一种用于毒死蜱识别与降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备方法

natural science). 2011,9,第28卷第5期）。
5.华中农业大学食品科技学院张璐研究团队利用沉淀法制备两种毒死蜱印迹聚合物, 采用光谱手段、吸附实验和scatchard 分析等研究其结合机制。制备能特异性识别农药毒死蜱的分子印迹聚合物并研究其识别机制, 用于农作物中残留农药毒死蜱的分离富集及特异识别。制备的 2 种印迹聚合物对毒死蜱有特异吸附, 以甲基丙烯酸和 2
‑
乙烯基吡啶为单体制备的 mip 存在两种结合位点。两种单体 maa、2
‑
vp 分别与毒死蜱以 1∶3 和 1∶2配比结合, 两种聚合物均可用于样品中毒死蜱的分离富集（journal of food safety and quality. 2013, 2(c):1994
−
2021）。
6.南昌大学梁汝萍等人2015年11月公开了发明专利（cn201310319972.2）“基于磁性分子印迹聚合物放大效应构建的spr传感器在农药检测中的应用”，该发明公开了一种基于磁性分子印迹聚合物放大效应的表面等离子体共振传感器构建及其在农药检测中的应用，属于表面等离子体共振传感技术领域。它先以毒死蜱为模板分子，利用多巴胺的自聚合性能，合成对毒死蜱具有识别作用的磁性分子印迹聚合物。洗脱毒死蜱后，含有印迹空腔的磁性分子印迹聚合物具有良好的超顺磁性和高选择性，利用固定在金片表面的乙酰胆碱酯酶与毒死蜱之间的特异性相互作用，构建了基于磁性分子印迹聚合物放大效应的农药残留物识别检测传感界面，与传统的农残检测技术相比，本发明构建的基于磁性分子印迹聚合物放大效应的表面等离子体共振传感器对毒死蜱的检测灵敏度高和选择性好，具有很好的应用前景。
7.上述方法优点甚多，但其制备步骤繁琐、成本高、并且无法高效降解去除污染物，某些检测方法对大型仪器的依赖性强，无法满足家庭和现场检测的需求。
8.近年来，对痕量毒死蜱的检测技术层出不穷，2017年xiaolu sun等人发表论文
ꢀ“
photoelectrochemical sensor based on molecularly imprinted film modified hierarchical branched titanium dioxide nanorods for chlorpyrifos detection”，该论文构建了一种基于分子印迹聚合物( mip )修饰的分级分枝二氧化钛纳米棒( b
‑
tio
2 nrs )的光电化学( pec )传感器，用于氯吡虫啉( cpf )的灵敏高效检测。mip制备过程中，对氨基硫酚( atp )和cpf通过电聚合形成氢键相互作用组装在b
‑
tio
2 nrs表面。通过扫描电子显微镜对mip进行了表征，并通过循环伏安法进一步证实了mip的成功合成。在所提出的传感平台中，光电流响应与cpf浓度成反比，因为随着cpf浓度的增加，绝缘层阻碍了光和电子传递的捕获。而且，mip基b
‑
tio
2 nrs ( mip
‑
b
‑
tio
2 nrs )对cpf的特异性检测比其他农药具有优异的识别能力。建立了检测cpf的pec传感平台，线性范围为0.01 ~ 100 ng
·
ml
‑1，检出限为7.4 pg
·
ml
‑1。该传感器具有灵敏度高、选择性好、干扰小、稳定性高等特点，为农药残留及其他环境有害化学物质的检测提供了良好的应用平台。
9.扬州工业职业技术学院金党琴等人2021年7月公开了发明专利（cn201910229035.5）“双识别型毒死蜱传感器的制备、检测蔬菜中毒死蜱残留的方法及检测装置”，该发明公开了一种基于纳米钙钛矿材料的酶
‑
分子印迹双识别型毒死蜱传感器的制备方法，即mip/ito/ch3nh3pbi3/cs/ache双识别型传感器的制备。本发明还公开了检测蔬菜中毒死蜱残留的方法，具体为：a、制作毒死蜱浓度与电流的线性关系图；b、测试样品中毒死蜱浓度；测量得到待测的毒死蜱溶液的抑制光电流信号值；利用制作的毒死蜱浓度与抑制光电流的线性关系图，以测量得到待测的毒死蜱溶液的抑制光电流信号值，得到待测
photocatalytic properties of tio
2 hollow spheres”，该论文主要研究以苯乙烯
‑
甲基丙烯酸甲酯共聚物（psmma）微球为模板，采用溶胶
‑
凝胶法合成了二氧化钛空心球，无需任何表面活性剂或聚电解质。均匀的tio2空心球由松散聚集的锐钛矿相纳米颗粒组成。与tio2纳米颗粒（nps）相比，tio2空心球在降解甲基橙（mo）方面表现出更高的光催化活性，这可能是由于其更大的比表面积、更丰富的多孔结构和更大的带隙能（catalysis communications 10 (2009) 650
–
654）。
14.虽然上述发明有诸多可取之处，但是这些方法制备出的检测材料合成步骤繁琐，成本高，专一性差，且某些产物在高温高压强酸强碱下易变性，不利于保存。而分子印迹技术不仅可以克服上述缺陷，且其对痕量毒死蜱检测具有高选择性、高灵敏性，高吸附性为污染物的高效降解提供了基础。在近年实用的检测技术中，人工合成分子印迹技术独占鳌头，其在医药、化学等领域的应用更是数之不尽，如控缓释药物、毒死蜱检测、化学仿生传感器等。因此，基于分子印迹技术，对目标分析物具有检测作用的理想材料—一种用于毒死蜱识别与降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层进入研究者的视野，因具有高选择性、强灵敏性、多结合位点、成本低廉、吸附动力学速度快、可高效降解污染物且能够重复循环使用等诸多优点，使其在化学分析检测和光催化降解等领域中占据越来越重要的地位。
15.周梦春等人公开了发表学术论文“分子印迹基质固相分散
‑
液相色谱法测定土壤中毒死蜱及代谢物残留量”，该论文以悬浮印迹聚合方法合成了毒死蜱分子印迹聚合物，该印迹聚合物对毒死蜱有特异性吸附，对其代谢产物3,5,6
‑
tcp也具有一定的吸附性能，采用该印迹聚合材料作为固相分散萃取剂进行土壤中毒死蜱及3,5,6
‑
tcp的残留测定，结果满足分析要求，方法在0.01~5.0 mg/kg范围内线性关系良好，相关系数为0.9985~0.9998；方法的检出限分别为0.571μg/kg（毒死蜱）、0.826μg/kg（3,5,6
‑
tcp）;相对标准偏差为1.16%~6.37%；回收率为82.0%~106.8%。该方法可用于土壤中毒死蜱及代谢物3,5,6
‑
tcp的残留测定。
16.王胜利等人公开了发表学术论文“毒死蜱磁性分子印迹聚合物的制备、表征及其应用”，该论文以毒死蜱为模板分子、磁性二氧化硅为载体、甲基丙烯酸为功能单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，制备了毒死蜱磁性分子印迹聚合物(fe3o4@sio2‑
mips)微球。通过傅里叶红外变换光谱法、x射线衍射法对其结构进行表征。采用平衡吸附实验和竞争性吸附实验验证印迹聚合物(fe3o4@sio2‑
mips)对毒死蜱特异性吸附作用,用langmuir
‑
freundlich及scatchard法对吸附结果进行分析，计算出聚合物对模板分子的饱和吸附量为26.69 mg/g。为进一步验证磁性印迹聚合物在预处理时的分离净化效果，将其应用于辣椒红色素毒死蜱含量测定的预处理实验中，可看到净化效果明显优于单一盐析法。进而进行该方法的验证实验，测得其回收率为90.89％～93.92％，相对标准偏差为2.65％～3.24％，检出限为7.2 μg/kg。
17.高大明等人公开了发明专利（zl2015107402471）“一种用于探测百草枯分子的ps@sio2人工抗体的制备方法，其特征在于：所述的人工抗体中洗脱位于sio2壳层中的印记分子，sio2壳层的内部形成具有与印记分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，其人工抗体具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对其选择性识别和探测，此发明包括如下两个步骤：首先合成了单分散的、表面携带羧基功能单体的ps微球。然后其表面的羧基与百草枯分子通过静电相互作用，再在其表面包覆一层可控壳厚的sio2壳层，洗脱百草枯，形成
了识别和检测百草枯分子的人工抗体，其纳米壳层厚度可控，壳层的刚性强，比表面积大，形成识别位点的空间结构稳定、有效位点多、选择性好、对目标分子识别效率高。”其所制备的人工抗体利用分子印迹技术，以百草枯为模板分子、teos为交联剂、氨水为催化剂、在碱性条件下进行反应，从而制备ps@sio2核壳微球，该微球中富含羧基的聚苯乙烯微球“芯”可与百草枯分子特异性结合，增加了结合位点，提高了检测效率，但其为使聚苯乙烯微球具备功能单体的作用，利用一定浓度氢氧化钠溶液来调节ph值，使得聚苯乙烯微球表面羧基成电负性，从而使带正电的百草枯分子通过静电直接作用粘附在聚苯乙烯微球的表面，此步骤过程较繁琐。
18.鉴于上述分子印迹（或者称之为“人工抗体”）技术，实现对不同目标分析物（目标分子）检测，我们知道分子印迹技术是一种制备对特定分子具有专一识别性能的聚合物的技术，分子印迹聚合物对模板分子的识别具有构效预定性、特异识别性和广泛实用性。其基本过程包括:（1）在一定溶剂（也称致孔剂）中，模板分子（即目标分子）与功能单体的预组装，这种组装来自于模板分子与聚合单体的功能基团的共价或者非共价键（如氢键、静电引力、金属螯合作用、电荷转移、疏水作用以及范德华力等）相互作用形成主客体配合物；（2）加入交联剂，通过引发剂引发进行光或热聚合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高交联的刚性聚合物；（3）将聚合物中的印迹分子洗脱或解离出来，这样在聚合物中便留下了与印迹分子大小和形状相匹配立体孔穴，同时孔穴中包含了精确排列的与模板分子官能团相补的由功能单体提供的功能基团，这便赋予该聚合物特异的“记忆”功能，提供了对印迹分子的特定结合位点和选择性的摄取能力，即类似于生物的自然识别系统，因此，也称之为人工抗体。根据上述分子印迹技术的特点，需要注意到的是目标分析物（模板分子，印迹分子）的理化性质、结构、大小以及所用的功能单体和交联剂，其均是影响分子印迹合成技术能否取得实质性进展和突破的重要因素，失之毫厘或谬以千里。
19.因此，我们根据毒死蜱分子（目标分子），制备出对毒死蜱检测的纳米二氧化钛人工抗体壳层，实现对毒死蜱分子选择性识别、敏感性检测和高效的降解。
20.在本发明中，我们报道了基于分子印迹技术制备的纳米二氧化钛人工抗体壳层，实现了对痕量毒死蜱的识别和降解。纳米二氧化钛人工抗体壳层尤其适合作为痕量毒死蜱的识别和降解工具，首先，纳米二氧化钛人工抗体壳层中洗脱了位于壳层的毒死蜱印迹分子，壳层的内部形成具有与印迹分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印迹分子的微球具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对目标分析物分子选择性识别和降解。这种对毒死蜱分子具有特异性识别作用的纳米二氧化钛人工抗体壳层，以纳米技术和分子印迹技术为基础，显现出对痕量毒死蜱目标分子的高选择性、高灵敏性、痕量检测和高效降解。因此，本发明所制备的一种用于毒死蜱识别与降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层，其具有制备步骤简单，选择性高，灵敏性强，结合容量大，结合位点多，比表面积大，结合动力学速度快，可重复使用，成本低廉，高效降解和重复使用性等优点。


技术实现要素：

21.发明目的：针对目前现有技术存在的不足之处，本发明首先制备表面富含羧基的功能化聚苯乙烯微球，再将模板分子毒死蜱、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和钛酸四丁酯与上述
制得的功能化聚苯乙烯微球反应得到纳米二氧化钛人工抗体壳层，此纳米二氧化钛人工抗体壳层中洗脱了位于壳层的毒死蜱印迹分子，壳层的内部形成具有与印迹分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印迹分子的纳米二氧化钛人工抗体壳层具有对目标分析物分子的特异性识别位点，从而实现对目标分析物分子选择性识别和降解，所述方法为化学合成法，制备出对毒死蜱具有高选择性、高灵敏性识别、痕量检测和高效降解复合作用的纳米二氧化钛人工抗体壳层。
22.本发明的技术方案是：一种用于毒死蜱识别与降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备方法，其特征在于：所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层中洗脱了位于壳层的毒死蜱印迹分子，壳层的内部形成具有与印迹分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印迹分子的微球具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对目标分析物分子特异性识别与降解，所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备过程如下：纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备：量取制得的表面富含羧基的聚苯乙烯微球4~6ml置于100ml磨口锥形瓶中，再向此锥形瓶中加入20~40ml乙醇、20~30mg毒死蜱和9~10μl 3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷超声分散在上述溶液中，再缓慢加入20ml 10%钛酸四丁酯的乙醇溶液，在表面涂抹密封脂磨口玻璃塞密封，以500rpm转速进行反应1.5h，再加入3ml氨水继续反应2h，再用无水乙醇清洗三次后，在马弗炉中以5℃/min升温至550℃保温煅烧2h，将所得的纳米二氧化钛人工抗体壳层在体积比为9:1的甲醇/乙酸混合液中利用反复回流萃取毒死蜱分子，直到提取液在290nm处无紫外吸收，最后将上述制得的纳米二氧化钛人工抗体壳层用乙醇超声分散和离心清洗3次，即得到对毒死蜱分子具有特异性识别和降解功能的纳米二氧化钛人工抗体壳层，再将其重新分散在乙醇中，密封避光保存。
23.作为对现有技术的进一步改进，本发明所述纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中二氧化钛壳层的来源是钛酸四丁酯；所述纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中催化剂是氨水；所述纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中的印迹壳层厚度可以通过改变钛酸四丁酯的量来控制；所述纳米二氧化钛人工抗体壳层具有制备简单，易于操作，成本低，可重复使用，结合位点多，吸附动力学速度快，检测灵敏度高，可选择性检测，催化效果好，降解速度快的特点。
24.相对于现有技术的有益效果：针对痕量毒死蜱检测的必要性，国内外研究人员对此进行了大量工作和发明创造。
25.扬州工业职业技术学院王珍等人2021年8月公开了发明专利（cn202022089299.6）“石墨烯基毒死蜱分子印迹光电化学传感器”，该发明公开了一种石墨烯基毒死蜱分子印迹光电化学传感器，包括参比电极、辅助电极、工作电极，所述工作电极包括导电玻璃及负载于导电玻璃上的复合材料层，所述复合材料层为nh2‑
mil
‑
125（ti）修饰的石墨烯。该传感器小型、便携、适于现场快速检测、灵敏度高。淮路枫等人公开了发表学术论文“毒死蜱分子印迹聚合物微球的制备及其结合特性”，该论文以无皂乳液聚合法制得的微米级聚苯乙烯微球为种球，以毒死蜱为模板分子，通过单步溶胀聚合法制备了单分散分子印迹聚合物微球（mipms）。通过紫外光谱研究了mipms的结合机理和识别特性,利用红外光谱分析mipms的结合位点，用扫描电子显微镜观察了微球的形貌.结果表明，mipms的粒径分布为0.5～3μm （umipms为2～3μm），其表面有大量具有一定孔径分布的孔穴，有利于底物和结合位点的接
触，获得了高负载量和高效识别性。scatchard分析表明，mipms在识别毒死蜱过程中存在2类结合位点：高亲和性位点的解离常数k
d1
=0.526mmol/l，最大表观结合量b
max1
=35.91μmol/g，低亲和位点的解离常数k
d2
=2.19mmol/l，最大表观结合量b
max2
=83.87μmol/g（应用化学第26卷第10期）。
26.虽然上述发明有诸多可取之处，但是这些方法制备出的检测材料合成步骤繁琐，成本高，专一性差，且某些产物在高温高压强酸强碱下易变性，不利于保存。而纳米二氧化钛人工抗体壳层制备步骤简单，选择性高，灵敏性强，比表面积大，催化效率高，催化效果好且不会带来二次污染，可重复使用且成本低廉，因此，纳米二氧化钛人工抗体壳层是识别和降解痕量毒死蜱的最佳选择。
27.本发明的第一步是纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备：量取制得的表面富含羧基的聚苯乙烯微球4~6ml置于100ml磨口锥形瓶中，再向此锥形瓶中加入20~40ml乙醇、20~30mg毒死蜱和9~10μl3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷超声分散在上述溶液中，再缓慢加入20ml 10%钛酸四丁酯的乙醇溶液，在表面涂抹密封脂磨口玻璃塞密封，以500rpm转速进行反应1.5h，再加入3ml氨水继续反应2h，再用无水乙醇清洗三次后，在马弗炉中以5℃/min升温至550℃保温煅烧2h，将所得的纳米二氧化钛人工抗体壳层在体积比为9:1的甲醇/乙酸混合液中利用反复回流萃取毒死蜱分子，直到提取液在290nm处无紫外吸收，最后将上述制得的纳米二氧化钛人工抗体壳层用乙醇超声分散和离心清洗3次，即得到对毒死蜱分子具有特异性识别和降解功能的纳米二氧化钛人工抗体壳层，再将其重新分散在乙醇中，密封避光保存。
28.综上所述，本发明所得纳米二氧化钛人工抗体壳层，为用于毒死蜱识别和降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层。
29.其一：本发明所提供的方法中，所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中所用钛酸四丁酯是二氧化钛壳层的来源。
30.其二：本发明所提供的方法中，所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中氨水是水解的催化剂。
31.其三：本发明所提供的方法中，所述纳米二氧化钛人工抗体壳层制备中的印迹壳层厚度可以通过改变钛酸四丁酯的量来控制。
32.其四：选择纳米二氧化钛人工抗体壳层的目的，是因为其具有以下优点：（1）制备简单，易于操作，成本低；（2）可重复使用，且清洁无污染；（3）检测灵敏度高，具有选择性检测特性；（4）结合位点多，吸附动力学速度快；（5）特异性识别，且可以高效降解。
附图说明
33.图1是本发明所采用的合成纳米二氧化钛人工抗体壳层的示意图。
34.图2是本发明所采用的浓度为10
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‑13
‑
氨丙基三乙氧基硅烷与不同浓度的毒死蜱相互作用的紫外光谱图。
35.图3是本发明所采用的表面富含羧基的聚苯乙烯微球sem图。
36.图4是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层sem和tem图。
37.图5是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层结合浓度分别为1.0
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‑1的目标分析物毒死蜱的等温吸附曲线，曲线（a）为毒死蜱与纳米二氧化钛人工抗体壳层结合的等温吸附曲线；曲线（b）表示相同浓度的毒死蜱分子与正常印记的纳米二氧化钛微球结合的等温吸附曲线；曲线（c）为相同浓度的毒死蜱在非印迹二氧化钛壳层上的等温吸附曲线。
38.图6是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层和非印记纳米二氧化钛壳层的吸附动力学曲线，曲线（a）表示毒死蜱分子在纳米二氧化钛人工抗体壳层上的吸附动力学曲线；曲线（b）表示毒死蜱分子在正常印记的纳米二氧化钛微球上的吸附动力学曲线；曲线（c）表示毒死蜱在非印迹纳米二氧化钛壳层上的吸附动力学曲线。
39.图7是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层和非印记纳米二氧化钛壳层的光催化降解曲线，曲线（a）表示毒死蜱分子在纳米二氧化钛人工抗体壳层上的光催化降解曲线；曲线（b）表示毒死蜱分子在正常印记的纳米二氧化钛微球上的光催化降解曲线；曲线（c）表示毒死蜱在非印迹纳米二氧化钛壳层上的光催化降解曲线。
40.根据附图进一步解释具体实施方式图1是本发明所采用的合成纳米二氧化钛人工抗体壳层的示意图。首先，制备表面富含羧基的聚苯乙烯微球，再将毒死蜱作为模板分子，再加入3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和钛酸四丁酯与上述制得的功能化聚苯乙烯微球反应得到纳米二氧化钛人工抗体壳层，最后将印迹纳米二氧化钛人工抗体壳层中的毒死蜱印迹分子洗脱，煅烧得到对毒死蜱具有选择性识别检测和降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层，非印记纳米二氧化钛壳层的制备方法同上，不加毒死蜱分子。
41.图2是本发明所采用的浓度为10
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氨丙基三乙氧基硅烷与不同浓度的毒死蜱相互作用的紫外光谱图。图中从上到下的曲线依次表示浓度为10
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‑1毒死蜱溶液与3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷溶液的紫外光谱图。由图可知，随着毒死蜱浓度的增加，谱图发生明显的红移现象，表明毒死蜱分子的活性基团氨基（
‑
nh2）上的孤对电子云移向了3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷的缺电子硅氧基（
‑
si
‑
o），致使吸收峰向波长长的方向移动。而且随着毒死蜱溶液浓度的不断增加，谱线的红移现象愈加显著，说明3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷与毒死蜱间的作用越来越强。
42.图3是本发明所采用的表面富含羧基的聚苯乙烯微球sem图。由图可知表面富含羧基的聚苯乙烯微球粒径约为330~370nm，粒子表面光滑，呈圆球状并高度分散。
43.图4是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层sem和tem图。由图可知纳米二氧化钛人工抗体壳层粒径为400nm，大小均匀一致，为微纳级别，粒子高度分散，表面光滑，形貌呈圆球状。与图3中聚苯乙烯微球相比，其粒径明显增加，表明毒死蜱印迹壳层已包覆在聚苯乙烯微球表面，tem图可以清晰的看到纳米二氧化钛人工抗体壳层结构，厚度为20nm。
44.图5是本发明所采用纳米二氧化钛人工抗体壳层结合浓度分别为1.0
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‑1、的目标分析物毒死蜱的等温吸附曲线，曲线（a）为毒死蜱与纳米二氧化钛人工抗体壳层结合的等温吸附曲线；曲线（b）为相同浓度的毒死蜱与正常印迹纳米二氧化钛微球结合的等温吸附曲线；曲线（c）为相同浓度的毒死蜱与非印迹纳米二氧化钛壳层结合的等温吸附曲线。比较图中曲线（a）、曲线（b）和曲线（c）可知，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱分子的最大平衡吸附量为10.58mg/g，正常印迹纳米二氧化钛微球对毒死蜱分子的最大平衡吸附量为3.2mg/g，非印记纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱分子的最大平衡吸附量为7.42mg/g，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱的最大吸附量是正常印迹纳米二氧化钛微球的3.3倍，是纳米二氧化钛壳层的1.43倍，可以得出壳层结构和分子印迹结合可以大大提高对毒死蜱分子的最大平衡吸附量，从而证实了本发明所制备的印迹材料可选择性识别目标分析物毒死蜱，并为高效降解毒死蜱提供了基础。纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱具有较大的结合容量主要是由于纳米二氧化钛人工抗体壳层具有高的比表面积、高比例的表面印迹位点以及能够完全除去印迹材料的模板分子的特性。本发明制备的纳米二氧化钛人工抗体壳层对目标分子的印迹能力更强，是由于纳米二氧化钛人工抗体壳层具有超薄的微纳壳层，目标分析溶液更容易扩散到整个微纳壳层的表面，使毒死蜱分子更容易接近位于微纳壳层表面或接近表面的印迹位点，也因此，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱的结合容量更大。
45.图6是本发明所采用的纳米二氧化钛人工抗体壳层、正常印记纳米二氧化钛微球和非印迹纳米二氧化钛壳层上毒死蜱分子的吸附动力学曲线，曲线（a）为毒死蜱分子在纳米二氧化钛人工抗体壳层上的吸附动力学曲线；曲线（b）为毒死蜱分子在正常印记纳米二氧化钛微球上的吸附动力学曲线；曲线（c）为毒死蜱在非印迹纳米二氧化钛壳层的吸附动力学曲线。取纳米二氧化钛人工抗体壳层材料10mg于50ml离心管中，加入浓度为10.0
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10
‑5mol
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‑1的毒死蜱乙醇溶液20ml，测定不同吸附时间印迹材料吸附毒死蜱分子的吸附量。正常印记纳米二氧化钛微球和非印迹纳米二氧化钛壳层吸附动力学测定方法同上。在达到平衡吸附前，毒死蜱印迹的纳米二氧化钛人工抗体壳层从溶液相中吸附毒死蜱分子的速度要远远大于正常印记纳米二氧化钛微球和非印迹纳米二氧化钛壳层。纳米二氧化钛人工抗体壳层从溶液相中吸附毒死蜱分子达到平衡吸附量的50%仅用时30min，其达到平衡时的时间90min，如图6（a）所示。实验结果表明正常印记纳米二氧化钛微球从溶液相中吸附毒死蜱分子在达到平衡吸附量的50%时所需的时间约30min，而达到平衡吸附时间长达50min，如图6（b）所示。同时实验结果表明非印迹纳米二氧化钛壳层从溶液相中吸附毒死蜱分子在达到平衡吸附量的50%时所需的时间约50min，而达到平衡吸附时间长达120min，如图6（c）所示。这是因为在纳米二氧化钛人工抗体壳层中大部分的识别位点是位于印迹材料的壳层表面以及表面附近，便于目标分子进入识别位点，同时也使毒死蜱分子进入识别位点的扩散阻力小于正常印迹的微球；另一方面，印记纳米二氧化钛吸附速度明显高于非印记纳米二氧化钛，纳米二氧化钛人工抗体壳层能够很好的分散在分析溶液中，进一步的减小质量传递阻力。
46.图7是本发明所采用纳米二氧化钛人工抗体壳层结合浓度分别为10.0
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10
‑5mol
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‑1的目标分析物毒死蜱的光催化降解曲线，曲线（a）纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱与的光催化降解曲线；曲线（b）正常印记纳米二氧化钛微球对毒死蜱与的光催化降解曲线；
曲线（c）非印迹纳米二氧化钛壳层对相同浓度的毒死蜱与结合的光催化降解曲线。比较图中曲线（a）、曲线（b）和曲线（c）可知，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱分子的光催化降解的降解率为75%，纳米二氧化钛微球对毒死蜱分子的光催化降解的降解率为42%，纳米二氧化钛壳层对毒死蜱分子的光催化降解的降解率为49%，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱的降解率是正常印迹纳米二氧化钛微球材料的1.79倍，是非印迹材料的1.78倍，纳米二氧化钛人工抗体壳层对毒死蜱具有较大的结合容量，因此比非印记纳米二氧化钛壳层有更大降解率。
47.具体实施方式：一种用于毒死蜱识别与降解的纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备方法，其特征在于：所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层中洗脱了位于壳层的毒死蜱印迹分子，壳层的内部形成具有与印迹分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印迹分子的微球具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对目标分析物分子特异性识别与降解，所述的纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备过程包括如下步骤：纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备：量取制得的表面富含羧基的聚苯乙烯微球4~6ml置于100ml磨口锥形瓶中，再向此锥形瓶中加入20~40ml乙醇、20~30mg毒死蜱和9~10μl3
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氨丙基三乙氧基硅烷超声分散在上述溶液中，再缓慢加入20ml 10%钛酸四丁酯的乙醇溶液，在表面涂抹密封脂磨口玻璃塞密封，以500rpm转速进行反应1.5h，再加入3ml氨水继续反应2h，再用无水乙醇清洗三次后，在马弗炉中以5℃/min升温至550℃保温煅烧2h，将所得的纳米二氧化钛人工抗体壳层在体积比为9:1的甲醇/乙酸混合液中利用反复回流萃取毒死蜱分子，直到提取液在290nm处无紫外吸收，最后将上述制得的纳米二氧化钛人工抗体壳层用乙醇超声分散和离心清洗3次，即得到对毒死蜱分子具有特异性识别和降解功能的纳米二氧化钛人工抗体壳层，再将其重新分散在乙醇中，密封避光保存。
48.纳米二氧化钛人工抗体壳层中洗脱了位于壳层的毒死蜱印迹分子，壳层的内部形成具有与印迹分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印迹分子的微球具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对目标分析物分子选择性识别和降解。
49.实施例：利用聚苯乙烯、3
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氨丙基三乙氧基硅烷和钛酸四丁酯为原料，反应可获得纳米二氧化钛人工抗体壳层。
50.纳米二氧化钛人工抗体壳层的制备：量取制得的表面富含羧基的聚苯乙烯微球5ml置于100ml磨口锥形瓶中，再向此锥形瓶中加入30ml乙醇、15mg毒死蜱和10μl3
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氨丙基三乙氧基硅烷超声分散在上述溶液中，再缓慢加入20ml 10%钛酸四丁酯的乙醇溶液，在表面涂抹密封脂磨口玻璃塞密封，以500rpm转速进行反应1.5h，再加入3ml氨水继续反应2h，再用无水乙醇清洗三次后，在马弗炉中以5℃/min升温至550℃保温煅烧2h，将所得的纳米二氧化钛人工抗体壳层在体积比为9:1的甲醇/乙酸混合液中利用反复回流萃取毒死蜱分子，直到提取液在290nm处无紫外吸收，最后将上述制得的纳米二氧化钛人工抗体壳层用乙醇超声分散和离心清洗4次，即得到对毒死蜱分子具有特异性检测和降解功能的纳米二氧化钛人工抗体壳层，再将其重新分散在乙醇中，密封避光保存。