分子印迹—固相萃取技术在食品和环境样品分析中的应用研究

发布时间：2017-06-05 18:13

  本文关键词：分子印迹—固相萃取技术在食品和环境样品分析中的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：分子印迹聚合物（MIPs）是一种具有特异性识别能力的新型高分子材料。近年来，MIPs因其良好的选择性、高吸附容量、优异的机械稳定性和化学稳定性而被广泛的应用于催化、色谱分离以及固相萃取等领域。特别是在固相萃取领域，MIPs因为可以从复杂的样品基质中选择性的吸附目标分子或其结构类似物，，被视为理想的固体吸附剂。目前，基于传统固相萃取技术而发展起来的分子印迹-固相萃取（molecularly imprinted solid phase extraction, MISPE）技术已成为研究的热点。本论文主要通过悬浮聚合、乳液聚合等方法制备了三种分子印迹聚合物，并将其作为固相萃取材料应用于环境及食品中抗生素的残留检测。论文主要包括如下三个部分： 1.磁性分子印迹聚合物（MMIPs）的合成及其对模板分子和结构类似物的组选择性吸附研究。将Fe3O4作为磁核引入到反应体系中，通过加入油酸对Fe3O4进行表面改性，进而与预组装溶液进行交联、聚合，最终合成了以磺胺对甲氧嘧啶为模板分子的MMIPs。合成的MMIPs饱和磁化强度为16.7emu g-1，具有良好的磁响应性。实验中我们将合成的MMIPs作为固相萃取材料直接分散于环境水中，用以选择性萃取4种磺胺类抗生素及其乙酰化代谢产物，考察了聚合物对目标化合物及其结构类似物的选择性吸附情况。萃取完成后，聚合物可以在外加磁场的作用下快速的从萃取体系中分离出来，经淋洗、洗脱后，利用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）对洗脱液进行测定。所建立的分析方法精密度良好，四种磺胺类抗生素及其乙酰化代谢物的检出限范围为0.38-1.32ng L-1，适合大体积环境水样的分析检测。 2.微波辅助加热法在分子印迹聚合物制备中的应用研究。在MIPs的合成中，采用微波辅助加热法代替了传统的水热法，成功地制备了对氟苯尼考具有高度选择性的分子印迹聚合物。微波辅助加热法不但加快了聚合反应的速度，缩短了反应时间，而且合成的聚合物单分散性好。实验中建立了以此聚合物为固相萃取材料的分析方法，并将其用于牛奶中氟苯尼考的分析检测。结果表明，氟苯尼考的检出限为4.1ng L-1，六个牛奶样品的回收率为91-94%，精密度良好，方法可靠。 3.微波辅助加热合成以氯霉素为模板分子的分子印迹聚合物及其在蜂蜜样品中的分离分析应用研究。运用了扫描电子显微镜和傅立叶变换红外光谱仪对聚合物进行表征。考察了聚合物的吸附性能及其选择性，并进行了Scatchard分析。在本实验中我们以此聚合物为吸附剂，并结合液相色谱串联质谱，对蜂蜜中的氯霉素进行了分析。结果显示，六个蜂蜜样品的回收率为87-93%，检出限和精密度均令人满意。另外，由于聚合物良好的选择性，该分析方法的基质效应较低。
【关键词】：分子印迹聚合物 磁性 微波辅助加热 固相萃取 液相色谱串联质谱
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：O658.2;O631.3
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-13
• 第一章 绪论13-28
• 1.1 分子印迹技术的发展13
• 1.2 分子印迹技术的原理13-15
• 1.3 分子印迹聚合物的制备15-18
• 1.3.1 分子印迹聚合物的聚合方法15-17
• 1.3.1.1 本体聚合15-16
• 1.3.1.2 沉淀聚合16
• 1.3.1.3 乳液聚合16
• 1.3.1.4 悬浮聚合16
• 1.3.1.5 原位聚合16
• 1.3.1.6 表面分子印迹16-17
• 1.3.2 引发聚合反应的方法17-18
• 1.3.2.1 热引发17
• 1.3.2.2 光引发17
• 1.3.2.3 辐射引发17-18
• 1.4 分子印迹在固相萃取中的应用18-21
• 1.4.1 分子印迹聚合物在环境样品分析中的应用18-19
• 1.4.2 分子印迹聚合物在食品样品分析中的应用19-20
• 1.4.3 分子印迹聚合物与磁性材料结合在固相萃取中的应用20-21
• 1.5 本研究的意义和主要内容21-23
• 1.6 参考文献23-28
• 第二章 制备磁性分子印迹聚合物用于检测环境水中的磺胺类抗生素及其乙酰化代谢物28-49
• 2.1 前言28-29
• 2.2 实验部分29-34
• 2.2.1 试剂和样品29
• 2.2.2 实验仪器29-30
• 2.2.3 磺胺类抗生素的乙酰化代谢产物的合成30-31
• 2.2.4 四氧化三铁纳米粒子的制备及其表面修饰31
• 2.2.5 磁性分子印迹聚合物的制备31
• 2.2.6 静态吸附实验31
• 2.2.7 选择性评价31-32
• 2.2.8 萃取过程32
• 2.2.9 传统样品处理过程32-33
• 2.2.10 液相色谱串联质谱条件33-34
• 2.3 结果与讨论34-45
• 2.3.1 磺胺类抗生素的乙酰化代谢产物34-35
• 2.3.2 磁性分子印迹聚合物的制备35
• 2.3.3 磁性分子印迹聚合物的表征35-37
• 2.3.4 吸附等温线和 Scatchard 分析37-38
• 2.3.5 聚合物的选择性38-39
• 2.3.6 萃取条件的优化39-40
• 2.3.6.1 萃取时间40
• 2.3.6.2 聚合物用量40
• 2.3.6.3 淋洗溶剂40
• 2.3.6.4 洗脱溶剂40
• 2.3.7 基质效应40-41
• 2.3.8 方法评价41-44
• 2.3.9 环境水样的分析44-45
• 2.4 小结45-46
• 2.5 参考文献46-49
• 第三章 微波辅助法快速制备分子印迹聚合物用于牛奶中氟苯尼考的萃取49-63
• 3.1 前言49-50
• 3.2 实验部分50-53
• 3.2.1 试剂和样品50-51
• 3.2.2 实验仪器51
• 3.2.3 分子印迹聚合物的合成51
• 3.2.4 静态吸附实验51
• 3.2.5 分子印记聚合物的选择性研究51-52
• 3.2.6 牛奶样品的预处理52
• 3.2.7 萃取过程52
• 3.2.8 LC-MS/MS 分析52-53
• 3.3 结果与讨论53-58
• 3.3.1 分子印迹聚合物的表征53
• 3.3.2 吸附等温线和 Scatchard 分析53-55
• 3.3.3 分子印迹聚合物的选择性55
• 3.3.4 萃取条件优化55-57
• 3.3.4.1 上样条件55-56
• 3.3.4.2 淋洗条件56
• 3.3.4.3 洗脱条件56-57
• 3.3.5 基质效应57-58
• 3.3.6 方法评价58
• 3.3.7 牛奶样品分析58
• 3.4 小结58-60
• 3.5 参考文献60-63
• 第四章 微波辅助合成分子印迹聚合物用于分析蜂蜜中的氯霉素63-78
• 4.1 前言63-64
• 4.2 实验部分64-67
• 4.2.1 试剂和样品64
• 4.2.2 实验仪器64
• 4.2.3 分子印迹聚合物的合成64-65
• 4.2.4 静态吸附实验65
• 4.2.5 选择性研究65-66
• 4.2.6 蜂蜜样品的预处理66
• 4.2.7 萃取过程66
• 4.2.8 传统方法分析66
• 4.2.9 LC-MS/MS 分析66-67
• 4.3 结果与讨论67-73
• 4.3.1 聚合物的表征67-68
• 4.3.2 吸附等温线的测定和 Scatchard 分析68-69
• 4.3.3 聚合物的选择性69-70
• 4.3.4 萃取条件优化70-72
• 4.3.4.1 上样流速70-71
• 4.3.4.2 上样溶液的 pH71
• 4.3.4.3 淋洗溶剂71-72
• 4.3.4.4 洗脱溶液的体积72
• 4.3.5 基质效应72
• 4.3.6 方法评价72-73
• 4.3.7 蜂蜜样品分析73
• 4.4 小结73-75
• 4.5 参考文献75-78
• 致谢78-79
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果79-80

【参考文献】

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本文编号：424306