專利名稱：抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生化技術(shù)領(lǐng)域的的制備方法，具體涉及一種抗蚜威分子印跡 聚合物(molecularly imprinted polymer, MIP)的制備方法。
背景技術(shù)：
抗蚜威，能防治對(duì)有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性的、除棉蚜蟲(chóng)外的所有蚜蟲(chóng)，常用于蔬菜 中蚜蟲(chóng)的防治。氨基甲酸酯類農(nóng)藥毒作用機(jī)理主要是抑制膽堿酯酶活性，使酶活性中心絲 氨酸的羥基被氨基甲?；?，因而失去酶對(duì)乙酰膽堿的水解能力。由于抗蚜威的超限量和超 范圍使用，使得因此而引發(fā)的對(duì)環(huán)境和食品安全的壓力變得日益突出。世界各國(guó)對(duì)氨基甲 酸酯類農(nóng)藥的使用和殘留都做了嚴(yán)格的規(guī)定并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，其中我國(guó)對(duì)無(wú)公害蔬菜 中抗蚜威的限量標(biāo)準(zhǔn)為1. Omg/kg。檢測(cè)抗蚜威方法中的分子印跡技術(shù)是一種基于分子識(shí)別 基礎(chǔ)上的聚合物制備技術(shù)，該聚合物在合成時(shí)采用目的分子或類似物作為模板，合成后將 模板洗脫，聚合物保留了和目的分子互補(bǔ)的空間結(jié)構(gòu)和基團(tuán)，具有“記憶”功能，可特異的和 模板分子作用，并通過(guò)相應(yīng)的方式洗脫，以達(dá)到純化和富集目的分子的作用。分子印跡聚合 物具有抵抗酸堿等惡劣環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)，可重復(fù)使用，具有廣泛的應(yīng)用前景。分子印跡技術(shù)是近年來(lái)基于分子識(shí)別理論而迅速發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域， 分子印跡聚合物能夠特異性地與模板分子發(fā)生作用，并且可以通過(guò)相應(yīng)的方法洗脫，從而 達(dá)到純化和富集目的分子的作用。由于分子印跡聚合無(wú)具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、制備相對(duì)簡(jiǎn)單、 可重復(fù)使用，所以應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。如果利用分子印跡技術(shù)制備對(duì)抗蚜威分子印跡聚 合物，并且利用分子印跡聚合物制備分子印跡_固相萃取柱(MIP-SPE)，那么利用MIP-SPE 預(yù)處理技術(shù)能夠快速、高選擇性地從復(fù)雜的果蔬樣品中萃取抗蚜威。由于萃取過(guò)程較少使 用有機(jī)溶劑，因此具有環(huán)境友好的特點(diǎn)。經(jīng)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ung等在《Analytica Chimica Acta》2006，576， 67—76 上發(fā) @ 白勺文章 “Piezoelectric quartz crystal sensor for rapid analysis of pirimicarb residues using molecularly imprinted polymers as recognition elements”(采用分子印跡聚合物作為識(shí)別材料的壓電石英晶體傳感器用于快速檢測(cè) 抗蚜威殘留)中合成了抗蚜威分子印跡聚合物；Pingarr6n等在《Analytica Chimica Acta》2002，451，297-304 上發(fā)表的文章 “Molecularlyimprinted polymers for on-line preconcentration by solid phase extraction of pirimicarb inwater samples，，(使 用分子印跡聚合物固相萃取的方法在線富集水中的抗蚜威)中也合成了抗蚜威分子印 跡聚合物；但這兩篇論文所采用的聚合方法為原位聚合法，存在將結(jié)合在聚合物上的抗 蚜威洗脫困難的問(wèn)題。Gao等在其論文《Polymer》2008，49，1230 1238上發(fā)表的文章 "Molecular imprinted material prepared by novel surface imprinting technique for selectiveadsorption of pirimicarb”(新穎的表面聚合技術(shù)制備對(duì)抗蚜威具有選擇 性吸附作用的分子印跡聚合物)中采用表面接枝的方法合成了抗蚜威分子印跡聚合物，但 是該文章只是停留在聚合物物理特征和吸附性能的評(píng)價(jià)階段。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種抗蚜威分子印跡聚合物的制 備方法，本發(fā)明所制備的分子印跡聚合物對(duì)氨基甲酸酯類農(nóng)藥抗蚜威具有特異性結(jié)合作 用，可以選擇性地結(jié)合抗蚜威從而實(shí)現(xiàn)對(duì)抗蚜威的濃縮、凈化，本發(fā)明同時(shí)去除食品中雜質(zhì) 的影響，提高了現(xiàn)有檢測(cè)方法的檢測(cè)靈敏度。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括步驟如下(1)將模板分子抗蚜威、功能單體三氟甲基丙烯酸(TFMAA)和交聯(lián)劑乙二醇二甲 基丙烯酸酯(EDMA)，按模板分子功能單體交聯(lián)劑摩爾比=1:4: 20，混合溶解在制 孔劑中，加入引發(fā)劑；(2)氮?dú)獗Ｗo(hù)后，進(jìn)行水浴保溫反應(yīng)；(3)通過(guò)索氏萃取，除去模板分子；(4)將除去模板分子的聚合物60°C干燥過(guò)夜，獲得抗蚜威的分子印跡聚合物。當(dāng)模板分子為0. 2mol時(shí)，制孔劑的體積為20ml。所述的制孔劑為庚烷。所述的引發(fā)劑為硅膠表面偶氮引發(fā)劑4，4’ _偶氮-二(4-氰基戊酸)_硅膠 (ACPA-硅膠)，制備聚合物的方法為表面接枝聚合法。所述的氮?dú)獗Ｗo(hù)為充入氮?dú)?-10分鐘，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將安培瓶封口。所述的水浴保溫反應(yīng)是指65°C 70°C水浴保溫反應(yīng)20 30小時(shí)。所述的索氏萃取，時(shí)間為12小時(shí)。所述的索氏萃取，萃取劑為甲醇-水-乙酸混合液(7 2 1，V/V/V)。所述的索氏萃取，其條件為萃取3次，每次4小時(shí)，最后用純甲醇洗至1 2次，除 去剩余的乙酸。本發(fā)明制備的分子印跡聚合物對(duì)抗蚜威具有特異性吸附作用，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得該聚 合物的最大吸附量為每克聚合物理論上吸附35. 34毫克抗蚜威。制備的抗蚜威分子印跡聚 合物可以作為固相萃取的填料，可以用于固相萃取的固定相，直接用于對(duì)抗蚜威的分離和 富集，同時(shí)也可以開(kāi)發(fā)成色譜填料，用于痕量抗蚜威的檢測(cè)。本發(fā)明有效地凈化基質(zhì)，高效 富集抗蚜威，結(jié)合已有檢測(cè)方法(HPLC等)，顯著提高抗蚜威檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)效率，具有 較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。


圖1本發(fā)明制得的分子印跡聚合物的吸附等溫線示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本方明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。下面實(shí)施例中，未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，通常按照常規(guī)條件，例如……中所述的 條件，或按照制造廠商所建議的條件。
下面實(shí)施例中所用的引發(fā)劑4，4’_偶氮-二(4-氰基戊酸)_硅膠(ACPA-硅膠) 按照高保嬌等的論文《接枝微粒PMAA/Si02在水介質(zhì)中對(duì)殺蟲(chóng)劑抗蚜威的吸附機(jī)理》(物理 化學(xué)學(xué)報(bào)，2007，23 (12) 1905-1911)所述方法制備，所使用的試劑均為分析純。實(shí)施例1將抗蚜威0. 2mmol, TFMAA 0. 8mmol, EDMA 4mmol混合，溶解于20mL庚烷中，室溫靜 置2小時(shí)后，加入引發(fā)劑ACPA-硅膠0. 08mmol。將以上混合液置于安培瓶中，超生振動(dòng)除氣10分鐘。將除氣后的體系，通氮?dú)獬?氧5分鐘。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下迅速封口。65°C水浴保溫反應(yīng)30小時(shí)。得到反應(yīng)產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)索氏萃取12小時(shí)，除去模板分子。萃取的試劑為150ml甲 醇-水-乙酸混合液(7 2 1，V/V/V)。最后用甲醇洗殘留的乙酸至中性。將除去模板 分子的聚合物60°C干燥過(guò)夜，獲得抗蚜威的分子印跡聚合物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，本實(shí)施例所制備的分子印跡聚合物對(duì)抗蚜威的理論吸附量，如圖1所示。實(shí)施例2將抗蚜威0. 2mmol, TFMAA 0. 8mmol, EDMA 4mmol混合，溶解于20mL庚烷中，室溫靜 置2小時(shí)后，加入引發(fā)劑ACPA-硅膠0. 08mmol。將以上混合液置于安培瓶中，超生振動(dòng)除氣5分鐘。將除氣后的體系，通氮?dú)獬?10分鐘。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下迅速封口。70°C水浴保溫反應(yīng)20小時(shí)。得到反應(yīng)產(chǎn)物。反應(yīng)結(jié)束后，通過(guò)索氏萃取12小時(shí)，除去模板分子。萃取的試劑為150ml甲 醇-水-乙酸混合液(7 2 1，V/V/V)。最后用甲醇洗殘留的乙酸至中性。將除去模板 分子的聚合物60°C干燥過(guò)夜，獲得抗蚜威的分子印跡聚合物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，本實(shí)施例所制備的分子印跡聚合物對(duì)抗蚜威吸附量，如圖1所示。將MIP與30ml 不同濃度的抗蚜威溶液混合于錐形瓶中，橡皮塞封口，37°C搖6h，離心后經(jīng)HPLC測(cè)定上清 液中抗蚜威濃度。
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“IIIQe——MIP對(duì)抗蚜威的平衡吸附量(mg/g)C0——抗蚜威溶液初始濃度(mg/ml)Ce——抗蚜威平衡濃度(mg/ml)m——MIP 質(zhì)量(g)V——抗蚜威溶液體積(1)以Ce為橫坐標(biāo)、Qe為縱坐標(biāo)繪制吸附等溫線。如圖1所示，該聚合物的最大吸附量為每克聚合物吸附約35毫克抗蚜威。
權(quán)利要求
一種抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，包括步驟如下(1)將模板分子抗蚜威、功能單體三氟甲基丙烯酸(TFMAA)和交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，按模板分子∶功能單體∶交聯(lián)劑摩爾比＝1∶4∶20，混合溶解在制孔劑中，加入引發(fā)劑；(2)氮?dú)獗Ｗo(hù)后，進(jìn)行水浴保溫反應(yīng)；(3)通過(guò)索氏萃取，除去模板分子；(4)將除去模板分子的聚合物60℃干燥過(guò)夜，獲得抗蚜威的分子印跡聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，當(dāng)所述的模 板分子為0. 2mol時(shí)，制孔劑的體積為20ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的 制孔劑為庚烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的引發(fā) 劑為硅膠表面偶氮引發(fā)劑4，4’ -偶氮-二(4-氰基戊酸)-硅膠(ACPA-硅膠)，制備聚合 物的方法為表面接枝聚合法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的氮?dú)?保護(hù)為充入氮?dú)?-10分鐘，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將安培瓶封口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的水浴 保溫反應(yīng)是指65°C 70°C水浴保溫反應(yīng)20 30小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的索氏 萃取，其條件為萃取3次，每次4小時(shí)，最后用純甲醇洗至1 2次，除去剩余的乙酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或者7所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的 索氏萃取，萃取劑為甲醇-水-乙酸混合液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述的甲 醇-水-乙酸混合液，其三者體積百分比為7 2 1
10.根據(jù)權(quán)利要求1或者7所述的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法，其特征是，所述 的索氏萃取，時(shí)間為12小時(shí)。
全文摘要
一種生化技術(shù)領(lǐng)域的抗蚜威分子印跡聚合物的制備方法。將模板分子抗蚜威、功能單體三氟甲基丙烯酸(TFMAA)和交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，按模板分子∶功能單體∶交聯(lián)劑摩爾比＝1∶4∶20，混合溶解在制孔劑中，加入引發(fā)劑；氮?dú)獗Ｗo(hù)后，進(jìn)行水浴保溫反應(yīng)；通過(guò)索氏萃取，除去模板分子；將除去模板分子的聚合物60℃干燥過(guò)夜，獲得抗蚜威的分子印跡聚合物。本發(fā)明有效地凈化基質(zhì)，高效富集抗蚜威，結(jié)合已有檢測(cè)方法(HPLC等)，顯著提高抗蚜威檢測(cè)靈敏度和檢測(cè)效率。
文檔編號(hào)C08F292/00GK101891869SQ201010246150
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者唐波, 孫向軍, 陳秋宇 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)