專利名稱：熒光聚合物和固相萃取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于固相萃取(SPE)的熒光聚合物以及使用熒光悴滅的方法測定分析物。
背景技術(shù)：
諸多種類的人類食品和動物飼料，包括食用堅果、油籽、谷物、飼料以及由此派生出來的產(chǎn)品容易受到霉菌毒素的污染。霉菌毒素是有毒的真菌代謝副產(chǎn)物，其對食品和動物飼料的污染可以發(fā)生在收獲之前和/或之后。霉菌毒素污染物中，最主要的是黃曲霉素和赭曲毒素。霉菌毒素污染程度的直接測定是食品和飼料質(zhì)量控制中的一個重要環(huán)節(jié)。通常使用高效液相色譜(HPLC)進行這項檢測。但是，在沒有高效液相色譜儀器或其不適用的情況下，也可以使用薄層色譜(TLC)進行檢測。商業(yè)掃描儀可用于經(jīng)薄層色譜分離后的樣品中的霉菌毒素的測定。此掃描儀使用發(fā)射波長為366nm的汞燈作為光源來激發(fā)熒光。隨后通過光電倍增管檢測和定量熒光。在一些薄層色譜基質(zhì)中，吸附層含有無機磷光或者有機熒光指示劑。在這些體系中，分析物的檢測是基于樣品成分對磷光或熒光的悴滅。能夠悴滅背景熒光的分析物包括含芳香基團(例如大環(huán)內(nèi)酯物)的化學(xué)試劑，比如抗生素以及其他天然產(chǎn)物。食品樣品萃取得到的溶液在進行定量檢測之前，可能需要經(jīng)過“清除”程序?！扒宄背绦蛲ǔ０ㄊ褂霉滔噍腿〕タ赡軙蓴_霉菌毒素測試的成分。使用小色譜柱(所謂的“微柱”)可以進行霉菌毒素的定量檢測。在微柱內(nèi)，霉菌毒素由于在礦物吸附質(zhì)中形成薄膜而被固定下來。在紫外光下觀察微柱，紫外光可引起被固定的霉菌毒素發(fā)出熒光。多種微柱檢測方法已被國際公職分析化學(xué)家協(xié)會(AOAC)采納為正式的霉菌毒素檢測方法。關(guān)于霉菌毒素的定量分析，WO 2006/123189描述了用于評估固定在微柱各層中的霉菌毒素樣品的熒光儀器。此儀器還可以用于評估固定于分子印記聚合物以及作為固相萃取柱中吸附劑的非分子印記(空白)聚合物中的霉菌毒素。具有固相萃取柱和熒光儀器的系統(tǒng)可以用于檢測霉菌毒素外的其他分析物。其在食品領(lǐng)域內(nèi)的其他應(yīng)用包括對農(nóng)藥和獸藥殘留量、藻毒素、違禁染料(例如蘇丹紅I)以及食品質(zhì)量指標(biāo)的檢測。除食品領(lǐng)域以外，柱子和儀器的潛在應(yīng)用領(lǐng)域還包括對環(huán)境污染物、 濫用藥物以及假冒藥物的控制。此外，在司法和衛(wèi)生(醫(yī)療點)部門也有所應(yīng)用。在傳統(tǒng)的固相萃取柱中，使用非熒光吸附劑吸附分析物。可通過檢測被束縛的化合物的熒光來探測結(jié)合程度。本發(fā)明基于一種熒光聚合物的使用，通過檢測此聚合物的熒光悴滅來探測其與分析物間的結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
一個方面，本發(fā)明提供了利用熒光悴滅檢測分析物的儀器。儀器包含載有聚合物的固相萃取載體，聚合物具有與分析物結(jié)合的官能單體，為熒光聚合物。使用中，分析物的結(jié)合會悴滅聚合物的熒光性。在一個實施方案中，熒光聚合物含有無機熒光指示劑，例如熒光指示劑Green 254nm。在另一個實施方案中，熒光聚合物是由具有紫外-吸附性能或熒光性能的可聚合單體、共聚單體或者模板劑(例如苊)制得的。固相萃取載體適宜為柱、管、棒、試管或者平坦表面。為了吸附各種各樣的分析物，本發(fā)明中典型的基礎(chǔ)聚合物是由官能單體衣康酸或者甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEM)制得。在優(yōu)選的聚合物中，以二甲基丙烯酸乙二醇酯 (EGDMA)為交聯(lián)劑，1，1’_偶氮二(環(huán)己腈)為引發(fā)劑。聚合物最好制成為多孔型聚合物。N，N-二甲基甲酰胺(DMF)為合適的致孔劑，1， 1，_偶氮二 (環(huán)己腈)為引發(fā)劑。利用熒光悴滅，本發(fā)明使用的熒光聚合物特別適用于泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、 蘇丹III、ATP、苊和N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸芐酯(DCABE)的定量分析。優(yōu)選的儀器也包含熒光儀或者透照儀。另一方面，本發(fā)明提供了一種檢測樣品中目標(biāo)分析物的方法，包括以下步驟提供一個負(fù)載著熒光聚合物的固相萃取載體，其中的聚合物具有可以結(jié)合目標(biāo)分析物的官能單體；將分析物吸附于熒光聚合物上；檢測由于分析物吸附于聚合物之上而導(dǎo)致的熒光悴滅。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，將熒光聚合物替代傳統(tǒng)的固相萃取吸附劑聚合物，負(fù)載于例如柱、管、試管、棒或者平坦表面等固相萃取載體上。通過檢測聚合物熒光的降低可以探測樣品中目標(biāo)分析物的存在，例如使用WO 2006/123189所描述的熒光儀器。目標(biāo)分析物最好在短紫外區(qū)域內(nèi)有強吸附并且其天然熒光性極弱。在一個實施方案中，熒光聚合物含有無機熒光指示劑，例如熒光指示劑Green 254nm。在另一個實施方案中，聚合物是由具有紫外_吸附性能或熒光性能的可聚合單體、 共聚單體或者模板劑(例如苊)制得。理想情況下，熒光聚合物包含官能單體衣康酸或者DEAEM，可選用的交聯(lián)劑為 EGDMA，引發(fā)劑為1，1，-偶氮二(環(huán)己腈)。本發(fā)明進一步提供了上述熒光聚合物作為固相萃取吸附劑的使用。一種用于固相萃取吸附劑的熒光聚合物構(gòu)成了本發(fā)明的另一個部分。本發(fā)明的以上內(nèi)容及其他方面內(nèi)容，將僅通過舉例方式進行描述，具體細(xì)節(jié)請參考下面的實施例及附圖。附圖的簡要說明

圖1為顯示泰樂菌素對聚合物1的熒光悴滅的曲線圖；圖2為顯示鹽酸嗎啡對聚合物1的熒光悴滅的曲線圖；圖3為顯示苊對聚合物1的熒光悴滅的曲線圖；圖4為使用透照儀得到的苊吸附于聚合物1的圖像；圖5為顯示ATP對聚合物2的熒光悴滅的曲線圖；圖6為顯示泰樂菌素對聚合物2的熒光悴滅的曲線圖7為使用透照儀得到的泰樂菌素吸附于聚合物3的圖像；圖8為顯示氯霉素對聚合物3的熒光悴滅的曲線圖；圖9為使用透照儀得到的氯霉素吸附于聚合物3的直接圖像和倒影圖像；圖10為顯示蘇丹II對聚合物3的熒光悴滅的曲線圖；圖11為使用透照儀得到的蘇丹II吸附于聚合物3的直接圖像和倒影圖像；圖12為顯示蘇丹III對聚合物3的熒光悴滅的曲線圖；圖13為使用透照儀得到的蘇丹III吸附于聚合物3的直接圖像和倒影圖像；圖14為顯示ATP對聚合物4的熒光悴滅的曲線圖；圖15為顯示N，N’_ 二乙基二硫代氨基甲酸芐酯對聚合物4的熒光悴滅的曲線圖；圖16為使用透照儀得到的N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸芐酯吸附于聚合物4的直接圖像和倒影圖像。發(fā)明的詳細(xì)描述在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，負(fù)載著熒光聚合物的固相萃取載體與分析物通過官能單體選擇性地結(jié)合。通過分子模擬的方法可以確定用于結(jié)合分析物的合適官能單體。可以通過捕獲熒光化合物進入聚合物母體形成熒光聚合物，也可以利用具有熒光性能或紫外-吸附性能的可聚合單體或共聚單體等起始物料制備生成熒光聚合物。聚合物制備成多孔型是為了增加用于結(jié)合分析物的熒光聚合物的比表面積。在致孔劑的存在下，多孔聚合物由官能單體和交聯(lián)劑聚合而成。致孔劑是一種可以分散在單體中(在單體反應(yīng)過后，其殘留分散于聚合物中)并在聚合物形成后可被除去使聚合物內(nèi)部生成孔洞的物質(zhì)。合適的致孔劑是聚合反應(yīng)惰性的。致孔劑可以是固體、液體或者氣體。固體或液體可以以分解或者使用合適溶劑“溶出”的方法除去。本發(fā)明的該優(yōu)選實施方案中使用液體致孔劑，通過攪拌可將其很好地分散于聚合混合物中，又通過使用合適的溶劑洗滌聚合物可將其除去。當(dāng)官能單體用EGDMA交聯(lián)時，N, N- 二甲基甲酰胺為最合適的致孔劑。此外，還可使用用于自由基聚合的乙腈、甲醇、甲苯、乙醇、丙三醇、水或其他溶劑或它們的混合物。與負(fù)載著熒光聚合物的固相萃取載體的優(yōu)選實施方案配合使用的合適分析物應(yīng)在短紫外區(qū)域內(nèi)具有強吸收性能。如果分析物沒有天然熒光或者天然熒光極小，則是有利的。然而，當(dāng)分析物的熒光發(fā)射光譜區(qū)域與聚合物的熒光區(qū)域不重疊時，也是有利的。如實施例所示，用于熒光悴滅的優(yōu)選分析物包括泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、蘇丹III、ATP、苊和 N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸芐酯。其他的例子包括醫(yī)藥品、蛋白質(zhì)和毒素。固定在熒光聚合物上的化合物降低了聚合物的熒光性質(zhì)。這種熒光性的降低，可能與結(jié)合引起的極性變化有關(guān)。然而，熒光性的降低也可能是由于吸收束縛分析物的激發(fā)或發(fā)射的輻射而導(dǎo)致的。在優(yōu)選實施方案中，使用熒光儀器Toximet-T設(shè)備或者透照儀進行熒光悴滅的探測。實施例1-聚合物的制備用下表列出的單體量制備熒光聚合物。聚合物1和2分別具有帶負(fù)電和帶正電的官能團，以及在254nm處激發(fā)的熒光指示劑。聚合物3和4分別具有帶負(fù)電和帶正電的官
權(quán)利要求
1.一種儀器，包含載有聚合物的固相萃取載體，聚合物具有與分析物結(jié)合的官能單體， 其中所述聚合物為熒光聚合物，在使用中分析物的結(jié)合可悴滅聚合物的熒光性。
2.如權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述熒光聚合物包含一種無機熒光指示劑。
3.如權(quán)利要求2所述的儀器，其中所述指示劑是熒光指示劑Green2Mnm。
4.如權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述熒光聚合物是由可聚合熒光單體或共聚單體制得的。
5.如權(quán)利要求4所述的儀器，其中所述可聚合熒光單體或共聚單體是苊。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，其中所述固相萃取載體為柱、管、試管、棒或平坦表面。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，其中所述熒光聚合物包含官能單體衣康酸或 DEAEM0
8.如權(quán)利要求7所述的儀器，其中所述熒光聚合物還包含交聯(lián)劑EGDMA和引發(fā)劑1， 1，-偶氮二(環(huán)己腈)。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，所述儀器適合于吸附泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、 蘇丹 III、ATP、苊或 DCABE。
10.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，所述儀器還包含熒光儀或透照儀中的至少一種。
11.一種檢測樣品中分析物的方法，包括以下步驟提供一個負(fù)載著熒光聚合物的固相萃取載體，其中的聚合物具有可以結(jié)合分析物的官能單體；將分析物施加于熒光聚合物上；檢測由于分析物吸附于聚合物之上而導(dǎo)致的熒光悴滅。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述分析物在短紫外區(qū)域內(nèi)有強吸附并且其天然熒光性極弱。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述熒光悴滅是通過使用熒光檢測儀進行檢測的。
14.如權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其中所述熒光悴滅是通過使用透照系統(tǒng)進行檢測的。
15.如權(quán)利要求11-14之一所述的方法，其中所述聚合物含有熒光指示劑或用可聚合熒光單體或共聚單體制得。
16.如權(quán)利要求11-15之一所述的方法，其中所述分析物為泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、 蘇丹III、ATP、苊或DCABE，或其它藥品、蛋白質(zhì)或毒素。
17.如權(quán)利要求11-16之一所述的方法，其中所述聚合物包含官能單體衣康酸或 DEAEM0
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述聚合物還包含交聯(lián)劑EGDMA。
19.熒光聚合物作為固相萃取吸附劑用以利用熒光悴滅定量分析物的用途。
20.如權(quán)利要求19所述的用途，其中所述熒光聚合物包含一種無機熒光指示劑。
21.如權(quán)利要求20所述的用途，其中所述指示劑是熒光指示劑Green2Mnm。
22.如權(quán)利要求19所述的用途，其中所述熒光聚合物是用可聚合熒光單體或共聚單體制得的?！?.一種通過熒光悴滅檢測分析物的儀器，該儀器包含載有聚合物的固相萃取載體，該聚合物具有與分析物結(jié)合的官能單體，其中所述聚合物為熒光聚合物。·2.如權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述熒光聚合物包含一種無機熒光指示劑?！?.如權(quán)利要求2所述的儀器，其中所述指示劑是熒光指示劑Green2Mnm?！?.如權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述熒光聚合物是由可聚合UV吸收劑或熒光單體、 共聚單體或模板劑制得的?！?.如權(quán)利要求4所述的儀器，其中所述可聚合熒光單體或共聚單體是苊。 ·6.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，其中所述固相萃取載體為柱、管、試管、棒或平坦表面?！?.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，其中所述熒光聚合物包含官能單體衣康酸或 DEAEM0·8.如權(quán)利要求7所述的儀器，其中所述熒光聚合物還包含交聯(lián)劑EGDMA和引發(fā)劑1， 1，-偶氮二(環(huán)己腈)?！?.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，所述儀器適合于吸附泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、 蘇丹 III、ATP、苊或 DCABE?！?0.如前述權(quán)利要求之一所述的儀器，所述儀器還包含熒光儀或透照儀中的至少一種?！?1.一種檢測樣品中分析物的方法，包括以下步驟提供一個負(fù)載著熒光聚合物的固相萃取載體，其中的聚合物具有用以結(jié)合分析物的官能單體；將分析物施加于熒光聚合物上；檢測由于分析物吸附于聚合物之上而導(dǎo)致的熒光悴滅?！?2.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述分析物在短紫外區(qū)域內(nèi)有強吸附并且其天然熒光性極弱?！?3.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中所述熒光悴滅是通過使用熒光檢測儀進行檢測的?！?4.如權(quán)利要求11-13之一所述的方法，其中所述熒光悴滅是通過使用透照系統(tǒng)進行檢測的?！?5.如權(quán)利要求11-14之一所述的方法，其中所述聚合物含有熒光指示劑或用可聚合 UV吸收劑或熒光單體、共聚單體或模板劑制得的。·16.如權(quán)利要求11-15之一所述的方法，其中所述分析物為泰樂菌素、氯霉素、蘇丹II、 蘇丹III、ATP、苊或DCABE，或其它藥品、蛋白質(zhì)或毒素。 ·17.如權(quán)利要求11-16之一所述的方法，其中所述聚合物包含官能單體衣康酸或 DEAEM0·18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述聚合物還包含交聯(lián)劑EGDMA?！?9.熒光聚合物作為固相萃取吸附劑用以利用熒光悴滅定量分析物的用途?！?0.如權(quán)利要求19所述的用途，其中所述熒光聚合物包含一種無機熒光指示劑。·21.如權(quán)利要求20所述的用途，其中所述指示劑是熒光指示劑Green2Mnm。 ·22.如權(quán)利要求19所述的用途，其中所述熒光聚合物是用可聚合UV吸收劑或熒光單·23.如權(quán)利要求22所述的用途，其中所述可聚合熒光單體或共聚單體是苊。體、共聚單體或模板劑制得的。
23.如權(quán)利要求22所述的用途，其中所述可聚合熒光單體或共聚單體是苊。
全文摘要
本發(fā)明的儀器包含固相萃取載體中含有的熒光聚合物，熒光聚合物可通過官能單體吸附分析物。在儀器的使用中，將樣品(包括食品樣品)施加于熒光聚合物。如果樣品包含分析物，分析物吸附于熒光聚合物之上而導(dǎo)致熒光聚合物的熒光焠滅。熒光焠滅可使用熒光檢測儀或透照系統(tǒng)進行檢測。該方法可用于檢測食品樣品中是否存在霉菌毒素。
文檔編號G01N21/64GK102575988SQ201080039703
公開日2012年7月11日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者O·皮萊斯卡, R·D·科克, S·皮萊斯基 申請人:拓克西密特有限公司