专利名称：克仑特罗表面分子印迹材料制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种表面分子印迹材料的制备方法，尤其涉及一种能检测克仑特罗残留的表面分子印迹材料制备方法。本发明还公开了该表面分子印迹材料的应用。
背景技术：
克仑特罗是一类选择性肾上腺素受体激动剂，俗名“瘦肉精”，在动物眼睛、毛发、 肝、肺、肾等组织中易引起蓄积。人类食后含有克仑特罗的食品后会产生严重的毒副作用， 主要症状是心跳加速，四肢颤抖、腹痛头晕，同时有呼吸困难、恶心呕吐等症状。长期食用含有克仑特罗的食品会引起人体心血管系统和神经系统的疾病，甚至导致染色体畸变，诱发恶性肿瘤。克仑特罗残留对人体健康和生命安全造成的严重危害引起世界各国的高度重视。 在上世纪90年代，世界各国纷纷禁用克仑特罗在畜牧生产中使用，并将畜产品的克仑特罗残留作为必检项目。目前国内外克仑特罗的残留检测方法主要有色谱法(气相色谱-质谱、 液相-质谱等)和免疫检测法。由于畜产品中脂肪、蛋白质等干扰性基质含量较高，当检测样品为动物器官组织时，需对样品进行提取和净化，主要的前处理方法是固相萃取法(SPE)。然而SPE技术所采用的固相提取填料大多是C18，C8，硅胶Silica，阴/阳离子交换等常规的吸附剂。这些吸附剂与分析目标物的作用力是非特异性的。在检测分析动物组织中浓度在yg/kg级的克仑特罗时，萃取和洗脱条件非常难掌握。在检测工作中，经常出现回收率低或杂质干扰大，直接导致检测结果的准确性和检测方法灵敏性有所下降，造成“假阴性”情况也时有发生。对于样品中克仑特罗残留含量的准确判定带来了一定的问题。所以，新型高选择性识别能力填料基质的开发研制是非常重要的。由于具备了独特的选择性和亲和力，近年新兴发展的分子印迹技术生产高选择性和亲和性的萃取吸附填料成为可能。分子印迹技术是高分子科学、材料科学、生物化学等多学科相结合获得在空间结构和结合位点上与某一分子(模板分子)完全匹配聚合物的新实验制备技术。由于分子印迹聚合物(MIPs)具有良好的物理化学稳定性、耐受高温、高压、酸碱、有机溶剂等恶劣环境的能力、容易保存、制备简便，易实现工业化生产、较好的使用寿命等优点，分子印迹技术 (MIT)在药物残留检测分析的固相萃取、现场快速检测试剂盒、生物传感器等研究领域发展迅速。利用分子印迹(MIP)材料特异性识别克仑特罗的已有少量专利和文献报道，如申请号为200810207771. 2《分子印迹聚合物的制备及其用其分离盐酸克伦特罗》(公开号为 CN101434679A)及《化学与生物工程》2005. No. 6中李更生等人所著的“克伦特罗分子印迹聚合物吸附性能研究”，上述文献均公开了制备克仑特罗分子印迹物的方法，但均采用了本体聚合法。本体聚合法是将模板分子克仑特罗和功能单体甲基丙烯酸、交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯按一定的比例混合在致孔剂乙腈或氯仿中，相互作用平衡后，以加热的方式引发交联聚合反应得到固体聚合物，将形成的块状聚合物研磨成一定大小的无定形颗粒，经筛选、洗脱模板分子后在聚合物中便留下与模板分子空间结构与作用位点互补的空穴，得到印迹聚合物微粒，该微粒材料对模板分子具有一定的识别功能。本体聚合法是目前应用最广、制备印迹聚合物最成熟和最通用的方法，显著的优点是制备过程相对简单，聚合体系控制方便，但存在模板分子包埋过深、难以洗脱、模板渗漏、形状不规则和机械性能低等缺点，在很大程度上抑制了实际样品中的应用。为了提高印迹材料的应用性能，国内外很多学者致力于研究新的分子印迹材料制备工艺，其中表面分子印迹是近年来兴起的研究热点。在这种方法中，印迹分子只存在于聚合物的表面上。具体是在一个已经制备好的大孔固相载体的表面上，先通过接枝、螯合等作用引入含有双键的单体，再以一定的方式将印迹分子、交联剂和引发剂等混合或是沉积在这种经过化学修饰的表面上，最后引发取合反应得到表面分子印迹物。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种克仑特罗表面分子印迹材料制备方法。本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种吸附速率快的克仑特罗表面分子印迹材料制备方法。本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种吸附能力强的克仑特罗表面分子印迹材料制备方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种克仑特罗表面分子印迹材料制备方法，其特征在于包括如下步骤①硅胶的活化，称取硅胶，用酸的水溶液进行回流活化；②硅胶双键键合，活化后硅胶与含双键的硅烷偶联剂加热后进行反应；③硅胶表面化学接枝，在水介质中，以氮气除氧，在引发剂的作用下，将功能单体接技到双键键合的硅胶上，得到接枝微粒；④产物制得，将接枝微粒加到500 2000mg/L的克仑特罗水溶液中，调节体系pH 值至碱性，加入交联剂，加热反应；反应结束后，洗去模板分子克仑特罗，干燥，即得克仑特罗表面分子印迹材料。步骤①中的硅胶粒径范围在5 200 μ m之间。步骤①中的酸为甲烷磺酸或盐酸。步骤②中的含双键的硅烷偶联剂为3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。作为优选，步骤③中的功能单体为甲基丙烯酸。作为优选，步骤③中的引发剂为过硫酸铵。作为优选，步骤④中的交联剂为乙二醇二缩水甘油醚。作为优选，步骤④中的碱性满足pH为8 9. 5之间。作为优选，步骤②中加热温度为40 70°C，步骤④中的加热温度为40 80°C。表面分子印迹材料在克仑特罗残留中的应用。与现有技术相比，本发明的优点在于克仑特罗表面分子印迹材料制备过程简单， 可操作性强，制备成本低廉；分子印迹材料特异性好，对克仑特罗的吸附平衡时间短，洗脱时间短且洗脱效果好。可广泛应用于环境、生物、食品等样品中克仑特罗残留的前处理过程。
图1为实施例1所得的表面分子印迹材料的克仑特罗吸附动力学曲线图。图2为实施例1所得的表面分子印迹材料的克仑特罗洗脱曲线图。图3为实施例1所得的表面分子印迹材料对克仑特罗、莱克多巴胺及沙丁胺醇三种物质的吸附量柱状图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。实施例1 称取硅胶(粒径5 μ m) 30g,加入10%的甲烷磺酸水溶液150mL，回流温度下搅拌他后，用蒸馏水洗至中性，65°C干燥12h后得到活化硅胶。将IOg活化硅胶加入到400mL水中，加入IOmL 3-(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，在50°C下搅拌反应Mh，产物用水、乙醇洗涤，再经65°C干燥1 后得到双键健合硅胶。在烧瓶中加入200mL水、3g双键键合硅胶，搅拌lh，再加入IOmL甲基丙烯酸，在N2保护下搅拌lh，加入ImL 20%过硫酸铵溶液，升温至70°C，搅拌进行接枝聚合反应，24h后得到接枝微粒。用乙醇索氏抽提Mh，然后65°C 干燥12h后备用。取50mL浓度为IOOOmg ·厂1的克仑特罗水溶液，加入Ig接枝微粒PMAA/ SiO2,搅拌2h，使接枝微粒对克仑特罗的吸附达到饱和，调节体系pH值，使pH = 8. 0，加入 0. 2mL的乙二醇二缩水甘油醚，在60°C下搅拌反应4h，反应结束后，用甲醇/乙酸/水(体积比7/2/1)溶液索氏抽提48h，以除去模板分子克仑特罗，65°C干燥1 后即得克仑特罗表面分子印迹材料(即MIP-PMAA/Si02)。具体可参考如下反应式
权利要求
1.一种克仑特罗表面分子印迹材料制备方法，其特征在于包括如下步骤①硅胶的活化，称取硅胶，用酸的水溶液进行回流活化；②硅胶双键键合，活化后硅胶与含双键的硅烷偶联剂加热后进行反应；③硅胶表面化学接枝，在水介质中，以氮气除氧，在引发剂的作用下，将功能单体接技到双键键合的硅胶上，得到接枝微粒；④产物制得，将接枝微粒加到500 2000mg/L的克仑特罗水溶液中，调节体系pH值至碱性，加入交联剂，加热反应；反应结束后，洗去模板分子克仑特罗，干燥，即得克仑特罗表面分子印迹材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中的硅胶粒径范围在5 200 μ m之间。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤①中的酸为甲烷磺酸或盐酸。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中的含双键的硅烷偶联剂为 3_(异丁烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中的功能单体为甲基丙烯酸。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤③中的引发剂为过硫酸铵。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中的交联剂为乙二醇二缩水甘油醚。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤④中的碱性满足pH为8 9.5之间。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤②中加热温度为40 70°C，步骤 ④中的加热温度为40 80°C。
10.权利要求1 9中制得的表面分子印迹材料在克仑特罗残留中的应用。
全文摘要
一种克仑特罗表面分子印迹材料制备方法，其特征在于包括如下步骤①硅胶的活化；①硅胶的活化；②硅胶双键键合；③硅胶表面化学接枝；④产物制得。本发明还公开了该表面分子印迹材料在检测克仑特罗残留上的应用。与现有技术相比，本发明的优点在于克仑特罗表面分子印迹材料制备过程简单，可操作性强，制备成本低廉；分子印迹材料特异性好，对克仑特罗的吸附平衡时间短，洗脱时间短且洗脱效果好。
文档编号B01J20/30GK102489277SQ20111041883
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者吴银良, 杨挺, 皇甫伟国, 陈国 申请人:杨挺