几种食品药残分子印迹聚合物的合成及应用

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分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)是一种对特定分子具有专一识别性能的高分子材料吸附剂,其化学性能稳定,有望在食品药品检测中样品预处理、固相萃取提取、色谱柱填料开发、传感器等领域得到广泛应用。本文拟以食物中常见的几种药物残留为目标物质,优化其分子印迹聚合物的合成工艺,获得性能优良的印迹聚合物,为其进一步使用奠定基础。研究的主要结果如下:首先对传统本体聚合方法制备块状分子印迹聚合物进行了探索,合成了红霉素分子印迹聚合物。对合成条件进行优化,包括:功能单体与模板分子的比例,合成温度以及溶剂的种类。优化后最优合成条件是:红霉素0.25mmol、功能单体MAA1mmol、交联剂EGDMA5mmol、引发剂AIBN35mg、致孔剂是5mL甲醇、乙腈混合液(二者比例为2:3)。对该MIPs的吸附热力学和吸附动力学特性进行分析并通过Scatchard方程分析得到最大结合量为Qmax=91.43mg/g,最后将MIPs与NIPs作为固相萃取柱填料结合高效液相技术,用于加标猪肉样品的富集与定性分析,结果显示:经MIPs净化后基质的干扰降低,检测灵敏度提高。其次采用混合模板法通过沉淀聚合方法合成了四环素分子印迹聚合物,合成条件优化为:0.1mmol金霉素盐酸盐和土霉素盐酸盐的混合物(1:1)为模板分子、功能单体MAA0.6mmol、交联剂EGDMA10mmol、引发剂AIBN20mg、致孔剂为40mL的乙腈、丙酮混合溶液(二者比例为2:8)。在此条件下合成四环素印迹聚合物,通过Scatchard方程分析得到两类结合位点,分别为高亲和位点Qmax=87.074mmol/g,低亲和位点Qmax=50.867mmol/g。经SEM观察得到,采用沉淀聚合法合成的聚合物颗粒表面光滑,微球粒径小而均匀,无需研磨过筛即可使用,并且聚合物本身非常稳定。使用自制的四环素MIPs固相萃取柱结合对加标牛奶样品进行定性分析。论文最后把混合模板法用到雌二醇分子印迹聚合物的合成研究中。通过合成工艺的优化,获得最优合成条件为:0.25mmol17α-雌二醇与17β-雌二醇的混合物(1:2)作为模板、1mmol功能单体MAA、3mmol交联剂EGDMA、引发剂AIBN30mg、致孔剂为50mL的乙腈、氯仿混合物(二者比例为1:9)。此条件下合成雌二醇分子印迹聚合物,得到的聚合物通过Scatchard方程分析后有两类结合位点,一类是高亲和位点最大结合量为Qmax=84.20mg/g,一类是低亲和位点最大结合量Qmax=14.82mg/g。将合成的印迹聚合物作为固相萃取柱填料,将此柱子用于加标奶粉样品的分析。通过合成以上三种药物残留分子印迹聚合物,利用HPLC检测了其对目标分子的富集作用,结果显示:MIPs作为填料能够富集样品中的目标物,对样品中的杂质去除也有一定的效果,有望作为新型萃取填料在实际中得到应用。
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