文献[13]中图2所示，将待测膜组件(20根膜，8 cm×1.14 mm)安装于装置中。

将30 mL混合液从膜管内泵入(管程)，30 mL甲醇以相同的流速从膜外泵入(壳程)进行萃取。

两侧溶剂逆向流动，膜界面发生传质，在分子印迹膜孔的推动下，混合液中的RES进入壳程的甲醇中。

收集并分析通过组件的溶液。

1.4 分析方法采用反相高效液相色谱法对白藜芦醇进行测定。

以保留时间定性，峰面积定量。

具体条件及操作参照文献[16]。

2 结果与讨论2.1 膜通量本实验测定了PVDF基膜、分子印迹膜和空白膜的甲醇通量，结果见表1。

由表l可见，印迹膜和非印迹膜的甲醇通量均比基膜低，说明印迹膜和非印迹膜表面确实发生了聚合，存在一层致密的聚合层，使膜透过甲醇的能力下降。

同时，非印迹膜的甲醇通量比印迹膜低，原因可能是印迹膜的表面由于模板分子洗脱后留下的印迹空穴仍然可以使甲醇透过，而非印迹膜无印迹孔穴的存在[13]。

表1 不同膜的甲醇通量Tab.1 Methanol permeability of different membranes膜类型甲醇通量/(mL·h-1)PVDF 200MIM 50NIM 102.2 膜萃取分离实验结果配制约50 µg/mL RES、POL混合溶液，按1.3.2方法行萃取过滤实验，实验结果见表2。

从表2可见，对于印迹膜，在甲醇[收稿日期] 2012-11-23[基金项目] 广东省教育部产学研资助项目(2009B090300216)[作者简介] 向海艳(1974-)，女，湖南龙山人，讲师，博士，主要研究方向为天然药物富集分离及分析。

广 东 化 工 2012年 第16期· 8 · 第39卷 总第240期萃取液中都检测不到RES 及POL ，表明印迹膜没有体现出对物质的透过选择性。

二者均有部分被吸附在膜孔内，从萃余液中RES 的含量<POL ，吸附分离因子达1.74，表明，印迹膜对RES 的吸附性能大于POL ，体现出了印迹膜对模板分子的吸附选择性。

这是因为印迹膜内有与模板分子RES 分子大小和形状均相匹配的孔穴，从而可以选择性地识别模板分子。

对于非印迹膜，在甲醇萃取液中同样都检测不到RES 及POL ，说明非印迹膜也没有体现出对物质的透过选择性。

萃余液中的RES 和POL 的量都高于印迹膜，表明非印迹膜对两种物质的吸附均要小于印迹膜，而且从萃余液中二者的含量推出吸附分离因子为1.2，表明非印迹膜对两种物质没有体现出吸附选择性。

这是因为在非印迹膜中由于没有印迹效应的存在，不能对模板分子选择性吸附。

由于单纯甲醇作为萃取剂，在萃取液中都无法检测到RES 及POL ，为此考虑在甲醇中适当加入少量冰醋酸作为萃取剂，实验结果见表2。

从表2可见，当萃取剂中加入体积分数为0.3 %的冰醋酸时：对于印迹膜，发现萃取液中RES 和POL 两种物质的含量均增大，表明物质透过膜的量增大，在萃取液中RES 的量要大于POL 的量，其透过分离因子达1.8，表明印迹膜对模板分子具有透过选择性。

原因可能是冰醋酸可以破坏氢键，有利于吸附－透过过程的进行，印迹膜内有与模板分子RES 分子大小和形状均相匹配的孔穴，从而形成通道使模板分子可以顺利通过并形成连续的、快速的传递[10]。

对于非印迹膜，由于没有印迹效应的存在，膜中孔穴是不规则和杂乱无章的，不能形成通道，物质的透过量仍然不大，在萃取相一侧仍无法检测到RES 及POL ，没有透过选择性。

表2 膜分离实验结果Tab.2 Experimental results of membrane separation甲醇萃取 0.3 %冰醋酸/甲醇萃取膜类型溶液RES 浓度/(μg·mL -1) POL 浓度/(μg·mL -1)分离因子 RES 浓度1POL 浓度 1分离因子 原液 50 50 50 50 透过液 － － 23.1 12.8 1.8(透过分离因子)印迹膜萃余液 38.243.2 1.74(吸附分离因子)19.2 30.4 原液 505050 50透过液 －－－ －非印迹膜 萃余液 48.8491.2(吸附分离因子) 40.842.63 结论以聚偏氟乙烯中空纤维膜为支撑体，成功制备了白藜芦醇分子印迹复合膜分离性能实验结果说明，与空白膜相比，白藜芦醇分子印迹膜对白藜芦醇具有选择性吸附作用，当萃取液中加入少量冰醋酸(以0.3 %的乙酸/甲醇作为萃取液)后，体现出对白藜芦醇的透过选择性，有望应用于虎杖提取物中白藜芦醇的富集分离，为中药活性成分的分离纯化提供了一种新的途径。