胸腺嘧啶核苷为模板的分子印迹研究

                             陈振贺 孙立权 罗爱芹
              北京理工大学，生命科学与技术学院，北京，100081

摘要：分子印迹聚合物作为一种具有特异识别能力的合成高分子材料在色谱分离分析中具有广泛的应用。胸腺嘧啶核苷是多种药物的原料，如正电子肿瘤代谢显像剂18F-脱氧胸苷、抗艾滋病药物2′,3′-双脱氢-2′,3′-双脱氧胸苷、齐多夫定和司他夫定、反义核酸多聚 ( 3′→5′) 亚甲基缩醛胸苷和抗病毒药5’-碘-2’-脱氧尿苷等[1-6]，因此对胸腺嘧啶核苷的富集和分离具有重要的意义。
    胸腺嘧啶核苷在甲醇、水等溶剂中具有较高的溶解度，但是水能与模板分子和功能单体形成强烈的氢键作用而不适合制备小分子的分子印迹聚合物，此外，我们实验室也证明了以甲醇为溶剂，也不能成功印迹胸腺嘧啶核苷。为了成功印迹胸腺嘧啶核苷，我们采用了“牺牲印迹空间”[7]的策略，即采用5’-(p-甲苯磺酰基)-2’-胸腺嘧啶核苷为模板分子，利用此分子形成的印迹孔穴去识别和吸附胸腺嘧啶核苷分子，只是将识别对甲苯磺酰基的印迹孔穴结构废弃不用。
1 实验药品及仪器：
1.1实验药品：
    胸腺嘧啶核苷（dT），Amresco；对甲苯磺酰氯，北京化学试剂公司；α-甲基丙烯酸，阿托兹精细化工有限公司；二甲基丙烯酸乙二醇酯，沙多玛公司；偶氮二异丁腈，北京化学试剂公司。
1.2实验仪器
    低温恒温槽（DC-4006），宁波新芝生物科技有限公司；紫外分光光度计（WFZ UV-2000），尤尼柯仪器有限公司。
2 分子印迹聚合物的制备
2.1 5’-(p-甲苯磺酰基)-2’-胸腺嘧啶核苷(Ts-dT)的制备[8]
    将2.5g dT溶于10mL吡啶，冷却至-10℃，将2.5g TsCl溶于10mL吡啶，缓慢滴入dT溶液，搅拌反应12h。反应混合物倒在一小块冰上，然后将其加入100mL水混合物中。混合物再用60mL×3氯仿萃取，将氯仿层混合，再用100mL×3饱和碳酸钠萃取，用100mL纯净水洗涤，硫酸镁干燥至澄清。50℃旋蒸除去氯仿。重结晶：95%乙醇重结晶。干燥：80℃真空干燥2h。产物：2.03g，收率：51.14%.
2.2 分子印迹聚合物的制备
2.2.1本体聚合法对分子印迹聚合物的优化
    实验以5’-(p-甲苯磺酰基)-2’-胸腺嘧啶核苷(Ts-dT)为模板（T），偶氮二异丁腈为引发剂，DMF为溶剂（致孔剂），α-甲基丙烯酸为功能单体（M），二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂（X），在254nm紫外光引发聚合条件下合成了分子印迹聚合物，合成的分子印迹聚合物经研磨过筛后用甲醇/乙酸（v/v，9:1）索氏提取，真空干燥后称取0.5g聚合物进行吸附实验，采用紫外分光光度法测定吸附溶液前后的含量变化，吸收波长267nm，吸附溶剂为乙腈。

    从表1和表2可知，模板分子、功能单体和交联剂的最优摩尔比为1:6:30，此时分子印迹聚合物对模板分子的吸附容量最大（0.0555 mg•g-1），用同样的方法测试了印迹聚合物对胸腺嘧啶核苷分子的吸附容量为：0 mg•g-1。
2.2.2沉淀聚合法制备分子印迹聚合物
    上述本体聚合法中使用的溶剂DMF会破坏胸腺嘧啶核苷和α-甲基丙烯酸之间的氢键作用，为了改善印迹聚合物对胸腺嘧啶核苷的吸附容量，采用沉淀聚合的方法，以5’-(p-甲苯磺酰基)-2’-脱氧胸苷(Ts-dT)为模板，以乙腈为溶剂，按照T:M:X为1:6:30，在60℃热引发聚合条件下，合成了分子印迹聚合物。印迹聚合物对模板分子的吸附容量为：0.0374 mg•g-1，对胸腺嘧啶核苷分子的吸附容量为：0.0353 mg•g-1。
3 结果：
    结果表明本实验采用的“牺牲印迹空间法”成功地制备了对胸腺嘧啶核苷分子有吸附能力的分子印迹聚合物。

参考文献
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[8] E. J. Reist, A. Benitez, L. Goodman. J. Org. Chem., 1964, 29: 554～558.