改性碳纳米材料杂化的分子印迹整体柱的制备与应用

发布时间：2020-11-19 04:49

　　 生活越来越好,但烦恼一点都没少,食品安全就是困扰人们的问题之一。食品安全的监控要借助有效的检测方法来实现,在食品分析过程中,样品前处理必不可少。分子印迹技术以其突出的优点常被用于食品分析的样品前处理。传统的分子印迹聚合物(MIP)存在吸附容量低、选择性差、模板渗漏等不足。鉴于此,本文研制了几种改性纳米材料修饰的MIP整体柱,将其用于食品分析,旨在提高样品前处理效率。实验通过漏点曲线和回收率试验考察整体柱的吸附性能与选择性,借助扫描电镜、红外光谱仪等仪器对整体柱进行表征,并验证了整体柱的食品分析应用。本文主要研究内容如下:1.绪论:简要综述了常用样品前处理技术,包括液液萃取、固相萃取和固相微萃取;介绍了分子印迹技术的原理和发展,以及MIP的常见聚合方式和表征手段;接着介绍了分子印迹固相萃取(MISPE)的发展历程,MISPE以其独特的优势常被用于样品前处理,本章介绍了MISPE在食品分析方面的应用,包括真菌毒素分析,兽药残留和农药残留分析。对于MISPE的不足,本章进行详细概括。纳米材料因为具有特殊的性质,常用于修饰MIP,本章介绍了纳米材料的特点和修饰方法以及在MIP方面的应用。最后,基于MISPE的应用现状,提出用改性纳米材料修饰MIP用于食品分析,并简要概括了论文的研究内容,指明了研究意义。2.碳量子点掺杂的分子印迹整体柱的制备及其在黄曲霉素B_1(AFB_1)检测中的应用:本章的研究以5,7-二甲氧基香豆素作为AFB_1的替代模板,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,将碳量子点(CDs)掺杂在分子印迹预聚液中,采用热引发原位聚合法,制备了CDs掺杂的替代模板分子印迹(CDs-DMIP)整体柱。实验考察了柱子的柱容量、回收率、精密度、富集倍数等性能评价指标,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对整体柱的形态、结构进行表征,最后,利用高效液相色谱荧光法(HPLC-FLD)考察了整体柱的除杂和吸附效果,实验表明,CDs-DMIP整体柱对AFB_1具有很高的特异性,印迹因子为4.9,首次应用于花生中AFB_1的萃取,富集倍数高达71倍,除杂效果良好,检出限为0.118 ng mL~(-1),可以用于花生中AFB_1的痕量分析。3.新型配位印迹聚合物整体柱用于鱼肉中氟甲喹(FLU)的固相萃取:整体柱的合成以FLU-Zn~(2+)为模板,衣康酸和4-乙烯基吡啶作为双功能单体,EDMA为交联剂,AIBN为引发剂,硅烷化石墨烯(SGO)为修饰材料来实现,实验通过响应面法优化了整体柱的合成条件,通过FT-IR和SEM对整体柱进行表征,通过漏点曲线考察整体柱的吸附性能,用HPLC-FLD考察了整体柱的除杂和吸附效果,实验表明,SGO-CIP整体柱对目标物FLU具有很高的特异性,回收率高达95.2%,首次应用于鱼肉中FLU的萃取,富集倍数高达40倍,除杂效果良好,检出限低至1.58 ng mL~(-1),可以用于鱼肉中FLU的痕量分析。4.基于功能化β-环糊精的分子印迹整体柱的研制与应用:利用合成的硅烷化多壁碳纳米管为修饰材料,以噻菌灵为模板,丙烯酰基-β-环糊精和MAA为双功能单体,EDMA为交联剂,AIBN为引发剂,在混合致孔剂甲苯-甲醇-正十二醇(1:0.5:1.5,v/v/v)中通过原位聚合法聚合于毛细管中,得到分子印迹整体柱,记为β-MMIP,实验通过响应面法优化了整体柱的合成条件,通过漏点曲线考察不同类型整体柱的吸附性能,用HPLC-FLD考察了整体柱的除杂和吸附效果,实验表明,该方法可以同时检测柑橘中的噻菌灵、多菌灵和麦穗宁,回收率均大于84.9%,整体柱特异性强、吸附效果良好、富集倍数大,可用于水果中苯并咪唑类农药残留检测。
【学位单位】：广东药科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TS207.5;TB383.1
【部分图文】：

广东药科大学硕士研究生学位论文米材料的发现与发展，综述碳纳米材料在 MIP 方面发挥的作用品前处理技术液萃取萃取是一种传统的分离技术，其基本原理是分配定律，即用一溶的试剂来萃取，根据溶质在两相中的分配系数的差异，通过不断进行的分配行为，逐渐达到平衡状态，使原本是在样品溶到萃取溶剂中，从而实现对溶质的萃取，操作过程如图 1-1 所，可以计算出溶质在两相间的分配系数 K，即(1-1)油相溶剂中溶质的浓度，CW为水相溶剂中溶质的浓度。

图 1-2 固相萃取示意图olid-phase microextraction, SPME)首次出现是及其合作者共同提出[18]，这是一种新型萃取溶剂就可以实现样品萃取。SPME 是在 SPE物在 SPME 材料和样品介质之间的不断分配-解吸过程，最终目标分析物吸附于 SPME 材

图 1-3 MIP 制备示意图聚合是 MIP 的原始制备方法，早期的 MIP 研究基本上都是采是将模板、功能单体、交联剂以及引发剂加入到合适的致孔剂氮气除氧，将此混合液密封于器皿中，在一定的条件下引发聚 MIP。合成的 MIP 为块状，需粉碎过筛，然后去除模板分子。对仪器要求不高，很多研究者采用此法合成 MIP[27, 28]。但该方点，例如模板去除困难、模板渗漏严重、回收率低、粉碎过程颗粒不规则等，随着技术的进步，该方法逐渐被新的方法取代合聚合是在本体聚合的基础上发展起来的，跟本体聚合不同的是加入到一定量的溶剂中，聚合反应开始前，预聚液溶于溶剂，MIP 逐渐生成，但 MIP 不溶于溶剂，以沉淀的形式析出，过滤这就是沉淀聚合过程。该方法得到的 MIP 颗粒均匀，大小合适
【参考文献】

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本文编号：2889725