專利名稱：：對于煙草特有亞硝胺具有選擇性的分子印跡聚合物及其使用方法
技術領域：
：一般而言，本發(fā)明涉及分子印跡聚合物和該聚合物在煙堿代謝物的生物分析和分離中的用途。更明確的，本發(fā)明涉及對于煙草特有亞硝胺具有特異性的分子印跡聚合物，并且包括使用該聚合物來處理煙草、煙草替代品和它們的衍生物，以降低其中的目標化合物含量的方法。
背景技術：
：在醫(yī)學、膳食、環(huán)境和化學科學領域中，存在著日益增加的對于從相關物質的絡合混合物中選擇性的分離特定物質的需要。該目標可以是定量萃取某種化合物或某些化合物、測量它們的濃度或者從多組分混合物中選擇性除去目標化合物。嚴格的健康控制已經(jīng)增加了對這樣的方法的需要，即，能夠靈敏的和選擇性的量化廣泛使用的某些日常物質中的危險產(chǎn)物和代謝物。特別引人關注的是與煙草類產(chǎn)品的使用相關的化合物，該化合物要么初始存在于粗煙葉本身中，要么是在吸煙加工過程中產(chǎn)生的。含有亞硝基的化合物例如亞硝胺在這一點上被認為是特別有意義的。出于降低與抽煙相關的風險發(fā)生的目的，已經(jīng)生產(chǎn)了某些藥物產(chǎn)品，該產(chǎn)品僅僅含有刺激神經(jīng)的物質、煙堿、據(jù)稱是造成對可點燃抽吸的材料依賴方面的化學品。在用于戒煙治療的煙堿配料中，最廣泛使用的是煙堿口香糖。在生產(chǎn)中所需的質量控制包括監(jiān)控煙堿含量以及監(jiān)控主要的煙堿氧化產(chǎn)物可替寧(cotinine)、麥斯明(myosmine)、煙堿-順式-N-氧化物、煙堿-反式-N-氧化物和e-二烯煙堿。如果不要求，降煙堿、新煙草堿和毒藜堿的量化也是令人期望的。改進用于這樣的監(jiān)控和量化的方法和材料是本領域需要的。使用這樣的香煙替代品可以在活的生物體內(nèi)，通過煙堿在體內(nèi)組織物的含量保持在低于這樣的濃度，即，在該濃度時大部分的分析程序可以量化進行。因此除了在產(chǎn)品制造過程中使用的方法和材料之外，仍然需要改進的方式來監(jiān)控活的生物體內(nèi)的低含量的煙堿代謝物。除了需要相關的更新的產(chǎn)品之外，傳統(tǒng)的煙制品還需要用于量化、降低或者除去煙草或者煙霧中的組分的方法和材料。這樣的組分包括煙草特有亞硝胺(TSNA)和它們的生物堿前體4-(甲基亞硝氨基)-l-(3-吡啶基)-l-丁酮("顧K")、4-(曱基亞硝氨基)-4-(3-吡啶基)丁醛("麗A，，)、N-亞硝基降煙堿("NNN")、N-亞硝基毒藜堿("NAB")、N-亞硝基新煙草堿("NAT")、4-(曱基亞硝氨基)-l-(3-吡啶基)-l-丁醇("NNAL")、4-(甲基亞硝氨基)-4-(3-吡啶基)-l-丁醇("異NNAL，，)和4-(甲基亞硝氨基)_4-(3-吡啶基)丁酸("異NNAC，，)。為了適當?shù)牧炕@樣的化合物在人類生物流體中的存在量，人們發(fā)展了分析生物堿，特別是煙草中的亞硝?；纸猱a(chǎn)物和代謝物的方法。當篩查普通人群時，現(xiàn)有的用于這種分析的色譜法分離或者萃取方法缺乏處理大量的所產(chǎn)生的樣品所需的能力、靈敏性和速度。對于使用現(xiàn)有的方法而言，低濃度的亞硝胺(典型的以pg/mL而存在)需要帶有多步萃取的大量的樣品制備，并且在分析之前經(jīng)常需要對分析物進行化學衍生(例如在質譜之前的氘化)。導致這種復雜性的一個原因是現(xiàn)有的分離材料是非選擇性的，例如，可能是作為所討論的代謝物的抗體或者生物受體，而分離行為不取決于代謝物的物理化學性能如電荷或者疏水性。這些物理化學性能可能被樣品中許多其它不相關的分子所共享。因此快速和簡單的TSNA分析方法是重大的且未解決的醫(yī)學分析需要。或者MIP)來選擇性識別小分子的眾多報道。MIP是這樣的聚合物^其具有適于選擇性結合目標化合物的反應位點。非共價制備的分子印跡材料已經(jīng)被用于手性識別多種小分子，所述小分子包括治療藥劑，糖類，核苷堿類和殺蟲劑以及類固醇和縮氨酸激素。某些印跡材料所表現(xiàn)出的對于目標分析物高的親合力和選擇性已經(jīng)被證實與相應的免疫親合性(IA)相形成對照。但是，與后者的相不同，MIP材料是直接制備的，其在大部分的介質中是穩(wěn)定的，并且在長時間之后能夠再次使用。因此MIP材料在色i普法、分離(連續(xù)或者分批)、化學感測或者在特定的檢測中的應用仍然處于調(diào)查研究中。另外一種應用是以低濃度存在于生物樣品或者復雜的基質中的分析物的固相萃取(SPE)。SPE可能產(chǎn)生選擇性的富集和將分析物清除到現(xiàn)有的方法不能達到的程度。分子印跡固相萃取(MISPE)已經(jīng)用于生物分析、食品分析和環(huán)境分析中。在這些實例中，所獲得的選擇性富集和分析物清除在隨后的色譜法(例如HPLC)或者質語法量化中產(chǎn)生了更高的精度，并降低了檢測限(LOD)。由于它們對于目標分子或者目標分子組的高選擇性以及良好的親合性，因此MIP作為提高食品質量的工具已經(jīng)引起食品工業(yè)廣泛的關注。這要求使用MIP來選擇性的除去食品基質中不期望的組分。因為這些組分經(jīng)常以低的濃度存在，因此MIP的飽和能力通常不是一個限制因素。根據(jù)WO05/112670(其明確在此引入作為參考)，可能優(yōu)選的是具有MIP材料，該材料能夠選擇性吸收來自復雜的基質例如脲的大部分普通的亞硝?；療焿A衍生物，產(chǎn)生定量的回收，并由此在估算化學品濃度中產(chǎn)生了低的誤差。WO05/112670的實施例局限于使用下面的物質所制備的MIP:酸性或者高酸性模板單體例如甲基丙烯酸(MAA)、三氟甲基丙烯酸(TFMAA)、4-乙烯基安息香酸和4-乙烯基苯-黃酸。除了量化之外，還公知的是通過降低目標化合物的含量來試圖降低含有煙草、煙草替代品或者其混合物的消耗材料的有害作用。這樣的降低可以在材料本身或者在其衍生物例如該材料的萃取物中進行。所述降低還可以在該材料的熱分解產(chǎn)物中進行，即通過燃燒所獲得的主流和測流煙霧，或者通過將材料加熱到低于它的燃燒溫度的溫度而產(chǎn)生的氣溶膠。用于這種降低的一種公知的方法是將材料的熱分解產(chǎn)物與過濾器相接觸，該過濾器吸附了其中所不期望的組分。一種可選擇的方法包括材料的溶劑萃取，例如如US專利申請文件US-5601097中所述。根據(jù)該申請文件，煙草材料的蛋白質含量是如下來降低的用含有表面活性劑的溶液處理該煙草來萃取多肽，分離該溶液，從溶液中除去表面活性劑和多肽，以及將該溶液與煙草材料重新合并。國際專利申請文件WOO1/65954公開了一種方法，在其中將煙草與超臨界萃取流體例如超臨界二氧化碳相接觸來選擇性降低或者消除亞硝胺。這些方法被等同的施用到煙草本身和煙草替代品二者上，所述煙草們能夠以類似于煙草的S式，無論是通^抽;因、p且嚼、吸二或者其S方式而被消費。這里已經(jīng)有使用MIP來除去煙草煙霧中的煙石咸的嘗試，例如如Liu,Y.等人,MolecularlyimprintedSolid-PhaseExtractionSorbentforRemovalofNicotinefromTobaccoSmoke,AnalyticalLetters,第36巻第8期第1631-1645頁(2003)中所報道的那樣。該論文中所述的MIP被設計用于結合煙堿，而不是結合毒性更大的煙堿代謝物例如亞硝胺。不清楚的是該MIP是否實際上對于煙堿是選擇性的，因為作為該科學方法所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺少關鍵的對比校驗要素。如WO05/112670中所述，MIP對于TSNA的選擇性可以用于處理煙制品，并且由此降低了煙制品中的一種或多種含有亞硝基化合物的含量。這樣的MIP進一步可以用于活的生物體內(nèi)通常與煙制品的消費相關的TSNA的分析和量化中，以及用于非煙草產(chǎn)品的制備和評價中。因此無論如何，本領域仍然需要新穎的MIP以及將其用于煙堿和煙石咸代謝物領域中的方法。發(fā)明概迷本發(fā)明通過提供獨特的MIP而滿足了本領域這樣的需要，該MIP具有對于包含亞硝基的化合物有特別的選擇性。本發(fā)明的MIP可以如下來獲得在含有自由基引發(fā)劑的聚合介質中，在亞硝胺的結構類似物存在下，共聚一種或者多種中性功能性單體和疏水交聯(lián)劑，其后將模板從MIP中除去。本發(fā)明包括MIP的以下用途用于色語法中的分析和制備萃取、用于化學傳感器中的分析樣品預處理、或者作為固相過濾器用于從含煙堿的物質或者裝置中萃取TSNA。根據(jù)一種實施方案，提供了一種分子印跡聚合物，其對于至少一種煙草特有亞硝胺(TSNA)是選擇性的，該聚合物使用包含下面的材料來制備TSNA或者其結構類似物、中性功能性單體和疏水交聯(lián)劑。該TSNA的結構類似物可以是TSNA的烯胺類似物或者TSNA的^黃酰胺類似物或者TSNA的酰胺類似物，例如TSNA的曱酰胺類似物。該中性功能性單體可以選自甲基丙烯酸2-羥乙基酯(HEMA)、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、單丙烯酸甘油酯和單甲基丙烯酸甘油酯。該疏水交聯(lián)劑可以選自二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)和二乙烯基苯(DVB)。在本發(fā)明的實施方案中，該聚合物可以對NNK、NNA、NNN、NAB、NAT、NNAL、異麗AL或者異麗AC為選擇性的。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，提供一種煙制品，其包含煙料和上述實施方案的分子印跡聚合物。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，一種煙霧過濾嘴可以包含上面的分子印跡聚合物。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，一種成套物可以包含上面的分子印跡聚合物和用法說明書，其用于使用該分子印跡聚合物來對樣品中的亞硝胺進行至少一種下面的操作檢測、量化和分離。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，提供了一種制備分子印跡聚合物的方法，該聚合物對于TSNA是選擇性的，該方法包括在含有至少一種自由基引發(fā)劑的聚合介質中，在至少一種TSNA結構類似物存在下，共聚至少一種中性功能性單體和至少一種疏水交聯(lián)劑來產(chǎn)生結合到TSNA結構類似物上的分子印跡聚合物，和從該分子印跡聚合物中除去TSNA結構類似物。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，提供了降低煙制品中至少一種TSNA的含量的方法，其包括用本發(fā)明的分子印跡聚合物處理該煙制品。該煙制品可以通過熱分解含有煙草、煙草替代品或者其混合物的材料來生產(chǎn)，例如，通過將該材料加熱到低于它的燃燒溫度的溫度來生產(chǎn)，通過燃燒該材料來生產(chǎn)，或者通過將含有煙草、煙草替代品或者其混合物的材料與溶劑相接觸來生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明另外一種實施方案，提供了一種制造煙草材料的方法，其包括下面的步驟用溶劑處理含有煙草、煙草替代品或者其混合物的材料來生產(chǎn)一種萃取物，將該萃取物與本發(fā)明的分子印跡聚合物進行接觸，來降低萃取物中的其含量，和將該處理過的萃取物與萃取過的煙草材料進行合并。在本申請文件中，"煙草產(chǎn)品"表示一種材料，該材料含有煙草(包括煙葉或者煙草莖)，或者煙草替代品，或者煙草和煙草替代品的共混物，和這樣的材料的衍生物，包括該材料的萃取物，通過該材料熱分解所產(chǎn)生的煙霧和通過將該材料加熱到低于它的燃燒溫度而產(chǎn)生的氣溶膠。在煙制品是通過熱分解含有煙草或者煙草替代品的材料而產(chǎn)生的衍生物的情況中，該分解可以如常規(guī)的香煙一樣，通過燃燒該材料來進行，或者通過將該材料加熱到低于燃燒溫度的溫度來進行，這與某些已知的替代煙制品所用的方法是一致的，目的是產(chǎn)生消費者所吸入的氣溶膠?；蛘?，該煙制品可以是通過將含有煙草或者煙草替代品的材料與溶劑相接觸而產(chǎn)生的衍生物。特別的，本發(fā)明提供一種制造抽煙用的材料的方法，其包括下面的步驟用溶劑萃取可點燃抽吸的材料，用MIP(其對于至少一種亞硝基化合物是選擇性的)處理該萃取物來降低其在萃取物中的含量，和將該處理過的萃取物與可點燃抽吸的材料進行合并。在這種方法中，可點燃抽吸的材料可以處于任何的方便的形式中，例如細粉，莖稈，碎片，切割的葉片，切碎的莖稈，或者其任意的組合。溶劑可以是水性的或者非水性的，例如甲醇、乙醇或者超臨界流體萃取介質，例如超臨界二氧化碳液體。該萃取可以在任何有利于從煙草中萃取含氮化合物的條件下進行。本發(fā)明還包括一種煙制品，其包含煙草或者煙草替代品和MIP，該MIP對于從煙制品的熱分解產(chǎn)物除去至少一種含亞硝基的化合物是選擇性的。本發(fā)明的煙制品可以采取任何的常規(guī)形式，例如香煙、雪茄或者小雪茄。特別的，該煙制品可以包含任選的處于包裝紙中的煙料條，具有或者不具有過濾嘴。包裝紙可以是紙張、煙葉、再加工的煙草或者煙草替代品?；蛘撸?，在這里煙制品打算用來產(chǎn)生低排放的側流煙霧，或者在主流煙霧中產(chǎn)生更低含量的高溫分解產(chǎn)物的情況中，包裝紙可以由不燃的無機材料例如陶資材料構成。過濾嘴可以是任何合適的材料，例如纖維性乙酸纖維素、聚丙烯或者聚乙烯或者紙張。煙料優(yōu)選是煙草，但是也可以是煙草替代品例如非煙草煙料。非煙草煙料的實例是干燥的和固化的植物材料，包括水果材料，和例如可以是由藻酸鹽和產(chǎn)生氣溶膠的物質例如甘油所生產(chǎn)的合成煙料。該煙料還可以包含煙草和非煙草煙料的共混物。在煙料包含煙草的情況中，該煙草可以是任何的合適類型的煙草，或者其共混物，包括風干的、火干的、烤干的或者曬干的葉片或者莖稈，并且可以是已經(jīng)使用任何適當?shù)姆椒ㄟM行過加工的。例如，可以對該煙草進行切割、切碎、膨脹或者再加工。該煙料還可以包含常規(guī)的添加劑，例如改良劑、著色劑、濕潤劑(例如甘油和丙二醇)、惰性填料(例如白堊)和調(diào)味劑(例如糖、甘草和可可粉)。本發(fā)明還可以用于這樣的煙草，即，該煙草打算用于通過吸吮、咀嚼而口服或者鼻服，或者用鼻子攝取，而非抽煙使用。這樣的產(chǎn)品包括鼻煙，濕鼻煙(snus)和嚼煙。MIP可以混入到可點燃抽吸的材料中。因此，本發(fā)明包括含有MIP的煙料，該MIP對于從可點燃抽吸材料的熱分解產(chǎn)物中除去至少一種煙草特有亞硝胺是選擇性的?；蛘?，在這里煙制品包含在包裝紙中的可點燃抽吸的材料條的情況中，MIP可以混入到該包裝紙中。本發(fā)明因此包括用于煙制品的包裝紙材料，其包含分子印跡聚合物，該聚合物對于從煙料的熱分解產(chǎn)物中除去目標組分是選擇性的。該包裝紙可以是纖維素基材料例如紙張或者煙草基材料例如再加工的煙草。優(yōu)選本發(fā)明的煙制品是香煙，其包含煙絲條、包裝紙和過濾嘴，該過濾嘴包含MIP,該MIP對于從可點燃抽吸材料的熱分解產(chǎn)物中除去至少一種煙草特有亞硝胺是選擇性的。本發(fā)明還包括一種包含MIP的煙霧過濾嘴，該MIP對于從煙料的熱分解產(chǎn)物中除去至少一種煙草特有亞硝胺是選擇性的。該煙霧過濾嘴可以與煙制品分別進行生產(chǎn)，例如處于香煙或者煙斗的形式，或者它可以與煙制品合為一體，例如處于帶過濾嘴香煙的形式。處于過濾嘴形式的煙霧過濾器可以是任何常規(guī)的構造。例如"達爾馬提亞(dalmatian)"式過濾器包含纖維性過濾材料部分例如乙酸纖維素，處于顆粒形式并且分布在所述部分的整個中的MIP?；蛘?，該過濾器可以處于"腔"式過濾器的形式，其包含多個部分，其中MIP可以位于兩個相鄰的纖維性過濾材料部分之間。該煙霧過濾嘴還可以包含其它的吸附劑材料例如離子交換樹脂、沸石、二氧化硅、氧化鋁或者安伯萊特(amberlite)。在使用中，煙霧通過該過濾器，MIP選擇性吸附和保持煙霧中的目標化合物，并且將過濾后的煙霧傳遞到吸煙者。本發(fā)明的煙霧過濾嘴和煙制品可以包括在使用中保護MIP免受煙霧或者減少它曝露到煙霧的裝置。這可以以許多不同的方式來實現(xiàn)。例如該煙霧過濾嘴可以包含用來吸附煙霧的蒸汽或者微粒相中的材料的過濾元件。這樣的過濾元件可以包含普通的吸附劑例如活性炭，其可以處于任何方便的形式中，例如細絲、粒子、細粒、布或者紙張。該過濾元件還可以是選擇性的吸附劑例如離子交換樹脂、沸石、二氧化硅、氧化鋁或者安伯萊特。用于保護MIP的裝置可以包括兩個或者多個這樣的不同組成的過濾元件，例如第一過濾元件是乙酸纖維素，第二過濾元件是活性炭。在煙霧過濾嘴和煙制品中提供多個過濾元件是公知的，并且可以使用任何常規(guī)的過濾器構造以及相關的構建方法。圖1表示了印跡聚合物合成程序的略圖2表示了煙草特有亞硝胺；圖3表示了亞硝胺的電子等排類似物；圖4A表示了酰胺和磺酰胺基目標類似物的實例；圖4B表示了烯胺目標類似物(MPAPB)，其用作模板來制備萃取NNAL的MIP;圖5表示了甲基丙烯酸2-幾乙基酯的化學結構；圖6表示了二曱基丙烯酸乙二醇酯的化學結構；圖7表示了N-亞硝基哌啶和煙堿萃取的結果，這里模板1是甲酰胺，模板2是烯胺，模板3是磺酰胺；圖8表示了從水溶液中萃取的TSNA和煙堿的百分率；圖9表示了通過水洗所釋放出的TSNA的百分率；圖IO表示了從水溶液中萃取的TSNA和煙石咸的百分率；圖11表示了通過水洗所釋放出的TSNA的百分率；圖12表示了在5個分別的樣品載荷之后未保持的煙堿的百分率；圖13表示了在5個分別的樣品載荷之后未保持的NNN的百分率；圖14表示了在5個分別的樣品載荷之后未保持的NNK的百分率；圖15表示了在5個分別的樣品載荷之后未保持的NAT的百分率；圖16表示了在5個分別的樣品載荷之后未保持的NAB的百分率；圖17是帶有本發(fā)明的煙霧過濾嘴的煙制品的側視圖，部分縱向橫截面和部分剖析圖；和圖18是類似于圖17的，帶有本發(fā)明的替代煙霧過濾嘴的煙制品的圖。在附圖中，類似的特征給出了類似的附圖標記。發(fā)明詳述分子印跡典型的由下面的步驟組成(l)將模板化合物(其可以是目標分子或者其結構類似物)與所選擇的功能性單體(一種或多種)在溶液中相互作用來形成模板-單體絡合物；(2)將該模板-單體絡合物與交聯(lián)單體共聚，產(chǎn)生一種帶有模板化合物的聚合物基質；(3)將該模板化合物從聚合物基質中萃取來形成MIP,該MIP可以用于選擇性的結合目標分子。在步驟(3)之前，在MIP是作為固體聚合物(或者整料)來制備的情況中，典型的是將它壓碎和過篩來獲得期望尺寸部分的微粒材料。當通過懸浮聚合或者乳液聚合方法來制備時，這樣的壓碎和過篩是不必要的，這是因為在這些聚合方法過程中粒度可以被控制到所期望的限度內(nèi)?？梢詫⑼ㄟ^任意一種上述的方法所制備的微粒材料填充到色語法或者固相萃取柱中，并且用于將模板與混合物的其它組分進行色語分離，所述的混合物包含具有類似結構或者官能度的分子。通過除去模板化合物而曝露的分子印跡聚合物上的反應位點將處于這樣的立體化學構造中，即，該構造適于與目標分子的新分子進行反應。結果，該分子印跡聚合物可以用于選擇性的結合目標分子。"非共價"路線已經(jīng)被廣泛的用來產(chǎn)生分子印跡結合位點。這種路線利用模板化合物和功能性單體的非共價自組裝來形成模板-單體絡合物，隨后通過在交聯(lián)單體存在下進行自由基聚合，最后萃取模板化合物。共價印跡(在其中在聚合之前，模板分子和合適的一種或者多種單體共價鍵合在一起)也可以根據(jù)已知的方法來進行。通過任何一個上面的方法所形成的MIP的結合性能可以通過該模板分子的再結合來檢查。該聚合是在成孔溶劑、成孔劑存在下進行的。為了穩(wěn)定功能性單體和模板化合物之間的靜電相互作用，成孔劑經(jīng)常選自低到中等極性的非質子溶劑。模板化合物在聚合介質中經(jīng)常表現(xiàn)出中到高的溶解性，因此這些化合物或者它們的結構類似物可以直接用于這種常^L的方法中。雖然目標分子本身可以用作模板，但是該目標分子的結構類似物通常是優(yōu)選的，這是因為(a)該目標分子在聚合條件下可能是不穩(wěn)定的或者可能抑制聚合；(b)由于它的合成或者成本或者這二者的復雜性，因此目標分子不能以足夠的量來使用；(c)模板在預聚混合物中可能是不溶的或者溶解性差的；(d)保留在聚合物基質的較少使用區(qū)域中的少量的目標分子可能污染MIP，該目標分子在使用中可能從MIP中放出；和/或(e)目標分析物可能引起嚴重的健康風險，因此不應當用作模板。在亞硝基化合物，特別是下述的稱為TSNA的化合物的情況中，通常更便利的是使用其的功能類似物作為模板化合物。例如TSNA的磺酰胺、烯胺或者酰胺例如甲酰胺的衍生物可以是模板化合物，參見例如與之相同的圖2。在這里MIP是使用目標化合物的功能類似物衍生的情況中，該功能類似物應當是電子等排的，還優(yōu)選與目標化合物是等電子的，或者它可以包含目標化合物的次級結構，在這里強的相互作用是可能的。作為此處使用的分子的"結構類似物"不同于初始分子，但是在分子形狀、電子分布或者其它特性方面部分或者全部的類似于初始分子的部分或者全部。包含亞硝基的化合物，特別是亞硝胺(其具有通式0-N-N(Ri)(R2))是煙草和煙草煙霧的眾多成分中被認為對吸煙者具有有害作用的成分。本發(fā)明非常關注的是天然的存在于煙草中的亞硝胺基團TSNA,參見圖2。用于亞硝胺目標的可能的電子等排類似物參見圖3。所示的分子是母體胺的全部的衍生物，并且其可以由仲胺和相應的醛或者?；纫徊胶铣?。烯胺的分子模型(圖4B)已經(jīng)顯示出與NNAL良好的立體互補作用。當用來從分析溶液、體液和煙草材料中分析和萃取眾多的煙堿代謝物時，在WO05/112670中所述的MIP顯示出具有前景的結果。但是，由于TSNA具有特定的和窄的相關領域，正在進行從不同的材料中回收這些化合物的新方式的研究。在這方面，已經(jīng)評估了使用新材料和方法來形成MIP。新MIP的構思是從選擇合適的模板開始的。如上所述，模板賦予聚合物選擇性，并且其理想的應當是化學穩(wěn)定的、易于獲得、易于處理和賦予選擇性的結合性能。本發(fā)明的一個目標是減少人曝露于亞硝胺，亞硝胺不是潛在的模板。作為替代，甲酰胺、烯胺和磺酰胺(參見圖2)可以用來代替亞硝基基團，產(chǎn)生它們的類似的幾何形狀，并且在同樣的位置上具有一部分的負電荷。單體、交聯(lián)劑和聚合條件(例如溶劑或者成孔劑，引發(fā)劑和溫度)也影響最終的MIP的性能。所評價的單體是酸性MAA以及中性單體甲基丙烯酸2-羥乙基酯(HEMA),參見圖5。交聯(lián)劑(其最終構成聚合物的大部分)還影響聚合物是親水性的還是疏水性。因此評價了親水性交聯(lián)劑PETRA和疏水EDMA,參見圖6。對于聚合而言，評價了熱和光化學引發(fā)。初始的試-瞼顯示中性的、疏水MIP表現(xiàn)出令人驚訝的結果，該MIP是用烯胺或者磺酰胺印跡并且使用UV聚合制備的。繼續(xù)進行分析，其包括酸性的和親水性MIP作為對比，結果匯總如下。作為解釋而非限制，本發(fā)明將參考多個實施例進一步詳細描述。本發(fā)明涉及模板分子，聚合物材料(其被設計來結合有機或者水性體系中所存在的TSNA),和所述的材料的最終用途，其用于例如色譜法中的分析或者制備分離來預處理分析樣品，以及用于化學傳感器中。除非另有指示，否則原料是市售的或者可以通過常規(guī)的技術來制備。實施例1:制備用于評價的MIP制備十二個不同的MIP,其代表了下面成分的全部可能的組合三種;^莫板(曱酰胺，烯胺和磺酰胺)、兩種單體(酸性和中性)和兩種交聯(lián)劑(親水和疏水)。使用N-亞硝基哌啶和(-)-煙堿在水中1:1的混合物來評價MIP。還在類似的條件下產(chǎn)生和評價了非印跡的參考聚合物。結果匯總在圖7。制備烯胺和吡。定曱醇模板的實例以及對可以用于本發(fā)明中目的的方法的進一步的說明可以在WO05/112670中找到。從圖7中明顯可見，使用酸性單體的MIP結合了大量的煙堿。對于其中TSNA被篩出，而煙堿含量應當不受影響的保持的應用而言，則這樣的單體是較少有利的。另外，顯而易見的是帶有疏水交聯(lián)劑的MIP在結合亞硝胺方面優(yōu)于親水性MIP。實施例2:制備用于分析對照的MIP如圖7所匯總的那樣，由于中性疏水MIP令人驚訝的良好性能，選擇該中性疏水MIP(其是用烯胺或者磺酰胺模板印跡的和使用UV聚合的)來用于進一步分析。為了對比，將最佳性能的親水性MIP也包括在該樣品中。使用表1所匯總的參數(shù)來制備七個MIP。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>實施例3:用TSNA/煙堿混合物評價所選擇的MIP制備SPE柱，每個含有25mg的MIPl-7。向每個柱中加入lml的水溶液，該溶液含有0.30|ag/ml總量的TSNA和0.2|ug/ml的煙堿。使用HPLC來測量每個柱中的還未被萃取的TSNA的量，用于萃取材料的計算，參見圖8。然后使lml水通過每個柱，并且測定TSNA的釋放量(如果存在的話)，參見圖9。圖8和9每一個代表了兩個試驗的平均。基于該疏水中性MIP的強的性能，使用lml的測試溶液來重復評價MIPl和3-7，該溶液含有在pH6.3磷酸鹽緩沖液(離子強度0.09)中的0.30iug/ml總量的TSNA和4jug/ml的煙堿。結果表示在圖10和11中，這里二者代表了兩個試-驗的平均。可以看出，MIP1、3和4由于保持100%的TSNA，同時使得大部分的煙堿不受阻礙的通過而顯示出最佳性能。還在pH5.3和7.3評價了MIP1、3和4的性能。隨著pH的升高，煙堿的保持率從大約10%增加到30%，表明這里煙堿不受影響，使用輕微酸性的pH獲得了最佳的性能。還在pH6.3使用相同的條件，評價了酸性MIP,該MIP是使用酸性單體MAA和疏水交聯(lián)劑EDMA形成的，它保持了大約90%的煙堿。使用在MeOH液中的0.5%TFA沖洗來進行MIP的再生。還可以使用其它酸/醇混合物。實施例4:用特定的TSNA和煙堿來評價所選擇的MIP在發(fā)現(xiàn)上述試驗中的MIP1、3和4的令人驚訝的良好性能之后，進行了進一步的評價。SPE柱是用25mg研磨碎的MIP制備的，并且五種負荷的測試溶液每個以lml加載到所述的柱上。該測試溶液是在pH6.3磷酸鹽緩沖液(離子強度0.09)中NNN、NNK、NAT每種大約80ng/ml,40ng/ml的NAB和4pg/ml的煙堿。在加載每個樣品之后，使用HPLC測量未保持的煙堿和每個TSNA的量。還評價了對照的非印跡聚合物。結果表示在圖12-16中。如圖所示，在第一加載步驟中大約10%的煙堿被MIP結合。這種用煙堿浸透MIP和加入更多的樣品到所述的柱上沒有產(chǎn)生進一步明顯的煙堿的保持性。NNN是非常弱的結合到MIP上，并且在第二加載步驟中看到其漏過(breakthrough)。MIPl、3和4的每一個在保持NNK、NAB和NAT方面是優(yōu)異的。因此，中性功能性單體，烯胺或者磺酰胺模板，和疏水交聯(lián)劑的組合產(chǎn)生了令人驚訝的TSNA在混合樣品中的保持性，而僅僅保持了最小量的煙堿。這樣的MIP對于下面的應用是特別有利的其中TSNA被從樣品中除去，而煙堿不應當受影響，例如處理煙草或者煙草煙霧來除去TSNA。另夕卜，這樣的MIP可以用于能夠測量TSNA量的方法中，該TSNA是產(chǎn)品樣品或者來自患者的樣品。在這種情況中，如果煙堿是令人感興趣的組分，則通過MIP所保持的煙》咸量可以:故量化和其它方法，例如，煙堿<-特定的MIP可以用來量化樣品中的煙堿的剩余量。評價煙堿含量的另外的步驟可以在使用本發(fā)明的TSNA特定MIP之前或者之后來進行。實施例5:本發(fā)明的MIP在煙草萃取物處理中的應用根據(jù)上述參數(shù)所生產(chǎn)的聚合物可以引入到SPE柱中，并且該柱可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)。用于該聚合物中的中性功能性單體可以是例如HEMA,丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，N-曱基丙烯酰胺，單丙烯酸甘油酯，單甲基丙烯酸甘油酯，或者2-(4-乙烯基苯基)-l,3-丙二醇。疏水交聯(lián)劑可以是例如EDMA、TRIM、DVB、間二丙烯苯、二曱基丙烯酸四丁二醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺、N，N'-亞乙基二丙烯酰胺、N,N'-亞丁基二丙烯酰胺、N,N'-六亞甲基二丙烯酰胺。另外的可使用的材料是已知的，參見例如，MolecularlyImprintedMaterial:ScienceandTechnology,Yan，M;Ramstr6m,O;編輯MarcelDekker,紐約2005。切割或者切碎的煙草葉可以在6(TC用水萃取15-25分鐘。將煙草通過過濾與溶液分離并進行干燥。使溶液通過SPE柱，并從萃取物中吸收TSNA。然后將該柱排空，溶液通過薄膜蒸發(fā)進行濃縮，然后將該濃縮物與萃取過的煙草合并，并且在空氣中干燥。該MIP的性能可以如下來評價使用2xlml的含有0.5%TFA的曱醇從MIP中洗提所結合的化合物，并將萃取物使用HPLC-UV進行分析。實施例6:本發(fā)明的MIP在處理煙草萃取物中的應用使用一種連續(xù)萃取的方法，將美國共混型(USBlend-type)切碎的煙草葉裝入第一萃取室中，向其中供入超臨界二氧化碳。在與煙草接觸之后，將該二氧化碳供入含有本發(fā)明MIP的第二萃取室。與該聚合物接觸后，將該二氧化碳返回笫一萃取室中，并與煙草再次接觸。持續(xù)該循環(huán)方法直到煙草的TSNA含量已經(jīng)降低到期望的程度，然后將二氧化碳從該系統(tǒng)中排出，并將煙草從第一室中除去。然后將第二室中的MIP再生來重新使用。實施例7:本發(fā)明的MIP在樣品分析中的應用通過加入25mg本發(fā)明的MIP來制備SPE柱。將測試樣品加入到該柱中，該樣品是例如5ml潛在的含有TSNA的人尿。使該樣品通過所述的柱，然后將其置于真空來除去全部的液體和確保該MIP材料干燥?？梢赃M行清洗，例如用lml蒸餾水來除去任何的干擾化合物，所述千擾化合物可以具有與MIP相關的非特異性。在干燥后，可以使用例如lmlDCM將TSNA從MIP中回收，并使用HPLC量化。實施例8:本發(fā)明的MIP在煙制品中的應用參考附圖，圖17和8表示了香煙形式的煙制品，其具有包裹在包裝紙2中的煙絲條1，該煙絲條1依靠水松紙4連接到煙霧過濾嘴3上。為了清楚起見，將水松紙4與包裝紙2間隔開來表示，但是在實際中它們處于密切接觸中。在圖17中，煙霧過濾嘴3包括三個圓筒形過濾嘴元件3a,3b,3c。處于該過濾嘴的嘴端的第一過濾嘴元件3a長度是7mm,其由用7重量%的三醋精增塑劑浸漬的乙酸纖維素粗纖維構成，該粗纖維在它的整個長度上具有25mm的水表壓降。位于中間的第二過濾嘴元件3b是長度為5mm的腔體，其中含有150mg的活性炭粒子。鄰近煙絲條1的第三過濾嘴元件3c長度是15mm，在它的整個長度上具有90mm水表壓降，并且包含80mg的乙酸纖維素粗纖維。該粗纖維浸漬有4重量％的三醋精并且具有80mg的MIP,該MIP對于上述的TSNA是特異性的，并且以"達爾馬堤亞"式(Dalmatianstyle)均勻的分布在它的整個體積內(nèi)。圖18所示的香煙類似于圖17的香煙，除了煙霧過濾嘴3具有四個同軸的、圓筒形過濾嘴元件3a、3b、3c和3d。在香煙嘴端的第一過濾嘴元件3a長度是5mm,并且其由用7重量％的三醋精增塑劑浸漬的乙酸纖維素粗纖維構成。位于第一過濾嘴元件3a鄰近的第二過濾嘴元件3b是長度為5mm的腔體，并且其含有200mg如此處所述生產(chǎn)的MIP,該MIP對于TSNA是特異性的。鄰近第二過濾嘴元件3b的第三過濾嘴元件3c長度是10mm,并且其包含用7重量％三醋精增塑劑浸漬的乙酸纖維素粗纖維。位于第三過濾嘴元件3c之間的第四過濾嘴元件3d長度是7mm,并且其包含80mg的活性炭粒子。在水松紙4中的一圏通氣孔5在徑向平面A-A中形成，當煙霧通過該香煙^皮吸入時，該通氣孔將空氣傳遞到第三過濾嘴元件3c與第四過濾嘴元件3d結合點的下游大約3mm處已經(jīng)闡明的前面的公開內(nèi)容僅僅用來闡明本發(fā)明而非對其進行限制。因為對所公開的體現(xiàn)本發(fā)明的主旨和本質的實施方案的改進對本領域技術人員而言可能是顯而易見的，因此本發(fā)明應當被解釋為包括附加的權利要求及其等價物的范圍內(nèi)的任何情況。權利要求1.一種分子印跡聚合物，其對于至少一種煙草特有亞硝胺(TSNA)是選擇性的，該聚合物使用包含下面的材料來制備TSNA或者其結構類似物；中性功能性單體；和疏水交聯(lián)劑。2.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中所述的TSNA的結構類似物是TSNA的烯胺類似物。3.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中所述的TSNA的結構類似物是TSNA的酰胺類似物，例如曱酰胺。4.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中所述的TSNA的結構類似物是TSNA的磺酰胺類似物。5.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中所述的中性功能性單體選自甲基丙烯酸2-羥乙基S旨(HEMA)、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、單丙烯酸甘油酯和單曱基丙烯酸甘油酯。6.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中所述的疏水交聯(lián)劑選自二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、三羥曱基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)和二乙烯基苯(DVB)。7.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NNK是選擇性的。8.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NNA是選擇性的。9.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NNN是選擇性的。10.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NAB是選擇性的。11.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NAT是選擇性的。12.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于NNAL是選擇性的。13.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于異NNAL是選擇性的。14.根據(jù)權利要求1的聚合物，其中該聚合物對于異NNAC是選擇性的。15.—種煙制品，其包含煙料；和根據(jù)權利要求l-14任何一項的聚合物。16.—種煙霧過濾嘴，其包含根據(jù)權利要求l-14任何一項的聚合物。17.—種成套物，其包含18根據(jù)權利要求l-14任何一項的聚合物；和用法說明書，用于使用該分子印跡聚合物來對樣品中亞硝胺進行至少一種下面的操作檢測、量化和分離。包括在含有至少一種自由基引發(fā)劑的聚合介質中，在至少一種TSNA結構類似物存在下，共聚至少一種中性功能性單體和至少一種疏水交聯(lián)劑來產(chǎn)生結合到TSNA結構類似物上的分子印跡聚合物；和從該分子印跡聚合物中除去TSNA結構類似物。19.根據(jù)權利要求18的方法，其中該功能性單體選自HEMA、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、單丙烯酸甘油酯和單甲基丙烯酸甘油酯。20.根據(jù)權利要求18的方法，其中所述交聯(lián)劑選自EDMA、TRIM和DVB。21.—種分子印跡聚合物，其是通過權利要求18-20任何一項的方法所生產(chǎn)的。22.—種降低煙制品中至少一種TSNA的含量的方法，其包括用權利要求1-14任何一項的聚合物處理該煙制品。23.根據(jù)權利要求22的方法，其中該煙制品是通過材料的熱分解來生產(chǎn)的，該材料含有煙草、煙草替代品或者其混合物。24.根據(jù)權利要求22的方法，其中該煙制品是通過將材料加熱到低于它的燃燒溫度的溫度來生產(chǎn)的。25.根據(jù)權利要求22的方法，其中該煙制品是通過材料的燃燒來生產(chǎn)的。26.根據(jù)權利要求22的方法，其中該煙制品是通過將含有煙草、煙草替代品或者其混合物的材料與溶劑接觸來生產(chǎn)的。27.—種制造煙草材料的方法，其包括下面的步驟用溶劑處理含有煙草、煙草替代品或者其混合物的材料來生產(chǎn)一種萃取物；將該萃取物與權利要求l-14任何一項的聚合物進行接觸，來降低萃取物中的含量；和將該處理過的萃取物與萃取過的煙草材料進行合并。種命,，該方法全文摘要一類特異性識別和結合到TSNA的分子印跡聚合物，該聚合物在例如將TSNA從生物流體中分析和分離中是有用的。這樣的聚合物同樣在處理和制造煙制品和材料的方法中是有用的。文檔編號A24B15/30GK101547617SQ200780045066公開日2009年9月30日申請日期2007年11月26日優(yōu)先權日2006年12月7日發(fā)明者A·里斯,E·伊爾梅斯,J·比林申請人:英美煙草(投資)有限公司