本发明涉及一种分离和富集柚皮苷的GO@α-CD-MOF双功能膜的制备及检测。
背景技术：
具有普通苯并吡喃酮结构的黄酮类化合物是最重要的植物营养素之一，人体吸收植物营养液对健康十分有益。柚皮苷作为一种黄酮类化合物已经在许多种类的水果中被发现，并被用作多种工业产品的功能性成分，特别是基于其抗氧化活性而得到广泛的应用。在食品工业中，柚皮苷不仅可以作为食品和饮料生产的天然着色剂，调味剂和苦味剂，而且还可以作为高甜度，无毒，低能量的新型甜味剂原料的合成，适合糖尿病和肥胖者。随着食品，医药等行业的发展，柚皮苷的应用将越来越广泛。大多数柑橘物种在其不同器官的发育过程中积累了大量的柚皮苷。因此，从柑橘样品中分离和富集柚皮苷在许多科学领域中起着重要的作用。
由于样品基体的复杂性和相对低的柚皮苷浓度，难以直接提取和确定这些化合物在实际样品中的浓度。因此，开发一种有效的在实际样品中浓缩柚皮苷的方法具有重要意义。目前柚皮苷的预浓缩技术有液液萃取，固相萃取（SPE），基质固相分散（MSPD）和膜过滤。在这些方法中，膜过滤技术具有许多独特的优势，诸如：兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又具有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特点，并且在单一过程中进行纯化，回收率和精密度都很高，已成为当今分离方法中最重要的手段之一。因此，膜过滤方法在浓缩柚皮苷实际样品中具有极大的应用潜力。其中，膜过滤中的吸附剂对于在复杂基质痕量分析中获得高的分离富集效率起着关键作用。目前已经报道的对柚皮苷的分离富集材料仍然有限，因此，对于对柚皮苷具有选择性分离富集功能的新型材料分离材料的制备和应用研究很有必要。
氧化石墨烯（GO）作为一种新型的碳材料在各个领域被广泛研究。由于氧化石墨烯具有大的表面积，比石墨烯具有更多极性部位，表现出更大的极性和亲水性，并且表现出快速的载流子迁移率和优异的光学透明性。基于上述优点，GO作为载体是一个很好的选择。所以本发明通过将绿色和可再生骨架材料α-CD-MOF共价组装到GO片上来开发新的柚皮苷吸附剂。而MOFs吸附剂在各种化合物的分离和富集方面已经被发现具有很大的应用前景。
根据柚皮苷实际应用的需要，进一步提高柚皮苷分离富集的选择性和萃取效率，开发新型的柚皮苷分离富集材料对食品、医药行业具有重要的意义。
技术实现要素：
鉴于上述，本发明的目的旨在提供一种分离和富集柚皮苷的GO@α-CD-MOF双功能膜的制备方法，它是通过在GO片上生长自组装α-CD-MOF得到一种复合吸附材料，然后将复合材料嵌入到PTFE膜中制备得到GO@α-CD-MOF。该复合材料性质稳定，过滤膜制备过程简单，条件温和，可以实现柚皮苷的同步分离和富集。
本发明的另一目的在于提供一种GO@α-CD-MOF双功能膜对柚皮苷富集的检测方法。该过程简单可靠，萃取速度快、节约有机溶剂。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种分离和富集柚皮苷的GO@α-CD-MOF双功能膜的制备方法，其步骤是：
a. GO@α-CD-MOF复合材料制备：称取30~70mg的氧化石墨烯分散在40~60mL的水中超声10~16h，将0.2~1g氢氧化钾加入到30~60mL的水中，再将1~2g α-环糊精（α-CD）加入其中，然后用0.45μm的PTFE膜过滤，过滤后溶液倒入分散好的氧化石墨烯中，装入中号烧杯，再将中号烧杯放入盛有15~20mL的甲醇溶液大号烧杯，在室温下搅拌24~36h，然后移取上述中号烧杯中的溶液2~7mL加入0.01~0.05g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶解，之后再加入15~20mL甲醇溶液，搅拌1~5h，然后用乙醇洗涤，离心，常温干燥得到GO上自组装α-环糊精金属有机骨架（α-CD-MOF）的复合材料GO@α-CD-MOF；
b. 基于自组装GO@α-CD-MOF的双功能膜：在步骤a中称取20~60mg的GO@α-CD-MOF分散在5~15mL的甲醇中，超声1~5h。将超声分散的GO@α-CD-MOF材料注入到0.45μm的PTFE过滤膜中，由此制得GO@α-CD-MOF过滤膜。
2、权利要求1所述的基于自组装的GO@α-CD-MOF双功能膜用于分离富集柚皮苷的检测方法，其步骤是：
a. 将柑橘皮剪成条状，在50-60℃烘干30-36h。然后用粉碎机将其粉碎，过400目筛，称取1g的粉末状的柑橘皮加入20mL的异丙醇超声1h提取，将混合液过滤，粉末继续用20mL的异丙醇进行提取2次，合并上清液；
b. 量取a步骤0.5~5mL的柚皮苷上清液通过GO@α-CD-MOF双功能膜进行过滤，然后弃去过滤液，留下过滤膜待用；在过滤膜中加入0.5~3mL甲醇通过过滤膜进行洗脱，将洗脱液进入超高效液相色谱仪进行检测，结果显示对柚皮苷的萃取量可以达到300-400μg柚皮苷/g柑橘皮，回收率最高达到100.3%。
本发明具有如下优点：
1. 方法新颖，应用广泛。本发明合成的GO@α-CD-MOF复合材料是以氧化石墨烯为载体，α-CD-MOF共价组装到氧化石墨烯上，将此材料注入到0.45μm的PTFE膜中，由此制得GO@α-CD-MOF过滤膜，可用于多种果皮的检测。
2. 萃取效率高，萃取时间短，溶剂用量少，针对性强。用自组装的GO@α-CD-MOF双功能膜，用一个步骤同时对柚皮苷进行提取和分离，萃取时间是1~2min。
3. 制备过程简单。原料来源充足广泛，反应条件温和，在水溶液中进行。
附图说明
图1为分离和富集柚皮苷的GO@α-CD-MOF双功能膜的制备流程图。
图2为应用例1的色谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图，对本发明技术方案再作进一步说明：
实施例1
一种分离和富集柚皮苷的GO@α-CD-MOF双功能膜的制备方法，其步骤是：
a. GO@α-CD-MOF复合材料：称取50mg的氧化石墨烯分散在50mL的水中超声12h。0.56g氢氧化钾加入到50mL的水中，再将1.63g α-CD加入其中。上述溶液用0.45μm的PTFE膜过滤，过滤后溶液倒入分散好的氧化石墨烯中，装入中号烧杯，再将中号烧杯放入大号烧杯，大号烧杯盛有19mL的甲醇溶液，在室温下搅拌32h。然后移取上述溶液5mL加入0.04g十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶解，之后再加入19mL的甲醇溶液，搅拌3h。之后用乙醇洗涤，离心，常温干燥得到GO@α-CD-MOF。
b.基于自组装GO@α-CD-MOF的双功能膜：在步骤a中称取40mg的GO@α-CD-MOF分散在10mL的甲醇中，超声2h。将超声分散的GO@α-CD-MOF材料注入到0.45μm的PTFE过滤膜中，由此制得GO@α-CD-MOF过滤膜（见图1）。
应用例1
将市场买来的柑橘皮剪成条状，在60℃烘干32h。然后用粉碎机将其粉碎，过400目筛。称取1g的粉末状的柑橘皮加入20mL的异丙醇超声1h提取，将混合液过滤，粉末继续用20mL的异丙醇进行提取2次，合并上清液。称取40mg GO@α-CD-MOF复合材料装入过滤膜中，将1mL的柑橘皮上清液用GO@α-CD-MOF过滤膜进行过滤，弃去过滤液，留下过滤膜待用；然后在过滤膜中加入2mL甲醇通过过滤膜进行洗脱，将洗脱液进入超高效液相进行检测。色谱条件: 流动相：乙腈：水（0.1%乙酸），检测波长：254nm， 柱温：35℃。最终从柑橘皮中提取到柚皮苷的含量是381.36μg柚皮苷/g柑橘皮，色谱图如图2。图2中（a）为橘子皮原液，（b）为富集的柚皮苷溶液。