基于分子印迹聚合物构建食品中双酚A和马兜铃酸Ⅰ的高选择性分析新方法

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangxingkun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
食品是人类赖以生存和发展的物质基础,然而不同来源风险因子的介入会给食品品质的安全性带来一定影响。双酚A和马兜铃酸I是目前高度关注的两种食品风险因子,其中,双酚A是一种典型的环境内分泌干扰物,可从食品包装材料直接渗入食品,或经环境介质传递和食物链富集,最终进入人体,引起机体内环境稳态失衡,造成严重的健康危害;马兜铃酸类化合物则天然存在于马兜铃属和细辛属等植物中,以马兜铃酸I含量最高,其肾毒性和致癌作用很强,对人体健康极为不利,常见的食药两用植物鱼腥草中就含有马兜铃酸类化合物,而土壤或水中游离的马兜铃酸I也会迁移至附近生长的农作物中,造成食品污染。因此,有必要研究构建食品中上述两种风险因子高效分析新方法,并对其进行有效监测。鉴于食品基质十分复杂以及双酚A和马兜铃酸I在食品中含量一般较低,如何有效排除共存物质干扰且达到灵敏准确的测定要求,仍存在巨大挑战。基于此,本文选择双酚A和马兜铃酸I两种风险因子为研究对象,依据它们在食品中赋存特点以及结构特性,采用表面分子印迹技术,同时引入刺激响应性聚合物或低共熔溶剂体系,开发了系列不同功效的分子印迹聚合物,创新和发展了分子印迹技术,并用于不同基质的食品中双酚A和马兜铃酸I特异性分离富集,结合高效液相色谱分析技术,构建了食品中双酚A和马兜铃酸I高选择性分析新方法,并用于实际食品样本检测,取得了较好的效果。主要研究成果如下:1.研究构建了基于亲水性分子印迹聚合物的不同基质饮料中双酚A高选择性分析新方法。以双酚A为模板分子,N-异丙基丙烯酰胺为温敏性功能单体,甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为p H响应性功能单体,在修饰后的Fe3O4磁性微球表面引发聚合反应,得到具有规则核-壳结构的亲水性分子印迹聚合物。该印迹聚合物亲水性强,吸附容量为8.97 mg/g,且选择性好(印迹因子为4.25,选择性因子在2.27-4.74范围内),可通过调节外界环境温度或p H,实现对双酚A的可控吸附或释放。将该亲水性分子印迹聚合物用于饮料中双酚A选择性分离富集,采用高效液相色谱法分析目标物。在优化的实验条件下,双酚A在0.015-10μmol/L浓度范围内线性关系良好,相关系数达到0.9996,检测限低至3.75nmol/L。在三个不同加标水平(0.1、1和4μmol/L)实际样品中,双酚A的回收率为83.4-96.3%,日内重复性实验(n=6)和日间重复性实验(n=36)的相对标准偏差分别小于3.0%和6.8%,表明该方法准确可行。方法用于矿泉水、碳酸饮料、果蔬汁、红牛功能饮料、绿茶、椰子汁和乳酸菌饮料等不同基质的样品分析,取得了较好的效果。在经过六次吸附-解吸循环后,亲水性分子印迹聚合物的吸附效率仍在86.5%以上,表明该分子印迹聚合物经济实用。2.研究建立了基于温敏型分子印迹聚合物的鱼腥草中马兜铃酸I高效分析新方法。在前面的研究基础上,引入修饰后的磁性氧化石墨烯作为载体,以马兜铃酸I为模板分子,N-异丙基丙烯酰胺为温敏性功能单体,甲基丙烯酸为功能性共聚单体,通过表面分子印迹技术,制备得到一种温敏型分子印迹聚合物。该印迹产物对马兜铃酸I表现出良好的亲和力,最大吸附容量为8.51 mg/g,并能随外界环境温度的变化,可逆地捕获或释放马兜铃酸I。与传统的非温敏型分子印迹材料直接采用有机溶剂洗脱的方式相比,该分子印迹聚合物洗脱时间短、所消耗的有机洗脱溶剂少。应用该温敏型分子印迹聚合物特异性分离鱼腥草中马兜铃酸I,并采用高效液相色谱法分析目标物。在优化实验条件下,马兜铃酸I在0.08-30 mg/L范围内线性关系良好,相关系数为0.9996,检测限为26.67μg/L,加标回收结果在83.1-99.7%之间,日间(n=36)和日内(n=6)的相对标准偏差均低于5.0%。将所构建的分析方法应用于不同产地的鱼腥草样品分析,结果良好。本方法快速、灵敏、准确,可满足复杂基质食品中马兜铃酸I的绿色、高效分析。3.基于上述研究基础,创新性地提出了一种基于低共熔溶剂体系的刺激响应性分子印迹新策略。首先将N-异丙基丙烯酰胺作为氢键供体,(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵作为氢键受体,两者按摩尔比1:1的比例在80°C下反应1 h,以构建一种简易的低共熔溶剂体系。选择马兜铃酸I为模板分子,将这种低共熔溶剂体系作为新型温敏性功能单体,在改性磁性氧化石墨烯的表面引发聚合反应,制备了低共熔溶剂功能化的分子印迹聚合物,并对其性能进行了分析。结果表明,该分子印迹聚合物仅需30 min即可达到最大吸附容量11.84 mg/g,可见低共熔溶剂体系作为功能单体引入分子印迹聚合物制备中,能显著增强印迹聚合物与目标分子的氢键作用,并与特异性识别位点协同作用,表现出优越的吸附能力和快速吸附动力学。该分子印迹聚合物具有高选择性(选择性系数在2.98-4.15范围内,优于上述温敏型分子印迹聚合物),还可通过调控环境温度,对目标物进行高效洗脱。依据马兜铃酸I的分子结构特点,另选取了两种含羧酸基团的化合物大黄酸和甘草酸为模板分子,在这种新策略模式下合成了另外两种新型分子印迹聚合物,并通过相关表征技术,验证了基于低共熔溶剂体系的刺激响应性分子印迹新策略的可行性。4.为探究基于低共熔溶剂体系的刺激响应性分子印迹新策略下所制备的新型分子印迹聚合物在实际食品样品分析中的应用效果,将低共熔溶剂功能化的分子印迹聚合物作为分散固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱分析技术,构建了一种鱼腥草中马兜铃酸I的高选择性分析新方法。马兜铃酸I在0.1-40 mg/L浓度范围内线性关系良好,相关系数为0.9952。马兜铃酸I的检测限和定量限分别为28.57μg/L和95.23μg/L,三个加标水平(0.5、2.0和5.0 mg/L)的鱼腥草样品的日间(n=36)和日内(n=6)精密度均低于6.3%,回收率为83.9-99.8%,表明该方法适用于复杂基质的鱼腥草中马兜铃酸I的分析。即使经过九次吸附-脱附循环使用,该分子印迹聚合物对鱼腥草加标样品的回收率仍在80.5%以上,材料重复使用性好。本研究进一步拓展了分子印迹聚合物在食品安全分析中的应用新途径。
其他文献
研究目的绝经期女性循环雌二醇(Estradiol,E2)降低,易引起认知下降和情绪异常等症状,流行病学结果显示社会人口老龄化加剧,认知下降严重影响了女性生活质量。近年来E2与认知之间的关系受到广泛关注,但具体机制尚不明确,有研究发现有氧运动可以改善绝经期女性认知,增加循环E2水平,而海马和大脑皮层内肌动蛋白聚合调控了突触可塑性,影响认知。那么,绝经后女性海马和大脑皮层突触可塑性和肌动蛋白聚合会发生
背景:成纤维细胞生长因子受体(Fibroblast Growth Factor Receptor,FGFR)是肿瘤的泛瘤谱分子分型激酶酶靶。其异常激活多环节促进肿瘤生长转移、介导肿瘤耐药。FGFR抑制剂近年在临床取得了突破,目前有3个FGFR靶向抑制剂获批上市,用于治疗FGFR2融合的肝内胆管癌或FGFR3突变的膀胱癌;此外,肿瘤领域有30余个FGFR相关靶点药物进入临床研究阶段。但FGFR抑制剂
曲面稠环芳烃由于其独特的结构和性质在光电材料研究中受到广泛的关注。近期的研究表明,曲面稠环芳烃在合成化学、配位化学、材料科学、超分子化学等领域都呈现出独特性。对曲面稠环芳烃的研究不仅具有重要的理论意义,还具有良好的应用前景。曲面稠环芳烃具有独特的弯曲的面,分子内具有较大的张力,其合成往往需要苛刻的反应条件。因此曲面稠环芳烃自下而上的设计和简单高效的合成对有机功能材料的发展具有重要意义。目前,稠环芳
第一章 体外膜肺氧合患者镇静管理相关研究的文献计量学分析目的探讨目前体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation,ECMO)镇静管理相关领域的研究现状、发展趋势和研究热点。方法主要运用Citespace 5.7.R1软件和Microsoft Excel 2019软件从学科分布、机构合作、作者分布及关键词分析等方面对pubmed和Web of Science核
新中国在成立之初,是一个典型的农业大国,工业基础非常薄弱,产业体系并不完善,工业化水平也相对较低。经过70多年的建设和发展,中国的制造业取得了巨大的历史性成就。按照联合国工业发展组织的数据,中国22个制造业大类行业的增加值均居世界前列,百种主要制造业产品的产量居世界第一位。可以说,中国已经成为了一个拥有世界上最完整产业体系、最完善产业配套的制造业大国,同时也是世界最主要的加工制造业基地。但是从制造
冠状病毒是一类具有包膜和正义单链RNA的病毒,能在人与人或者动物与人之间传播,导致呼吸、肠道和神经系统疾病。在过去的20年里,三种冠状病毒(SARS-Co V、MERS-Co V和SARS-Co V-2)对人类的感染,导致人类患上致命性疾病。新型冠状病毒的大流行造成了数百万人死亡,并且成为这个世纪以来最大的公共卫生危机之一。更令人担忧的是病毒还在不断变异。因此,研发更为有效和广谱的抗冠状病毒及其变
目的:肾透明细胞癌作为最主要、最常见的肾细胞癌病理类型,其恶性程度高,易发生转移,预后较差,因此术前准确诊断和鉴别肾透明细胞癌与非肾透明细胞癌对治疗方案和预后有着重要的临床意义。方法:1.下载了Ki TS 19数据库,该数据库包括了300例肾肿瘤的CT增强皮质期的图像数据,其中有标签的210例,无标签的90例。首先,基于肾肿瘤CT影像信息的深度学习方法,利用U-Net和Attention U-Ne
在建党百年之际,我国完成了全面建成小康社会的奋斗目标。经济发展目标的最终落脚点是人民的生活质量。人民生活质量体现在物质文明富足的同时,更多的体现在精神文明的安定。新时期人们开始避免单纯使用经济增长、获得感、满足感来衡量生活质量,越来越多的目光将转向幸福感。幸福感的研究问题成为当前我国社会科学中重要的研究领域。本文在以往学者思想的基础上,通过构建理论模型进一步剖析身体锻炼与主观幸福感的关系。首先,以
研究目的随着老龄化进程的加快,老年人口的数量在迅速增长,认知功能衰退已成为全球公共健康问题。执行功能是一种高级认知功能,它包括了抑制、工作记忆和转换三个核心成分,其中工作记忆是受年龄影响较大的成分,工作记忆衰退会导致很严重的后果。越来越多的证据显示,体育锻炼能改善执行功能,但是对工作记忆的干预效果存在争议。另外,随着年龄的增大肌肉力量大幅下降,严重影响着老年人的生活质量。有研究认为肌肉力量与认知功
呼吸道感染(respiratory tract infections,RTI),属于常见感染性疾病之一,可分为上呼吸道感染以及下呼吸道感染,可在全球范围内引起流行,是导致人群发病和死亡的重要原因,可影响不同年龄阶段的人群,特别是易感人群。据2015年全球死因顺位排序显示,在前30种导致死亡的病因中,由呼吸道感染造成的死亡位居前五。此外,对于5岁以下儿童,下呼吸道感染是导致该年龄段发病和死亡的主要原