專利名稱：一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于測(cè)定動(dòng)物源食品中氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
分子印跡聚合物(molecularly imprinted polymers, MIP)是近年來出現(xiàn)的一種可獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)上與特定分子完全匹配的、具有高選擇性識(shí)別功能的新型聚合物材料。MIP的高選擇性可用作固相萃取能夠從復(fù)雜樣品基質(zhì)中選擇性吸附目標(biāo)樣品分子，非常適用于復(fù)雜樣品預(yù)處理與富集。作為一種廣譜型抗生素，氨基糖苷類抗生素在以肉制品為代表的食品中殘留問題非常普遍。由于氨基糖苷類抗生素本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜且食品基質(zhì)本身也極其復(fù)雜，傳統(tǒng)的固相萃取吸附劑如C18、聚合物無法有效的萃取出氨基糖苷類抗生素,如何有效的從復(fù)雜的食品基體中將痕量氨基糖苷類抗生素萃取出目前仍然是個(gè)挑戰(zhàn)。鑒于MIP的高選擇性的識(shí)別能力，發(fā)展出氨基糖苷類抗生素類MIP將有利于對(duì)其進(jìn)行選擇性富集，從而有利于后續(xù)的分離分析。迄今為止， 尚未見有關(guān)氨基糖苷類抗生素的分子印跡聚合物的制備方法以及將其用作為固相萃取材料的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是，提供一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是，提供氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物在萃取氨基糖苷類抗生素中的應(yīng)用。為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟:(I)稱取l_5mmol的模板分子溶于IOmL純水中,所述模板分子為鏈霉素,加入功能單體4-20mmol，所述功能單體為羧酸類非共價(jià)化合物，將此混合溶液于室溫下攪拌，使模板分子與功能單體充分混合；然后加入交聯(lián)劑15-90mL和甲醇溶劑20-100mL，所述交聯(lián)劑為多烯或烯酸酯類結(jié)構(gòu)的化合物；再加入偶氮二異腈，所得溶液超聲振蕩使之混合均勻，用氮?dú)獯?；將反?yīng)液置于60°C水浴中并在IOOOrpm轉(zhuǎn)速下攪拌加熱，得到白色固體聚合物；(2)將步驟(I)所得的白色固體聚合物粉碎、研磨過75目篩后，加入到裝有體積比為1:1的4M鹽酸-甲醇的圓底燒瓶中加熱回流72h，減壓抽濾，用水和甲醇洗漆，紅外干燥箱中干燥，再將聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流30-80min以洗脫聚合物中的模板分子，減壓抽濾，洗滌干燥后用丙酮沉降三次以除去粒徑太小的顆粒，再洗滌干燥，得到氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物。作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述功能單體是甲基丙烯酸。作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯。
作為又一個(gè)優(yōu)選方案，所述模板分子:功能單體:交聯(lián)劑的摩爾比為1:14:60。作為又一個(gè)優(yōu)選方案，步驟(2)中聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流洗脫模板分子的升溫程序?yàn)?0-5min，0-155°C ；5-10min, 155°C ；10-15min,155-185°C ;15-50min, 185°C。為了解決本發(fā)明第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供了按照上述制備方法獲得的氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物在萃取氨基糖苷類抗生素中的應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用熱引發(fā)聚合方式得到有固定孔穴大小和形狀目標(biāo)分子印跡聚合物，將其作為固相萃取柱填料，所制成固相萃取柱對(duì)鏈霉素類抗生素具有高選擇性富集，提取回收率高，可用于動(dòng)物源性食品中鏈霉素類抗生素殘留檢測(cè)的樣品前處理。


圖1為去除模板前后MIP的紅外光譜圖。圖2為MIPs的掃描電鏡圖。圖3為MIPs對(duì)四 種氨基糖苷類抗生素提取回收率。圖4為空白蜂蜜中氨基糖苷類物質(zhì)的色譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1.氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法(I)稱取l-5mmol的鏈霉素模板分子溶于IOmL純水中，加入功能單體甲基丙烯酸4-20mmol，將此混合溶液于室溫下攪拌30min，使模板分子與功能單體充分混合；然后加入交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯15-90ml和甲醇溶劑20-100mL ;再加入偶氮二異腈5mmol,所得溶液超聲振蕩IOmin使之混合均勻，用氮?dú)獯?5min ;將反應(yīng)液置于60°C水浴中并在IOOOrpm轉(zhuǎn)速下攪拌加熱24h，得到白色固體聚合物；(2)將步驟(I)所得的白色固體聚合物粉碎、研磨過75目篩后，加入到裝有體積比為1:1的4M鹽酸-甲醇的圓底燒瓶中加熱回流72h，減壓抽濾，用水和甲醇洗漆，紅外干燥箱中干燥，再將聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流50min以洗脫聚合物中的模板分子，減壓抽濾，洗滌干燥后用丙酮沉降三次以除去粒徑太小的顆粒，再洗滌干燥，得到氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物。步驟(2)中聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流洗脫模板分子的升溫程序?yàn)?0-5min,0-155 0C ；5-10min, 155 °C ; 10_15min，155-185 °C ；15-50min, 185°C。實(shí)施例2.MIP對(duì)氨基糖苷類抗生素萃取效果驗(yàn)證(I)經(jīng)在不同配比下測(cè)定分子印跡聚合物對(duì)模板分子的吸附性能，最終確立了以模板分子:功能單體:交聯(lián)劑=1:14:60為最佳配比。所得到的分子印跡聚合物(MIP)用紅外光譜進(jìn)行表征，見圖1。由紅外譜圖可知經(jīng)洗脫模板分子前后的材料中都含有波數(shù)為1638.63cm-1為碳碳雙鍵峰，經(jīng)去除模板后的MIP的紅外光譜圖中增加了一個(gè)波數(shù)為3441.76CHT1的峰，由3441.76cm_\l732.5cm_\l259.65CHT1這三個(gè)峰可以確定洗脫后的材料結(jié)構(gòu)中增加了羧基，說明所得到的MIP材料中模板分子已經(jīng)去除完全。(2)分子印跡聚合物MIP電鏡照片MIP材料掃描電鏡圖片見圖2所示?？梢钥闯鯩IP顆粒表面粗糙，平均粒徑在20-50 μ m，粗糙的顆粒表面具有大量的孔穴，因此具有較大的比表面積和孔徑體積，從而有較高吸附容量。為了說明合成的MIP上存在印跡位點(diǎn)，分別以200mg的MIP和NIP作為SPE填料，以分別溶有4yg/mL鏈霉素、二氫鏈霉素、慶大霉素、大觀霉素的2g蜂蜜樣品為上樣液進(jìn)行萃取回收率的平行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，洗脫液用LC-MS/MS的方法進(jìn)行分析檢測(cè)。結(jié)果如圖3所示。MIP對(duì)鏈霉素、二氫鏈霉素、慶大霉素、大觀霉素四種氨基糖苷類抗生素的回收率分別是98.7，94.7，100.8，93.7%，NIP對(duì)鏈霉素、二氫鏈霉素、慶大霉素、大觀霉素四種氨基糖苷類抗生素的回收率分別是70.8，64，29.3，55.6%?？梢奙IPs對(duì)氨基糖苷類抗生素具 有更好的萃取效果。實(shí)施例3.MIP柱檢測(cè)市售蜂蜜(I)將上述得到的分子印跡聚合物(MIP)200mg填充至3mL小柱空管作為固相萃取(SPE)柱填料制成SPE小柱。先用3mL甲醇和3mL水活化；然后用濃度為20mmol/L K2HPO4緩沖溶液(pH=7.4)上樣，3mL水淋洗，最后用FA/ACN=20/80 (v/v)的混合液洗脫。洗脫物通過LC-MS/MS進(jìn)行分析檢測(cè)。(2)配置標(biāo)準(zhǔn)溶液:用0.lmg/mL的四種氨基糖苷類霉素儲(chǔ)備液配置4 μ g/mL的混標(biāo)溶液，然后逐級(jí)配置成一系列標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液。(3)準(zhǔn)確稱取空白蜂蜜樣品2g，置于15mL聚丙烯塑料管中，再加入5mL濃度為20mmol K2HPO4緩沖溶液,潤(rùn)旋30s后，4500rpm下離心IOmin,將離心后的溶液作為SPE的
上樣液。(4)在(3)的條件下的蜂蜜樣品經(jīng)MIP柱處理后進(jìn)行LC-MS/MS分析檢測(cè)。結(jié)果如圖4所示?？芍x市售蜂蜜未經(jīng)檢出鏈霉素、二氫鏈霉素、大觀霉素，但是含有慶大霉素。為了上述處理方法的可靠性進(jìn)行了加標(biāo)實(shí)驗(yàn):分別向空白蜂蜜中添加ImL濃度為100、400、4000ng/mL3個(gè)濃度水平的氨基糖苷類抗生素的混合標(biāo)準(zhǔn)液，按上述的方法提取、凈化后用LC-MS/MS進(jìn)行分析檢測(cè)，每個(gè)添加水平重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果見表I。表I不同添加水平下各目標(biāo)物的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
權(quán)利要求
1.一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)稱取l-5mmol的模板分子溶于IOmL純水中，所述模板分子為鏈霉素，加入功能單體4-20mmol，所述功能單體為羧酸類非共價(jià)化合物，將此混合溶液于室溫下攪拌，使模板分子與功能單體充分混合；然后加入交聯(lián)劑15-90mL和甲醇溶劑20-100mL，所述交聯(lián)劑為多烯或烯酸酯類結(jié)構(gòu)的化合物；再加入偶氮二異腈，所得溶液超聲振蕩使之混合均勻，用氮?dú)獯?；將反?yīng)液置于60°C水浴中并在IOOOrpm轉(zhuǎn)速下攪拌加熱，得到白色固體聚合物； (2)將步驟(I)所得的白色固體聚合物粉碎、研磨過75目篩后，加入到裝有體積比為1:1的4M鹽酸-甲醇的圓底燒瓶中加熱回流72h，減壓抽濾，用水和甲醇洗漆，紅外干燥箱中干燥，再將聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流30-80min以洗脫聚合物中的模板分子，減壓抽濾，洗滌干燥后用丙酮沉降三次以除去粒徑太小的顆粒，再洗滌干燥，得到氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，所述功能單體是甲基丙烯酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，所述交聯(lián)劑是乙二醇二甲基丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一3任一所述的一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，所述模板分子:功能單體:交聯(lián)劑的摩爾比為1:14:60。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，步驟(2)中聚合物溶于裝有體積比為7:3的濃鹽酸-水的反應(yīng)釜中加熱回流洗脫模板分子的升溫程序?yàn)?0-5min,0-155°C ；5-10min, 155°C ; 10_15min，155_185°C ;15_50min，185。。。
6.利用權(quán) 利要求1所述制備方法獲得的氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物在萃取氨基糖苷類抗生素中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氨基糖苷類抗生素分子印跡聚合物的制備方法及其應(yīng)用。以鏈霉素作為模板分子、甲基丙烯酸為功能單體、乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，采用熱引發(fā)聚合方式得到有固定孔穴大小和形狀目標(biāo)分子印跡聚合物，將其作為固相萃取柱填料，所制成固相萃取柱對(duì)鏈霉素類抗生素具有高選擇性富集，提取回收率高，可用于動(dòng)物源性食品中鏈霉素類抗生素殘留檢測(cè)的樣品前處理。
文檔編號(hào)C08J9/26GK103224589SQ20131010585
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者章飛芳, 紀(jì)順利, 朱英鵬, 張?jiān)娛|, 郭碧澤, 楊丙成, 梁鑫淼 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)