專利名稱：克侖特羅表面分子印跡材料制備方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種表面分子印跡材料的制備方法，尤其涉及一種能檢測克侖特羅殘留的表面分子印跡材料制備方法。本發(fā)明還公開了該表面分子印跡材料的應用。
背景技術：
克侖特羅是一類選擇性腎上腺素受體激動劑，俗名“瘦肉精”，在動物眼睛、毛發(fā)、 肝、肺、腎等組織中易引起蓄積。人類食后含有克侖特羅的食品后會產(chǎn)生嚴重的毒副作用， 主要癥狀是心跳加速，四肢顫抖、腹痛頭暈，同時有呼吸困難、惡心嘔吐等癥狀。長期食用含有克侖特羅的食品會引起人體心血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，甚至導致染色體畸變，誘發(fā)惡性腫瘤?？藖鎏亓_殘留對人體健康和生命安全造成的嚴重危害引起世界各國的高度重視。 在上世紀90年代，世界各國紛紛禁用克侖特羅在畜牧生產(chǎn)中使用，并將畜產(chǎn)品的克侖特羅殘留作為必檢項目。目前國內(nèi)外克侖特羅的殘留檢測方法主要有色譜法(氣相色譜-質(zhì)譜、 液相-質(zhì)譜等)和免疫檢測法。由于畜產(chǎn)品中脂肪、蛋白質(zhì)等干擾性基質(zhì)含量較高，當檢測樣品為動物器官組織時，需對樣品進行提取和凈化，主要的前處理方法是固相萃取法(SPE)。然而SPE技術所采用的固相提取填料大多是C18，C8，硅膠Silica，陰/陽離子交換等常規(guī)的吸附劑。這些吸附劑與分析目標物的作用力是非特異性的。在檢測分析動物組織中濃度在yg/kg級的克侖特羅時，萃取和洗脫條件非常難掌握。在檢測工作中，經(jīng)常出現(xiàn)回收率低或雜質(zhì)干擾大，直接導致檢測結(jié)果的準確性和檢測方法靈敏性有所下降，造成“假陰性”情況也時有發(fā)生。對于樣品中克侖特羅殘留含量的準確判定帶來了一定的問題。所以，新型高選擇性識別能力填料基質(zhì)的開發(fā)研制是非常重要的。由于具備了獨特的選擇性和親和力，近年新興發(fā)展的分子印跡技術生產(chǎn)高選擇性和親和性的萃取吸附填料成為可能。分子印跡技術是高分子科學、材料科學、生物化學等多學科相結(jié)合獲得在空間結(jié)構和結(jié)合位點上與某一分子(模板分子)完全匹配聚合物的新實驗制備技術。由于分子印跡聚合物(MIPs)具有良好的物理化學穩(wěn)定性、耐受高溫、高壓、酸堿、有機溶劑等惡劣環(huán)境的能力、容易保存、制備簡便，易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)、較好的使用壽命等優(yōu)點，分子印跡技術 (MIT)在藥物殘留檢測分析的固相萃取、現(xiàn)場快速檢測試劑盒、生物傳感器等研究領域發(fā)展迅速。利用分子印跡(MIP)材料特異性識別克侖特羅的已有少量專利和文獻報道，如申請?zhí)枮?00810207771. 2《分子印跡聚合物的制備及其用其分離鹽酸克倫特羅》(公開號為 CN101434679A)及《化學與生物工程》2005. No. 6中李更生等人所著的“克倫特羅分子印跡聚合物吸附性能研究”，上述文獻均公開了制備克侖特羅分子印跡物的方法，但均采用了本體聚合法。本體聚合法是將模板分子克侖特羅和功能單體甲基丙烯酸、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯按一定的比例混合在致孔劑乙腈或氯仿中，相互作用平衡后，以加熱的方式引發(fā)交聯(lián)聚合反應得到固體聚合物，將形成的塊狀聚合物研磨成一定大小的無定形顆粒，經(jīng)篩選、洗脫模板分子后在聚合物中便留下與模板分子空間結(jié)構與作用位點互補的空穴，得到印跡聚合物微粒，該微粒材料對模板分子具有一定的識別功能。本體聚合法是目前應用最廣、制備印跡聚合物最成熟和最通用的方法，顯著的優(yōu)點是制備過程相對簡單，聚合體系控制方便，但存在模板分子包埋過深、難以洗脫、模板滲漏、形狀不規(guī)則和機械性能低等缺點，在很大程度上抑制了實際樣品中的應用。為了提高印跡材料的應用性能，國內(nèi)外很多學者致力于研究新的分子印跡材料制備工藝，其中表面分子印跡是近年來興起的研究熱點。在這種方法中，印跡分子只存在于聚合物的表面上。具體是在一個已經(jīng)制備好的大孔固相載體的表面上，先通過接枝、螯合等作用引入含有雙鍵的單體，再以一定的方式將印跡分子、交聯(lián)劑和引發(fā)劑等混合或是沉積在這種經(jīng)過化學修飾的表面上，最后引發(fā)取合反應得到表面分子印跡物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述的技術現(xiàn)狀而提供一種克侖特羅表面分子印跡材料制備方法。本發(fā)明所要解決的又一個技術問題是提供一種吸附速率快的克侖特羅表面分子印跡材料制備方法。本發(fā)明所要解決的又一個技術問題是提供一種吸附能力強的克侖特羅表面分子印跡材料制備方法。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種克侖特羅表面分子印跡材料制備方法，其特征在于包括如下步驟①硅膠的活化，稱取硅膠，用酸的水溶液進行回流活化；②硅膠雙鍵鍵合，活化后硅膠與含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑加熱后進行反應；③硅膠表面化學接枝，在水介質(zhì)中，以氮氣除氧，在引發(fā)劑的作用下，將功能單體接技到雙鍵鍵合的硅膠上，得到接枝微粒；④產(chǎn)物制得，將接枝微粒加到500 2000mg/L的克侖特羅水溶液中，調(diào)節(jié)體系pH 值至堿性，加入交聯(lián)劑，加熱反應；反應結(jié)束后，洗去模板分子克侖特羅，干燥，即得克侖特羅表面分子印跡材料。步驟①中的硅膠粒徑范圍在5 200 μ m之間。步驟①中的酸為甲烷磺酸或鹽酸。步驟②中的含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑為3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。作為優(yōu)選，步驟③中的功能單體為甲基丙烯酸。作為優(yōu)選，步驟③中的引發(fā)劑為過硫酸銨。作為優(yōu)選，步驟④中的交聯(lián)劑為乙二醇二縮水甘油醚。作為優(yōu)選，步驟④中的堿性滿足pH為8 9. 5之間。作為優(yōu)選，步驟②中加熱溫度為40 70°C，步驟④中的加熱溫度為40 80°C。表面分子印跡材料在克侖特羅殘留中的應用。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于克侖特羅表面分子印跡材料制備過程簡單， 可操作性強，制備成本低廉；分子印跡材料特異性好，對克侖特羅的吸附平衡時間短，洗脫時間短且洗脫效果好。可廣泛應用于環(huán)境、生物、食品等樣品中克侖特羅殘留的前處理過程。


圖1為實施例1所得的表面分子印跡材料的克侖特羅吸附動力學曲線圖。圖2為實施例1所得的表面分子印跡材料的克侖特羅洗脫曲線圖。圖3為實施例1所得的表面分子印跡材料對克侖特羅、萊克多巴胺及沙丁胺醇三種物質(zhì)的吸附量柱狀圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1 稱取硅膠(粒徑5 μ m) 30g,加入10%的甲烷磺酸水溶液150mL，回流溫度下攪拌他后，用蒸餾水洗至中性，65°C干燥12h后得到活化硅膠。將IOg活化硅膠加入到400mL水中，加入IOmL 3-(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，在50°C下攪拌反應Mh，產(chǎn)物用水、乙醇洗滌，再經(jīng)65°C干燥1 后得到雙鍵健合硅膠。在燒瓶中加入200mL水、3g雙鍵鍵合硅膠，攪拌lh，再加入IOmL甲基丙烯酸，在N2保護下攪拌lh，加入ImL 20%過硫酸銨溶液，升溫至70°C，攪拌進行接枝聚合反應，24h后得到接枝微粒。用乙醇索氏抽提Mh，然后65°C 干燥12h后備用。取50mL濃度為IOOOmg ·廠1的克侖特羅水溶液，加入Ig接枝微粒PMAA/ SiO2,攪拌2h，使接枝微粒對克侖特羅的吸附達到飽和，調(diào)節(jié)體系pH值，使pH = 8. 0，加入 0. 2mL的乙二醇二縮水甘油醚，在60°C下攪拌反應4h，反應結(jié)束后，用甲醇/乙酸/水(體積比7/2/1)溶液索氏抽提48h，以除去模板分子克侖特羅，65°C干燥1 后即得克侖特羅表面分子印跡材料(即MIP-PMAA/Si02)。具體可參考如下反應式
權利要求
1.一種克侖特羅表面分子印跡材料制備方法，其特征在于包括如下步驟①硅膠的活化，稱取硅膠，用酸的水溶液進行回流活化；②硅膠雙鍵鍵合，活化后硅膠與含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑加熱后進行反應；③硅膠表面化學接枝，在水介質(zhì)中，以氮氣除氧，在引發(fā)劑的作用下，將功能單體接技到雙鍵鍵合的硅膠上，得到接枝微粒；④產(chǎn)物制得，將接枝微粒加到500 2000mg/L的克侖特羅水溶液中，調(diào)節(jié)體系pH值至堿性，加入交聯(lián)劑，加熱反應；反應結(jié)束后，洗去模板分子克侖特羅，干燥，即得克侖特羅表面分子印跡材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①中的硅膠粒徑范圍在5 200 μ m之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟①中的酸為甲烷磺酸或鹽酸。
4.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟②中的含雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑為 3_(異丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟③中的功能單體為甲基丙烯酸。
6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟③中的引發(fā)劑為過硫酸銨。
7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟④中的交聯(lián)劑為乙二醇二縮水甘油醚。
8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟④中的堿性滿足pH為8 9.5之間。
9.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟②中加熱溫度為40 70°C，步驟 ④中的加熱溫度為40 80°C。
10.權利要求1 9中制得的表面分子印跡材料在克侖特羅殘留中的應用。
全文摘要
一種克侖特羅表面分子印跡材料制備方法，其特征在于包括如下步驟①硅膠的活化；①硅膠的活化；②硅膠雙鍵鍵合；③硅膠表面化學接枝；④產(chǎn)物制得。本發(fā)明還公開了該表面分子印跡材料在檢測克侖特羅殘留上的應用。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于克侖特羅表面分子印跡材料制備過程簡單，可操作性強，制備成本低廉；分子印跡材料特異性好，對克侖特羅的吸附平衡時間短，洗脫時間短且洗脫效果好。
文檔編號B01J20/30GK102489277SQ20111041883
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權日2011年12月15日
發(fā)明者吳銀良, 楊挺, 皇甫偉國, 陳國 申請人:楊挺