收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

氯磺隆分子印迹聚合物的合成、分子识别及其SPR传感器的研究

佘永新  
【摘要】: 分子印迹技术(molecularly imprinted tchenology,MIT)是近年来发展起来的新技术。由于分子印迹聚合物(MIP)具有类抗体的特异性、高选择性、高强度等优点,与天然抗体相比制备简单,模板分子可回收重复利用,引起了极大关注。目前在国际上该技术已成功用于环境介质和食品中农兽药的检测,同时各种相关产品例如分子印迹固相萃取小柱(MI-SPE)、色谱整体柱、生物传感器等成熟产品已陆续在实践中使用。 磺酰脲类农药是一类高效、广谱、高选择性的除草剂,这类除草剂一般使用剂量小,但由于大多数属于长残效除草剂,在土壤和农作物中常常以痕量存在,现有的样品前处理方法不能满足当前快速检测的要求。基于分子印迹的除草剂类农药残留的提取、富集技术研究还处于初始阶段,在现有的MIP研究中,多是基于单一目标化合物的特异性分离设计的。而实际应用中,除草剂如磺酰脲类等农药多以混合物的形式使用,本论文基于分子识别原理,结合磺酰脲类农药的结构特性,选择合适的模板分子,优化功能单体与模板分子的比例,通过不同的制备方法研制出具有高度“类”特异性、选择性的分子印迹聚合物(MIP)及其微球;采用紫外光谱、高效液相色谱、电镜等手段对印迹分子聚合物进行表征分析,同时开发出磺酰脲类农药分子印迹国相萃取(MI-SPE)小柱,实现磺酰脲类农药残留的高效富集和分子印迹检测,在此基础上,初步研究了以MIP为敏感材料的SPR传感器检测技术。 本论文的主要研究成果和结论包括: (1)利用本体聚合和沉淀聚合法构建了以氯磺隆为模板的合成分子印迹聚合物的制备体系,合成了具有类特异性吸附3种磺酰脲类农药的分子印迹聚合物及其微球。试验以氯磺隆和单嘧磺隆等多种磺酰脲类农药为目标分析物,选择具有共性结构的模板分子,选择合适的功能单体、交联剂、体系分散剂和聚合引发剂等,获得了能同时吸附单嘧磺隆(MNS)、噻吩磺隆(TFM)、氯磺隆(CS)的分子印迹聚合物的体系。通过紫外光谱分析预测法研究了模板分子和不同功能单体的相互作用,确定了最佳的功能单体及其与模板分子的配比,筛选和优化了聚合体系中交联剂的种类和比例,分析了影响热聚合的因素及其制备条件。试验确定了不同合成方法中分子印迹聚合物的最佳制备程序,在本体聚合方法中,模板分子(CS)、功能单体(DEMA)和交联剂(EGDMA)的配比为1:4:20,致孔剂为乙腈,其用量为2 mL;在沉淀聚聚合方法中,试验确定了以模板分子(CS)、功能单体(DEMA)和交联剂(TRIM)的配比为1:4:4,致孔剂为乙腈,其用量为80 mL。其它制备条件均为预聚合时间为30 min;通氮气除氧的时间为10 min;超声作用10 min,60℃水浴聚合24 h。吸附性能试验结果表明:本体聚合法合成MIP对CS的最大吸附量为1200μg/g,沉淀聚合法制备的MIP对模板分子CS的吸附容量高达1400μg/g,这些聚合物同时对其结构类似物MNS和TFM具有一定的吸附能力。 (2)通过紫外光谱、红外光谱、高效液相色谱和扫描电子显微镜等技术手段对分子印迹聚合物(MIP)及微球的表面形态、吸附能力、特异性和选择性进行了识别机理的研究。利用Scatchard曲线分析其吸附性能,结果表明:MIP上的结合位点是不均匀的,是由两类结合位点构成的,其中高亲和性结合位点的解离常数Kd和最大结合量Qmax分别为0.083μg/mL和246.6μg/g;低亲和性结合位点的解离常数Kd和最大结合量Qmax分别为0.298μg/mL和477.7μg/g。功能单体与模板分子之间的分子自组装紫外光谱表明了印迹聚合物对模板分子的识别取决于模板分子与印迹聚合物空间位点的可逆互作效应。采用HATR-FTIR技术对饱和吸附前后聚合物的红外图谱进行了研究,结果表明:聚合物中的羰基-C=O和-CH3等活性基团均参与氢键的形成。此外,磺酰脲类农药共性结构中的酰胺基团对氢键的形成起关键作用,进一步解释聚合物及其微球对CS、MNS和TFM类特异性的识别机理。 (3)研究制备了能吸附3种磺酰脲类农药的通用性分子印迹固相萃取柱,并对其萃取条件进行了研究,建立了玉米样品中磺酰脲类农药残留的MI-SPE-LC-MS/MS检测方法。采用沉淀聚合方法合成了高度特异性、选择性的磺酰脲类农药的分子印迹微球,并以其为填料,研制了类特异性和通用性固相萃取小柱,确定了以乙腈为上样溶剂和淋洗溶剂,3 mL甲醇-乙酸(9:1,v/v)为洗脱溶剂的萃取条件。利用已制备的MIPs微球固相萃取小柱对玉米样品中的磺酰脲类农药进行了富集与净化,评价了MI-SPE小柱的实用性和去除干扰物的性能,建立了玉米中氯磺隆、单嘧磺隆和噻吩磺隆农药的高效压液相色谱-串联四极杆质谱检测方法,该方法检出限(LOD)为0.02μg/kg-1.45μg/kg,样品浓度在1μg/kg-50μg/kg范围线性关系良好,回收率为75%-110%。 (4)探索性地开展了基于分子印迹敏感膜芯片的表面等离子共振传感器(SPR)的研究,设计和研究了Vinyl基团共价键法、肽键法和PVC/MIP共聚膜法三种SPR芯片制备方法。试验分别对三种方法合成的芯片形貌、厚度、SPR角度、结合动力学等进行了分析研究,结果表明,三种方法合成的MIP芯片均具有SPR反应,均引起SPR角度的改变,MIP膜层厚度可控制在150 nm-2μm范围之间,在目标分析物结合试验中均表现出不同程度的吸附性能。相比较其他两种MIP-SPR芯片方法,PVC共聚膜法SPR芯片对目标分析物具有较好的吸附性能和选择性,该方法简单易操作,制备的MIP-SPR芯片稳定性好,为进一步开展实际样品中氯磺隆等磺酰脲类农药的分子印迹SPR传感器检测方法研究奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄招发,汤又文;利用分子印迹技术预处理生物样品中头孢药物的研究[J];分析化学;2005年10期
2 王永向;刘冬梅;刘秋明;王琛毅;戎非;付德刚;;氯霉素分子印迹聚合物的合成及其在固相萃取中的应用[J];环境化学;2008年03期
3 汪竹青;沈玉永;吴根华;;分子印迹聚合物的制备技术及展望[J];科技资讯;2008年07期
4 苏杰;尹晓斐;;分子印迹聚合物及其应用[J];山东理工大学学报(自然科学版);2008年06期
5 张圣祖;袁庭;段亦龙;;胆固醇分子印迹聚合物的制备及其选择性吸附[J];化学通报;2011年02期
6 李保利;姚战军;杨玉锋;;沉淀聚合法合成尿素分子印迹聚合物及其表征[J];广州化工;2011年11期
7 周勤,袁笑一;分子印迹技术及其在环境领域的应用[J];科技通报;2005年01期
8 郑超;高如瑜;张玉奎;;分子印迹技术在生物大分子分离识别中的应用[J];色谱;2006年03期
9 刘祥军;刘吉众;赵睿;刘国诠;陈义;;三甲氧基苄啶分子印迹整体柱的制备及色谱性能[J];高等学校化学学报;2007年10期
10 姜吉刚;王雷;魏光成;;微球形磺胺嘧啶分子印迹聚合物合成及识别特性[J];河北师范大学学报(自然科学版);2008年03期
11 于爽;王蕾;耿利娜;孙立权;罗爱芹;邓玉林;;制备牛血红蛋白印迹聚合物的初步研究[J];化学通报;2008年06期
12 武五爱;尹志芬;尉景瑞;郭满栋;;米托蒽醌分子印迹传感器的研究及其应用[J];高等学校化学学报;2008年07期
13 杨淑玲;郑红;程子毓;杲秀英;;甲基对硫磷分子印迹整体柱的制备及其在固相萃取中的应用[J];青海师范大学学报(自然科学版);2009年04期
14 张玲;陈玎玎;;7-氨基头孢烷酸分子印迹聚合物的制备及结合性能评价[J];中国兽药杂志;2010年04期
15 王岩;许煊炜;梁爽;;烯酰吗啉分子印迹聚合物的合成及固相萃取研究[J];广东化工;2010年07期
16 韩宇;苏立强;;沉淀聚合法制备Boc-L-苯丙氨酸印迹聚合物[J];化工时刊;2010年12期
17 杨敏莉;顾万诚;储晓刚;王大宁;;沙丁胺醇分子印迹聚合物表征及其结合性能研究[J];现代科学仪器;2011年01期
18 时作龙;章竹君;唐虹;赵琼;杨曦;陈渝;;分子印迹在线富集-化学发光法测定葡萄酒和虎杖提取物中的白藜芦醇[J];分析试验室;2011年03期
19 赵晨;胡莉莉;郑三婷;;硝酸铵水凝胶分子印迹聚合物的制备[J];现代生物医学进展;2011年05期
20 赵楠;陈长宝;周杰;范加金;;烟嘧磺隆分子印迹聚合物表面等离子共振传感器的制备与分析应用[J];化学学报;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王培龙;苏晓鸥;;分子印迹聚合物-高效液相色谱分析饲料中地西泮及其类似物的研究[A];食品、饲料安全与风险评估学术会议论文集[C];2010年
2 王瑜;薛敏;孟子晖;张维冰;;莽草酸分子印迹聚合物的制备及其低压制备色谱研究[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
3 李辉;彭夕洋;;牺牲硅胶法制备黄连素分子印迹聚合物[A];第九届全国药用植物及植物药学术研讨会论文集[C];2010年
4 齐香君;贾琳;龚国利;;混合模板法制备四环素分子印迹聚合物[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
5 邓月华;李美兰;杨绍贵;孙成;;基于凹凸棒土的分子印迹聚合物吸附去除水中典型β-阻断剂[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
6 张杰;卫引茂;郑晓晖;;苯酚分子印迹聚合物的制备及吸附性能研究[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
7 陈振斌;于惠;付瑜;;芦丁分子印迹聚合物分离选择性规律的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
8 李海东;徐国宝;童跃进;关怀民;;基于碳陶瓷材料/分子印迹聚合物的胆固醇生物传感器的研究[A];中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C];2012年
9 孙净;彭宁;敖文祥;黄雪松;;辣椒碱分子印迹聚合物的制备及其吸附性能[A];广东省食品学会第六次会员大会暨学术研讨会论文集[C];2012年
10 寇星;耿立媛;王佳兴;雷建都;马光辉;苏志国;;沉淀聚合法制备红霉素纳米分子印迹聚合物研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 佘永新;氯磺隆分子印迹聚合物的合成、分子识别及其SPR传感器的研究[D];中国农业科学院;2010年
2 史西志;食品和饲料中主要违禁药物分子印迹聚合物的制备及应用研究[D];上海交通大学;2007年
3 曾庆斌;基于金属卟啉的分子印迹聚合物研究[D];浙江大学;2011年
4 夏建军;分子印迹聚合物的应用[D];南开大学;2010年
5 龚小雁;多孔硅胶表面分子印迹青蒿素吸附剂的制备及其在超临界流体下的吸附分离行为[D];华东理工大学;2011年
6 张颖颖;表面等离子体共振(SPR)传感技术及在介质复折射率测量中的应用[D];南京理工大学;2009年
7 刘含茂;中药活性成分分子印迹聚合物的制备、识别机理与应用研究[D];湖南大学;2009年
8 祖佰祎;表面亲水性分子印迹聚合物微球的制备及性能研究[D];南开大学;2010年
9 郭逸蓉;计算机辅助设计拟除虫菊酯类农药分子印迹聚合物研制[D];浙江大学;2010年
10 马秀玲;柚皮苷分子印迹聚合物的制备及其水相识别[D];福建师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵楠;烟嘧磺隆和莠灭净分子印迹聚合物SPR传感器制备及分析应用[D];山东农业大学;2012年
2 王亚琼;环境激素双酚A分子印迹聚合物的制备及其在传感器方面的应用[D];西南大学;2010年
3 李倩;四环素类分子印迹聚合物的合成及其识别性能的研究[D];中国农业科学院;2010年
4 张婵娟;均三嗪类分子印迹聚合物的合成及构效关系研究[D];山西大学;2010年
5 刘镇;几种农兽药分子印迹聚合物压电传感器的构建及应用研究[D];华中农业大学;2010年
6 柳絮飞;两种苯磺隆分子印迹聚合物膜的制备及其性能研究[D];山东农业大学;2010年
7 李兆敏;环丙沙星、烟嘧磺隆分子印迹聚合物的制备、表征及应用[D];湘潭大学;2010年
8 王妍;诺氟沙星分子印迹聚合物的制备及固相萃取研究[D];华中科技大学;2009年
9 王阳;基于多模板分子印迹聚合物电化学传感器的研究[D];江南大学;2011年
10 张杰;苯酚和2,4-二氯苯酚分子印迹聚合物的制备、表征及应用研究[D];西北大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 姚耀;电中性有机分子检测技术问世[N];中国化工报;2010年
2 北电网络中国公司 徐翀;光网络发展展望[N];通信产业报;2000年
3 张海波;混合自行车在日受青睐[N];国际经贸消息;2002年
4 驻韩国使馆经商处;手机成为韩国出口新主力[N];国际商报;2001年
5 远;TNT邮政与英、新邮政联盟[N];国际商报;2002年
6 本报记者 曹红艳;掌上平台之争还有得瞧[N];科技日报;2001年
7 张颀;吉通公司 IP业务用户近八十万[N];人民邮电;2000年
8 记者 林紫玉;第六届CDMA年会闭幕[N];通信产业报;2001年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978