专利名称：检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及环境激素检测技术领域，更具体地说是一种检测痕量环境激素的分子 印迹探测器，本发明还涉及所述的分子印迹探测器在检测环境激素中的应用。
背景技术：
环境激素(Environmental hormone)是指人类在生产、生活过程中释放到环境中 的某些有毒化学物质，它们与动物体内的激素具有类似的化学结构，发挥着类似激素的作 用，它们进入体内，扰乱了激素的正常分泌，使动物的生理程序发生紊乱，导致生殖、免疫等 功能发生障碍。目前环境激素已经成为全球性的环境污染问题。目前已知的环境激素约有70种， 广泛存在于大气、水、土壤等环境介质中。在日常生活中，含有环境激素的化合物比比皆是， 如垃圾焚烧排出大量剧毒物质二恶英、农药、林木保护剂、洗涤剂、化妆品、稀释剂、塑料制 品和食品中的某些添加剂、电磁波污染、汽车尾气以及含有激素的保健药品等等。如果环境 激素不能得到及时、准确地检测，它们就可能进入机体，并在体内直接或间接影响正常的激 素代谢，给人类健康带来严重的危害。建立一种高灵敏度和特异性的快速筛检环境激素的方法，便成为当前该研究领域 亟需解决的问题之一。目前已有的环境激素检测或筛检方法主要包括体内试验、体外试验、 生物标志物检测及仪器检测方法等，但是这些检测或筛检方法存在不足1.体内试验常采用子宫增重试验和子宫钙结合蛋白CaBP_9k mRNA表达检测和 蛋白分析，该方法反应敏感具有专一性，但是其成本高，灵敏度低，不适于大规模的快速筛 检；2.体外试验主要有E-Screen法、受体竞争试验等，试验本身的特异性较差，容易 出现假阳性结果；3.借助于HPLC或LC-MS联用技术等大型精密仪器建立起来的环境激素仪器检测 方法，对环境激素的检测虽说具有很高的灵敏度，但是该方法不能一次就鉴定出分析物的 结构，往往还需要用GC-MS确认结构，技术成本较高，传统方法所需的时间一般都较长，有 的甚至长达几个小时，操作复杂，不能用于现场的快速检测。4.以上几种方法对于环境激素的检测和分析，一般都存在检测灵敏度低、成本高、 结果假阳性、检测过程复杂、检测单一、试剂用量大、不适于现场快速检测等缺点，因此不能 满足实际检测的需要。申请号为200810138510. X的申请文件公布了一种分子印迹膜基片，用于痕量环 境内分泌干扰物，使用了纳米金、碳纳米管或纳米钼，成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种试剂用量少、检测速度快、灵敏度高，并且 能够高通量检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器。
本发明还提供了检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器在检测环境激素中 的应用。本发明是通过以下方式实现的。一种检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于采用以下步骤制 成(1)选择功能单体，所述功能单体能与环境激素合成分子印迹聚合物；(2)选用环境激素分子作为模板分子，按一定摩尔比将模板分子、功能单体、交联 剂、致孔剂、引发剂和有机溶剂混合均勻制成分子印迹聚合物；(3)将介孔碳制备成介孔碳溶液；(4)利用层层修饰技术，将介孔碳溶液和分子印迹聚合物修饰到玻璃片表面；(5)将介孔碳和分子印迹聚合物修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存数小 时后，得到检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于所述功能单体 为丙烯酸、甲基丙烯酸或4-乙烯基吡啶；所述交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、N、 N-亚甲基二丙烯酰胺、3，5_ 二(丙烯酰胺)苯甲酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯基苯 或季戊四醇三丙烯酸酯；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述致孔剂采用二氯甲烷、氯仿、乙 腈、甲醇、异丙醇、四氯化碳、N，N-二甲基酰胺或二甲基亚砜；所述有机溶剂为二氯甲烷或 四氯化碳。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于所述模板分子、 功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂和有机溶剂的摩尔比为0.2 2 1 0.4 5 35 60 0. 10 0. 20 3. 0 30。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于所述将介孔碳 溶液和分子印迹聚合物修饰到玻璃片表面，包括以下步骤(a)将所用玻璃片用NaOH溶液清洗，然后用二次蒸水清洗，干燥；(b)向步骤(a)中处理过的玻璃片上滴加介孔碳溶液并晾干；(c)向步骤(b)中晾干的玻璃片上滴加分子印迹聚合物，干燥，用洗脱剂洗脱，将 此层中的模板分子洗掉，干燥；(d)重复步骤(b)至步骤(C)过程3-6次，制得所述介孔碳和分子印迹聚合物修饰 的玻璃片。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于所述洗脱剂为 甲醇和乙酸混合物。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于所述介孔碳为 CMK-3介孔碳或CMK-5介孔碳。所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征还在于将修饰的玻璃 片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时。一种上述任一项所述的检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器在检测环境 激素中的应用，其特征在于采用以下步骤将按上述任意一种方法制得的检测痕量环境激 素的介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加入HCl溶液、KMnO4溶 液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品中的环境激素进行检测。被测样品中的环境激素被特
4异性吸附到分子印迹聚合物上，与化学发光试剂反应，产生能量，发光试剂吸收产生的能量 跃迁到激发态。从激发态返回到基态时，能量以化学发光的形式释放出来，被微孔板多功能 分析仪检测到并记录。本发明的有益效果1.环境激素介孔碳分子印迹探测器，将介孔碳材料增效作用引入到探测器的制备 当中，使得所制备的环境激素分子印迹探测器具有更高的选择性和灵敏度。2.将表面层层修饰技术应用到分子印迹探测器的制备当中，使得介孔碳增效的环 境激素分子印迹探测器的制备具有可控性，提高了探测器的灵敏度、选择性和准确性。3.本发明所得到的介孔碳分子印迹探测器，可以实现样本中环境激素的高特异 性、高灵敏度、高通量快速检测。4.本发明的介孔碳分子印迹探测器的特异性强，样品中其它非特异性分子对检测 结果无影响；灵敏度高，可以达到纳克级；检测速度快，完成一个基本检测过程仅需1-2分 钟的时间，可在短时间内实现大量样本的高通量筛选，试剂用量少，检测一个样品只需要几 十微升试剂。5.微孔板可重复使用。当探测器达到使用寿命，只需更换置于探测器微孔板中的 介孔碳和分子印迹聚合物修饰的玻璃片，便可构成新的分子印迹探测器。方法简单，大大节 省了检测成本，减少了聚四氟乙烯的污染，使得检测绿色化。
具体实施例方式实施例1 ( 二恶英类，如二恶英、TCDD)—种检测痕量二恶英的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与二恶英合成分子印迹聚合物的功能单体丙烯酸；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-3中加入5mL四氢呋喃，超声处理20min，得到均勻分 散的介孔碳溶液；(3)模板分子二恶英，功能单体丙烯酸，交联剂三羟甲基丙烷三甲基 丙烯酸酯，致孔剂二氯甲烷，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 0. 2 1 0. 4 35 0. 1 3混合均勻，得到二恶英分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片，将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加二 恶英分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分 钟，直至把这一层中的模板分子二恶英分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻璃片上 滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加二恶英分子印迹聚合物， 室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层中 的模版分子二恶英分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功二恶英介孔 碳分子印迹探测器。将制得的二恶英介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加 入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的二恶英进行检测，检测结果见表1。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通二恶英分子印迹 微孔板，对样品中的二恶英分子进行实际检测，检测结果见表1。表1本发明二恶英介孔碳分子印迹探测器与普通二恶英分子印迹微孔板检测效 果对比 从表1中结果可以看出介孔碳修饰的二恶英分子印迹探测器比普通二恶英分子 印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。一种检测痕量TCDD的介孔碳分子印迹探测器，制备方法同上述二恶英的介孔碳 分子印迹探测器制备方法，将制得的TCDD介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析 仪，向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样 品提取液中的TCDD进行检测，检测结果见表2。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通TCDD分子印迹微 孔板，对样品中的TCDD分子进行实际检测，检测结果见表2表2本发明TCDD介孔碳分子印迹探测器与普通TCDD分子印迹微孔板检测效果对 比 从表2中结果可以看出介孔碳修饰的TCDD分子印迹探测器比普通TCDD分子印 迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例2 (杀虫剂类，如敌百虫，溴氰菊酯，DDT)一种检测痕量敌百虫的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与敌百虫合成分子印迹聚合物的功能单体甲基丙烯酸(MAA)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-3中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子敌百虫，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，交联剂N、N-亚甲 基二丙烯酰胺，致孔剂氯仿，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂四氯化碳按摩尔比 0. 5 1 1.0 40 0. 12 4.0混合均勻，得到敌百虫分子印迹聚合物；
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(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 敌百虫分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子敌百虫分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻璃 片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加敌百虫分子印迹聚合 物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层 中的模版分子敌百虫分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功敌百虫介孔 碳分子印迹探测器。将制得的敌百虫介孔碳分子印迹化学发光探测器连接到微孔板多功能分析仪，向 探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提 取液中的敌百虫进行检测，检测结果见表3。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通敌百虫分子印迹 微孔板，对样品中的敌百虫分子进行实际检测，检测结果见表3。表3本发明敌百虫介孔碳分子印迹探测器与普通敌百虫分子印迹微孔板检测效 果对比 本发明的探测器制备方法与其它方法相比，具有更好的选择性，更高的灵敏度，并 且检测速度大大提高，且可以高通量检测。从表3中结果可以看出介孔碳材料修饰的敌百 虫分子印迹探测器比普通敌百虫分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围 和更低的检测限。一种检测痕量溴氰菊酯的介孔碳分子印迹探测器，制备方法同上述敌百虫的介孔 碳分子印迹探测器制备方法，将制得的溴氰菊酯介孔碳分子印迹化学发光探测器连接到 微孔板多功能分析仪，向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨 酯-80溶液，对环境样品提取液中的溴氰菊酯进行检测，检测结果见表4。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通溴氰菊酯分子印 迹微孔板，对样品中的溴氰菊酯分子进行实际检测，检测结果见表4。表4本发明溴氰菊酯介孔碳分子印迹探测器与普通溴氰菊酯分子印迹微孔板检
测效果对比 从表4中结果可以看出介孔碳修饰的溴氰菊酯分子印迹探测器比普通溴氰菊酯 分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。—种检测痕量DDT的介孔碳分子印迹化学发光探测器，制备方法同上述的敌百虫 介孔碳分子印迹探测器制备方法，将制得的DDT分子印迹探测器用于微孔板多功能分析 仪，向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样 品提取液中的DDT进行检测，检测结果见表5。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通DDT分子印迹微 孔板，对样品中的DDT分子进行实际检测，检测结果见表5。表5本发明DDT介孔碳分子印迹探测器与普通DDT分子印迹微孔板检测效果对比 从表5中结果可以看出介孔碳修饰的DDT分子印迹探测器比普通DDT分子印迹 微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例3(除草剂类，如阿特拉津、多氯联苯、2，4_D)一种检测痕量阿特拉津的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与阿特拉津合成分子印迹聚合物的功能单体4-乙烯基吡啶；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子阿特拉津，功能单体4-乙烯基吡啶(44 ，交联剂3，5-二(丙 烯酰胺)苯甲酸，致孔剂异丙醇，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 2 1 5 60 0. 2 30混合均勻，得到阿特拉津分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 阿特拉津分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子阿特拉津分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻 璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加阿特拉分子印迹聚 合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层中的模版分子阿特拉津分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6 次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功阿特拉津介 孔碳分子印迹探测器。将制得的阿特拉津介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中 加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的 阿特拉津进行检测，检测结果见表6。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通阿特拉津分子印 迹微孔板，对样品中的阿特拉津分子进行实际检测，检测结果见表6。表6本发明阿特拉津介孔碳分子印迹探测器与普通阿特拉津分子印迹微孔板检 测效果对比 本发明探测器制备方法与其它方法相比，具有更好的选择性，更高的灵敏度，并且 检测速度大大提高，且可以高通量检测。从表6中结果可以看出介孔碳修饰的阿特拉津分 子印迹探测器比普通阿特拉津分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和 更低的检测限。一种检测痕量多氯联苯的介孔碳分子印迹探测器，制备方法同上述阿特拉津的介 孔碳分子印迹探测器制备方法，致孔剂选用二甲基亚砜，将制得的多氯联苯分子印迹探测 器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚 山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的多氯联苯进行检测，检测结果见表7。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通多氯联苯分子印 迹微孔板，对样品中的多氯联苯分子进行检测，检测结果见表7。表7本发明多氯联苯介孔碳分子印迹探测器与普通多氯联苯分子印迹微孔板检 测效果对比 从表7中结果可以看出介孔碳修饰的多氯联苯分子印迹探测器比普通多氯联苯 分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。
一种检测痕量2，4-D的介孔碳分子印迹探测器，制备方法同上述阿特拉津的介孔 碳分子印迹探测器制备方法，将制得的2，4-D分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪， 向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品 提取液中的2，4-D进行检测，检测结果见表8。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通2，4-D分子印迹 微孔板，对样品中的2，4-D分子进行实际检测，检测结果见表8。表8本发明2，4-D介孔碳分子印迹探测器与普通2，4_D分子印迹微孔板检测效果 对比 从表8中结果可以看出介孔碳修饰的2，4_D分子印迹探测器比普通2，4_D分子 印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例4 (林木保护剂，如成分五氯酚)一种检测痕量五氯酚的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与五氯酚合成分子印迹聚合物的功能单体甲基丙烯酸(MAA)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子五氯酚，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，交联剂二乙烯 基苯(DVB)，致孔剂甲醇，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 1.5 1 4. 5 50 0. 15 25混合均勻，得到五氯酚分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 五氯酚分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子五氯酚分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻璃 片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加五氯酚分子印迹聚合 物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层 中的模版分子五氯酚分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功五氯酚介孔 碳分子印迹探测器。将制得的五氯酚介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加 入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的五 氯酚进行检测，检测结果见表9。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通五氯酚分子印迹微孔板，对样品中的五氯酚分子进行实际检测，检测结果见表9。表9本发明五氯酚介孔碳分子印迹探测器与普通五氯酚分子印迹微孔板检测效 果对比 从表9中结果可以看出介孔碳修饰的五氯酚分子印迹探测器比普通五氯酚分子 印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例5 (洗涤剂，如成分壬基苯酚)一种检测痕量壬基苯酚的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与壬基苯酚分子合成分子印迹聚合物的功能单体4-乙烯基吡啶 (4-VP)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子壬基苯酚，功能单体4-乙烯基吡啶(4-VP)，交联剂季戊四醇三 丙烯酸酯(PETRA)，致孔剂四氯化碳，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂四氯化碳按摩尔比 1.5 1 3 25 0. 1 20混合均勻，得到壬基苯酚分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 壬基苯酚分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子壬基苯酚分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻 璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加壬基苯酚分子印迹 聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这 一层中的模版分子壬基苯酚分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程 6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功壬基苯酚介 孔碳分子印迹探测器。将制得的壬基苯酚介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中 加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的 壬基苯酚进行检测，检测结果见表10。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通壬基苯酚分子印 迹微孔板，对样品中的壬基苯酚分子进行检测，检测结果见表10。表10本发明壬基苯酚介孔碳分子印迹探测器与普通壬基苯酚分子印迹微孔板检 测效果对比
从表10中结果可以看出介孔碳修饰的壬基苯酚分子印迹探测器比普通壬基苯 酚分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例6(塑 料制品，如成分双酚A)一种检测痕量双酚A的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与双酚A分子合成分子印迹聚合物的功能单体甲基丙烯酸(MAA)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子双酚A，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，交联剂乙二醇二甲基丙烯酸 酯(EGDMA)，致孔剂N，N-二甲基酰胺，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 0.9 1 1.5 45 0. 1 10混合均勻，得到双酚A分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 双酚A分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25 分钟，直至把这一层中的模板分子双酚A分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻璃片 上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加双酚A分子印迹聚合物， 室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层中 的模版分子双酚A分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功双酚A介孔碳 分子印迹探测器。将制得的双酚A介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加 入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的双 酚A进行检测，检测结果见表11。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通双酚A分子印迹 微孔板，对样品中的双酚A分子进行实际检测，检测结果见表11。表11本发明双酚A介孔碳分子印迹探测器与普通双酚A分子印迹微孔板检测效 果对比 从表11中结果可以看出介孔碳修饰的双酚A分子印迹探测器比普通双酚A分子 印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例7 (金属类，如四乙基铅、三丁基锡)一种检测痕量四乙基铅的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与四乙基铅分子合成分子印迹聚合物的功能单体甲基丙烯酸(MAA)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子四乙基铅，功能单体甲基丙烯酸(MAA)，交联剂3，5_ 二(丙 烯酰胺)苯甲酸，致孔剂乙腈，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 0.9 1 0.8 42 0. 1 5混合均勻，得到四乙基铅分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 四乙基铅分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子四乙基铅分子完全洗掉，在室温下干燥IOmin。再向玻 璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加四乙基铅分子印迹 聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这 一层中的模版分子四乙基铅分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程 6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功四乙基铅介 孔碳分子印迹探测器。将制得的四乙基铅介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中 加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的 四乙基铅进行检测，检测结果见表12。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通四乙基铅分子印 迹微孔板，对样品中的四乙基铅分子进行检测，检测结果见表12。表12本发明四乙基铅介孔碳分子印迹探测器与普通四乙基铅分子印迹微孔板检
测效果对比 从表12中结果可以看出介孔碳修饰的四乙基铅介孔碳分子印迹探测器比普通 四乙基铅分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。—种检测痕量三丁基锡的介孔碳分子印迹探测器，制备方法同上述四乙基铅的介 孔碳分子印迹探测器制备方法，将制得的三丁基锡介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功 能分析仪，向探测器中加入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对 环境样品提取液中的三丁基锡进行检测，检测结果见表13。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通三丁基锡分子印 迹微孔板，对样品中的三丁基锡分子进行检测，检测结果见表13。表13本发明三丁基锡介孔碳分子印迹探测器与普通四乙基铅分子印迹微孔板检
测效果对比 从表13中结果可以看出介孔碳修饰的三丁基锡分子印迹探测器比普通三丁基 锡分子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。实施例8 (化 妆品激素类，如孕激素)一种检测痕量孕激素的介孔碳分子印迹探测器，制备方法包括以下步骤(1)选择能与孕激素分子合成分子印迹聚合物的功能单体4-乙烯基吡啶 (4-VP)；(2)向0. 0020g介孔碳CMK-5中加入5mL四氢呋喃，超声20min，得到均勻分散的 介孔碳溶液；(3)模板分子孕激素，功能单体4-乙烯基吡啶(4-VP)，交联剂N、N-亚甲 基二丙烯酰胺，致孔剂异丙醇，引发剂偶氮二异丁腈，有机溶剂二氯甲烷按摩尔比 1.2 1 2. 5 50 0. 1 8混合均勻，得到孕激素分子印迹聚合物；(4)裁剪与微孔板底面大小相似的玻璃片。将玻璃片用lmol/L NaOH清洗，然后用 二次蒸水彻底清洗数次，吹干；(5)向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥IOmin ；再向玻璃片上滴加 孕激素分子印迹聚合物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面 25分钟，直至把这一层中的模板分子孕激素分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。再向玻璃片上滴加10 μ L介孔碳溶液，在室温下干燥lOmin，再向玻璃片上滴加孕激素分子印迹聚合 物，室温下干燥10分钟。然后用甲醇和乙酸混合液洗脱玻璃片表面25分钟，直至把这一层 中的模版分子孕激素分子完全洗掉，在室温下干燥lOmin。如此循环，重复上述过程6次。(6)将修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时，制备成功孕激素介孔 碳分子印迹探测器。将制得的孕激素介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加 入化学发光试剂溶液HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品提取液中的孕 激素进行检测，检测结果见表14。利用上述同样方法，但玻璃片表面未修饰介孔碳溶液，制备普通孕激素分子印迹 微孔板，对样品中的孕激素分子进行检测，检测结果见表14。表14本发明孕激素介孔碳分子印迹探测器与普通孕激素分子印迹微孔板检测效 果对比 从表15中结果可以看出介孔碳修饰的孕激素分子印迹探测器比普通孕激素分 子印迹微孔板(未加介孔碳修饰)具有更宽的线性范围和更低的检测限。
权利要求
一种检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于采用以下步骤制成(1)选择功能单体，所述功能单体能与环境激素合成分子印迹聚合物；(2)选用环境激素分子作为模板分子，按一定摩尔比将模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂和有机溶剂混合均匀制成分子印迹聚合物；(3)将介孔碳制备成介孔碳溶液；(4)利用层层修饰技术，将介孔碳溶液和分子印迹聚合物修饰到玻璃片表面；(5)将介孔碳和分子印迹聚合物修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存数小时后，得到检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器。
2.根据权利要求1所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于所 述功能单体为丙烯酸、甲基丙烯酸或4-乙烯基吡啶；所述交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙 烯酸酯、N、N-亚甲基二丙烯酰胺、3，5_ 二(丙烯酰胺)苯甲酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、 二乙烯基苯或季戊四醇三丙烯酸酯；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述致孔剂采用二氯甲 烷、氯仿、乙腈、甲醇、异丙醇、四氯化碳、N, N-二甲基酰胺或二甲基亚砜；所述有机溶剂为 二氯甲烷或四氯化碳。
3.根据权利要求1所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在 于所述模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂和有机溶剂的摩尔比为0.2 2 1 0.4 5 35 60 0. 10 0. 20 3. 0 30。
4.根据权利要求1所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于所 述将介孔碳溶液和分子印迹聚合物修饰到玻璃片表面，包括以下步骤(a)将所用玻璃片用NaOH溶液清洗，然后用二次蒸水清洗，干燥；(b)向步骤(a)中处理过的玻璃片上滴加介孔碳溶液并晾干；(c)向步骤(b)中晾干的玻璃片上滴加分子印迹聚合物，干燥，用洗脱剂洗脱，将此层 中的模板分子洗掉，干燥；(d)重复步骤(b)至步骤(c)过程3-6次，制得所述介孔碳和分子印迹聚合物修饰的玻 璃片ο
5.根据权利要求4所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于所 述洗脱剂为甲醇和乙酸混合物。
6.根据权利要求1所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于所 述介孔碳为CMK-3介孔碳或CMK-5介孔碳。
7.根据权利要求1所述检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器，其特征在于将 修饰的玻璃片置于微孔板内，用保鲜膜封存12小时。
8.—种权利要求1-7中任一项所述的检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器在 检测环境激素中的应用，其特征在于采用以下步骤将按上述任意一种方法制得的检测痕 量环境激素的介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加入HCl溶 液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品中的环境激素进行检测。
全文摘要
本发明涉及一种检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器及其应用。采用以下步骤制成选用环境激素分子作为模板分子，按一定摩尔比将模板分子、功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂和有机溶剂混合均匀制成分子印迹聚合物；将介孔碳制备成介孔碳溶液；将介孔碳溶液和分子印迹聚合物修饰到玻璃片表面；将玻璃片置于微孔板内，保鲜膜封存数小时后，得到检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器。将制得的检测痕量环境激素的介孔碳分子印迹探测器用于微孔板多功能分析仪，向探测器中加入HCl溶液、KMnO4溶液和聚山梨酯-80溶液，对环境样品中的环境激素进行检测。探测器具有更高的选择性和灵敏度，检测速度快、可高通量快速检测，试剂用量少，可重复使用。
文档编号G01N21/76GK101907571SQ20101021024
公开日2010年12月8日 申请日期2010年6月28日 优先权日2010年6月28日
发明者万夫伟, 于京华, 张丛丛, 葛慎光, 葛磊, 赵佩妮, 颜梅, 高伟强, 黄加栋 申请人:济南大学