分子印跡材料在海洋及食品污染檢測(cè)中的應(yīng)用.pdf

1、本文以典型海洋及食品污染物為研究對(duì)象。首先利用分子印跡技術(shù)制各海洋及食品中的典型污染物的分子印跡聚合物,然后結(jié)合多種分析手段建立相應(yīng)污染物的檢測(cè)方法,以期解決典型海洋及食品污染物分離與分析的困難,為我國(guó)海洋環(huán)境及食品安全提供技術(shù)支持和推動(dòng)力。全文共分六章:
　　 第一章,分為兩部分,首先簡(jiǎn)單介紹了分子印跡技術(shù),包括分子印跡技術(shù)的發(fā)展歷史、基本原理、分類、分子印跡聚合物的制備方法、應(yīng)用以及一些新的研究熱點(diǎn);然后簡(jiǎn)單介紹了兒種典型的

2、海洋及食品污染物;在此基礎(chǔ)上確定了本文的主要研究?jī)?nèi)容。
　　 第二章,主要研究了核殼結(jié)構(gòu)分子印跡納米顆粒的制備以及用于除草劑2,4-滴的檢測(cè)。首先采用stober法合成了單分散二氧化硅納米顆粒,然后將4-(氯甲基)苯基三甲氧基硅烷固定在二氧化硅納米顆粒表面,形成表面芐基氯功能化的二氧化硅納米顆粒(silica-C1)。在格氏試劑和二硫化碳的共同作用下,將芐基氯轉(zhuǎn)化為可逆加成一斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合的鏈轉(zhuǎn)移劑(二硫代苯甲酸酯)。最后

3、在模板分子2,4-滴存在條件下,4-乙烯基吡啶和乙二醇二甲基丙烯酸酯發(fā)生可逆加成一斷裂鏈轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)形成核殼結(jié)構(gòu)分子印跡納米顆粒。所合成的核殼結(jié)構(gòu)分子印跡納米顆粒對(duì)原始模板分子2,4-滴的結(jié)合能力要明顯高于其結(jié)構(gòu)類似物,結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)瓔熒光分析可用于2,4-滴的分析與檢測(cè)。
　　 第三章,主要研究了表面分子印跡磁性納米顆粒的制備以及用于內(nèi)分泌干擾物雙酚A的檢測(cè)。首先,采用溶劑熱法制備具有超順磁性的單分散Fe3O4磁性納米顆粒,然

4、后通過(guò)溶膠-凝膠過(guò)程在Fe3O4磁性納米顆粒表面沉積一層薄的二氧化硅層,得到核殼結(jié)構(gòu)的二氧化硅-Fe3O4復(fù)合磁性納米顆粒(Fe3O4@SiO2)。接著將硅烷試劑(3-氨丙基三甲氧基硅烷)固定在二氧化硅-Fe3O4復(fù)合磁性納米顆粒表面,形成氨基功能化的二氧化硅.Fe3O4復(fù)合磁性納米顆粒(Fe3O4@siO2@NH2)。在2-溴代異丁酰溴的作用下,將氨基轉(zhuǎn)化為原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)的鏈轉(zhuǎn)移劑。最后在在模板分子雙酚A存在條件下,4-乙烯基

5、吡啶和乙二醇二甲基丙烯酸酯發(fā)生原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)形成表而印跡的核殼結(jié)構(gòu)的超順性納米顆粒。所合成的核殼結(jié)構(gòu)分子印跡納米顆粒對(duì)模板分子雙酚A的結(jié)合能力要明顯高于其結(jié)構(gòu)類似物,可用于水環(huán)境中雙酚A的磁分離。結(jié)合高效液相色譜法,可以實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境中戲酚A的分離與分析。
　　 第四章,主要研究了記憶缺失性貝毒-軟骨藻酸分子印跡聚合物的制備以及用于海產(chǎn)品和海水中軟骨藻酸的檢測(cè)。以記憶缺失性貝毒-軟骨藻酸的結(jié)構(gòu)類似物1,3,5-戊烷三酸為虛

6、擬模板分子,4-乙烯基吡啶為功能單體,乙二醇二甲基雙丙烯酸酯為交聯(lián)劑,合成了對(duì)軟骨藻酸具有較好選擇性的分子印跡聚合物。通過(guò)靜態(tài)平衡結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究了該聚合物的結(jié)合能力和選擇性能,與化學(xué)組成相同的相應(yīng)非印跡聚合物相比,1,3,5-戊烷三酸的分子印跡聚合物對(duì)軟骨藻酸具有較高的吸附性能和選擇性。此外,所合成的分子印跡聚合物還被用作固相萃取材料填充固相萃取小柱,選擇性地從紫貽貝和海水中富集軟骨藻酸。結(jié)合高效液相色譜法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟骨藻酸的檢測(cè),并且取

7、得良好的回收率。對(duì)于加標(biāo)2mg/L的紫貽貝和海水樣品,回收率分別達(dá)到93.4±4.9％和89.7±5.3％(n=3)。結(jié)果說(shuō)明,本方法可以直接用于海產(chǎn)品和海水中軟骨藻酸的萃取與檢測(cè)。
　　 第五章,主要研究了基于分子印跡聚合物的壓電傳感器及其在軟骨藻酸檢測(cè)中的應(yīng)用。在虛擬模板分子1,3,5-戊烷三酸存在條件下,多巴胺發(fā)生聚合并在石英晶體微天平的微晶片表面形成一層聚多巴胺分子印跡膜,這層聚多巴胺分子印跡聚合物膜能夠選擇性地從復(fù)雜體

8、系中識(shí)別軟骨藻酸。軟骨藻酸在聚多巴胺分子印跡聚合物膜上的選擇性吸附表現(xiàn)為石英晶體微天平頻率變化,并且可以用石英晶體微天平系統(tǒng)進(jìn)行定量,頻率的降低的量與軟骨藻酸的濃度線性相關(guān)。由于聚多巴胺分子印跡聚合物膜對(duì)軟骨藻酸有選擇性,所構(gòu)建的仿生傳感器可以區(qū)分軟骨藻酸及其結(jié)構(gòu)類似物對(duì)苯二甲酸和鄰苯二甲酸。對(duì)所構(gòu)建的仿生傳感器的實(shí)際使用性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),用于檢測(cè)貽貝提取物中軟骨藻酸的含量并取得了滿意的結(jié)果。說(shuō)明了聚多巴胺分子印跡聚合物可以作為傳感器的識(shí)

9、別元件,同時(shí)所構(gòu)建的分子印跡.石英晶體微天平傳感器可以用于復(fù)雜基體中軟骨藻酸的檢測(cè)。
　　 第六章,主要研究了三聚氰胺分子印跡聚合物的制備并應(yīng)用于奶制品中三聚氰胺的檢測(cè)。以三聚氰胺為模板分子,甲基丙烯酸為功能單體,乙二酵二甲基雙丙烯酸酯為交聯(lián)劑,采用分子印跡技術(shù)合成了對(duì)三聚氰胺具有較好選擇性的分子印跡聚合物。通過(guò)靜態(tài)平衡結(jié)合實(shí)驗(yàn)研究了該聚合物的結(jié)合能力和選擇性能,與化學(xué)組成相同的相應(yīng)非印跡聚合物相比,三聚氰胺的分子印跡聚合物對(duì)三