本发明属于分析化学及污染物分析检测技术领域，主要用于环境样品中大环内酯类抗生素的选择性分离、富集及分析检测，具体涉及一种酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物的水相制备方法及其应用。
背景技术：
大环内酯类抗生素是具有大内酯环骨架结构的抗生素的总称，其通过抑制细菌中蛋白质的合成，从而抵抗革兰氏阳性菌和阴性菌，在人类医学和兽医学上广泛使用。其中，吉他霉素基于其优良的抗菌性能，目前被大量用于畜牧养殖业中，随着吉他霉素的不断使用，其环境残留也逐渐引起人们的重视。众所周知，抗生素在复杂环境介质中的微量残留便会对生态系统及人体健康产生极大的危害。因此，对环境样品中痕量吉他霉素的分析检测便成为研究者关注的焦点。
分子印迹技术又称分子烙印技术，是一种基于分子识别的功能聚合物制备技术。由于互补空间结构及特异活性位点的存在，分子印迹聚合物对目标物具有“记忆功能”，能够选择性识别复杂基质中的目标物，实现实际环境样品中复杂基质干扰下低浓度目标物的选择性分离与富集。然而，目前的分子印迹聚合物大多在乙腈、氯仿、甲苯等非极性有毒有机溶剂中制备，这一方面会对环境带来二次污染，另一方面在污染物广泛存在的极性溶剂中该类聚合物往往表现出较差的吸附性能，因此，如何在绿色极性介质水中实现分子印迹聚合物的制备便成为人们研究的热点。
本发明采用表面分子印迹技术，以纯水为制备溶剂，1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐（[vaim]cl）和/或2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（amps）为功能单体，酒石酸吉他霉素为模板分子，通过交联剂n,n’-亚甲基双丙烯酰胺（mba）和引发剂偶氮二异丁腈（aibn）的共同作用，在苯乙烯-二乙烯基苯载体表面制备分子印迹聚合物吸附剂材料。目前以此方法制备该表面分子印迹聚合物材料尚未见相关文献报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供了一种在绿色介质水溶液中制备酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物的方法，该方法制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对目标物及其结构类似物具有较好的选择性吸附性能。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案，一种酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物的水相制备方法，其特征在于具体过程为：将功能单体[vaim]cl和/或amps及模板分子酒石酸吉他霉素溶解于加有苯乙烯-二乙烯基苯载体颗粒的纯水溶剂中，于30℃预聚合后加入交联剂n,n’-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂偶氮二异丁腈，在氮气保护下通过交联剂n,n’-亚甲基双丙烯酰胺和引发剂偶氮二异丁腈的共同作用于60℃发生聚合反应在苯乙烯-二乙烯基苯载体颗粒表面包覆酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物层，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物能够选择性识别水环境样品中的大环内酯类抗生素污染物。
优选地，所述模板分子与载体颗粒的投料质量比为1.1-1.4:1。
优选地，所述功能单体[vaim]cl与amps的投料摩尔比为0-3:3-0。
优选地，所述模板分子、功能单体、交联剂与引发剂的投料摩尔比为1:4-8:15-25:0.24。
本发明所述的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物的水相制备方法，其特征在于具体步骤为：将模板分子酒石酸吉他霉素及功能单体[vaim]cl和amps溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯载体颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合20h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取40h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，将10mg制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物和非印迹聚合物与10ml摩尔浓度为0.2mmoll-1的酒石酸吉他霉素水溶液混合，室温振荡吸附3h后，取上清液以紫外分光光度计检测232nm下的吸光度值，经计算，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对水溶液中酒石酸吉他霉素的吸附量为80.87μmolg-1。
本发明所述的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物在选择性识别水环境样品中大环内酯类抗生素污染物的应用，其中酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，具有与酒石酸吉他霉素相匹配的三维立体孔穴及特异结合的作用位点，能够用于复杂水环境样品中微量大环内酯类抗生素污染物的选择性分离与富集，再生后的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物重复循环使用。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明提供了一种酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物的水相制备方法，该方法制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物具有粒径均匀、吸附容量大等优良性能。
2、本发明采用纯水为制备溶剂，较于以往的乙腈、氯仿等非极性有毒有机溶剂，一方面极大减少了溶剂对环境的污染，另一方面提高了印迹聚合物在微量污染物广泛存在的极性介质中的吸附容量，为分子印迹聚合物在水相等极性介质中的合成奠定了基础。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯载体颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合20h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取40h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例2
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.2g苯乙烯-二乙烯基苯载体颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.1:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合6h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合30h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取60h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例3
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=0:3）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例4
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例5
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=3:0）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例6
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:6:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例7
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:8:20:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例8
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:15:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例9
将模板分子酒石酸吉他霉素、功能单体[vaim]cl和amps（n[vaim]cl:namps=1:1）溶解于25ml纯水溶剂中，再加入0.15g苯乙烯-二乙烯基苯颗粒，其中模板分子与载体颗粒的质量比为1.4:1，密封，于30℃水浴中振荡预聚合4h后，以模板分子、功能单体、交联剂和引发剂摩尔比为1:4:25:0.24的配比加入交联剂mba和引发剂aibn，超声、通氮气、密封后于60℃水浴中振荡聚合24h，所得产物用甲醇冲洗晾干后用体积比为8:2的甲醇与乙酸的混合液索氏提取48h，再用甲醇冲洗后于60℃真空干燥得到酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物粒径均匀，对模板分子具有良好的选择性吸附性能。
实施例10
分别将10mg实施例1制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物和非印迹聚合物与10ml摩尔浓度为0.2mmoll-1的酒石酸吉他霉素水溶液混合，室温振荡吸附3h后，取上清液以紫外分光光度计检测232nm下的吸光度值。经计算，酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对水溶液中酒石酸吉他霉素的吸附量为80.87μmolg-1，相应条件下非印迹聚合物对酒石酸吉他霉素的吸附量仅为14.57μmolg-1，印迹聚合物相对于非印迹聚合物对模板分子的选择性因子为5.55，表明该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对模板分子具有较好的特异性吸附性能。
实施例11
将10mg实施例1制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物、非印迹聚合物分别与10ml摩尔浓度为0.2mmoll-1的酒石酸吉他霉素、酒石酸泰乐菌素、磷酸替米考星水溶液混合，室温振荡吸附3h后，取上清液以紫外分光光度计检测最大吸收波长下的吸光度值。经计算，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对上述底物的吸附量分别为80.87μmolg-1、49.587μmolg-1、45.21μmolg-1，相应条件下，非印迹聚合物对上述底物的吸附量均低于4.76μmolg-1，表明制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对模板分子的结构类似物也具有较好的吸附能力。
实施例12
将10mg实施例1制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物、非印迹聚合物分别与10ml摩尔浓度为0.2mmoll-1的酒石酸吉他霉素、头孢曲松钠、阿莫西林钠、氯化-n-丁基吡啶水溶液混合，室温振荡吸附3h后，取上清液以紫外分光光度计检测最大吸收波长下的吸光度值。经计算，该酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对模板分子酒石酸吉他霉素的吸附量为80.87μmolg-1，非印迹聚合物对酒石酸吉他霉素的吸附量低于2μmolg-1；而相应条件下该表面分子印迹聚合物和非印迹聚合物对非结构类似物头孢曲松钠、阿莫西林钠、氯化-n-丁基吡啶的吸附量均低于5.48μmolg-1，表明制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物对模板分子具有良好的特异性识别作用。
实施例13
将实施例1中制得的酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物填充于装有筛板的聚丙烯小柱，用以实际废水及动物性食品中痕量残留大环内酯类污染物检测的分离富集预处理，加标实验检测结果显示回收率达到90%以上，表明所得酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物具有良好的实用性；经过30次以上循环使用，该固相萃取小柱的吸附性能无明显下降，表明所得酒石酸吉他霉素表面分子印迹聚合物具有优良的再生吸附性能。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。