专利名称：荧光聚合物和固相萃取方法
技术领域：
本发明涉及用于固相萃取(SPE)的荧光聚合物以及使用荧光悴灭的方法测定分析物。
背景技术：
诸多种类的人类食品和动物饲料，包括食用坚果、油籽、谷物、饲料以及由此派生出来的产品容易受到霉菌毒素的污染。霉菌毒素是有毒的真菌代谢副产物，其对食品和动物饲料的污染可以发生在收获之前和/或之后。霉菌毒素污染物中，最主要的是黄曲霉素和赭曲毒素。霉菌毒素污染程度的直接测定是食品和饲料质量控制中的一个重要环节。通常使用高效液相色谱(HPLC)进行这项检测。但是，在没有高效液相色谱仪器或其不适用的情况下，也可以使用薄层色谱(TLC)进行检测。商业扫描仪可用于经薄层色谱分离后的样品中的霉菌毒素的测定。此扫描仪使用发射波长为366nm的汞灯作为光源来激发荧光。随后通过光电倍增管检测和定量荧光。在一些薄层色谱基质中，吸附层含有无机磷光或者有机荧光指示剂。在这些体系中，分析物的检测是基于样品成分对磷光或荧光的悴灭。能够悴灭背景荧光的分析物包括含芳香基团(例如大环内酯物)的化学试剂，比如抗生素以及其他天然产物。食品样品萃取得到的溶液在进行定量检测之前，可能需要经过“清除”程序。“清除”程序通常包括使用固相萃取除去可能会干扰霉菌毒素测试的成分。使用小色谱柱(所谓的“微柱”)可以进行霉菌毒素的定量检测。在微柱内，霉菌毒素由于在矿物吸附质中形成薄膜而被固定下来。在紫外光下观察微柱，紫外光可引起被固定的霉菌毒素发出荧光。多种微柱检测方法已被国际公职分析化学家协会(AOAC)采纳为正式的霉菌毒素检测方法。关于霉菌毒素的定量分析，WO 2006/123189描述了用于评估固定在微柱各层中的霉菌毒素样品的荧光仪器。此仪器还可以用于评估固定于分子印记聚合物以及作为固相萃取柱中吸附剂的非分子印记(空白)聚合物中的霉菌毒素。具有固相萃取柱和荧光仪器的系统可以用于检测霉菌毒素外的其他分析物。其在食品领域内的其他应用包括对农药和兽药残留量、藻毒素、违禁染料(例如苏丹红I)以及食品质量指标的检测。除食品领域以外，柱子和仪器的潜在应用领域还包括对环境污染物、 滥用药物以及假冒药物的控制。此外，在司法和卫生(医疗点)部门也有所应用。在传统的固相萃取柱中，使用非荧光吸附剂吸附分析物。可通过检测被束缚的化合物的荧光来探测结合程度。本发明基于一种荧光聚合物的使用，通过检测此聚合物的荧光悴灭来探测其与分析物间的结合。
发明内容
一个方面，本发明提供了利用荧光悴灭检测分析物的仪器。仪器包含载有聚合物的固相萃取载体，聚合物具有与分析物结合的官能单体，为荧光聚合物。使用中，分析物的结合会悴灭聚合物的荧光性。在一个实施方案中，荧光聚合物含有无机荧光指示剂，例如荧光指示剂Green 254nm。在另一个实施方案中，荧光聚合物是由具有紫外-吸附性能或荧光性能的可聚合单体、共聚单体或者模板剂(例如苊)制得的。固相萃取载体适宜为柱、管、棒、试管或者平坦表面。为了吸附各种各样的分析物，本发明中典型的基础聚合物是由官能单体衣康酸或者甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEM)制得。在优选的聚合物中，以二甲基丙烯酸乙二醇酯 (EGDMA)为交联剂，1，1’_偶氮二(环己腈)为引发剂。聚合物最好制成为多孔型聚合物。N，N-二甲基甲酰胺(DMF)为合适的致孔剂，1， 1，_偶氮二 (环己腈)为引发剂。利用荧光悴灭，本发明使用的荧光聚合物特别适用于泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、 苏丹III、ATP、苊和N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸苄酯(DCABE)的定量分析。优选的仪器也包含荧光仪或者透照仪。另一方面，本发明提供了一种检测样品中目标分析物的方法，包括以下步骤提供一个负载着荧光聚合物的固相萃取载体，其中的聚合物具有可以结合目标分析物的官能单体；将分析物吸附于荧光聚合物上；检测由于分析物吸附于聚合物之上而导致的荧光悴灭。为了实现这一目标，将荧光聚合物替代传统的固相萃取吸附剂聚合物，负载于例如柱、管、试管、棒或者平坦表面等固相萃取载体上。通过检测聚合物荧光的降低可以探测样品中目标分析物的存在，例如使用WO 2006/123189所描述的荧光仪器。目标分析物最好在短紫外区域内有强吸附并且其天然荧光性极弱。在一个实施方案中，荧光聚合物含有无机荧光指示剂，例如荧光指示剂Green 254nm。在另一个实施方案中，聚合物是由具有紫外_吸附性能或荧光性能的可聚合单体、 共聚单体或者模板剂(例如苊)制得。理想情况下，荧光聚合物包含官能单体衣康酸或者DEAEM，可选用的交联剂为 EGDMA，引发剂为1，1，-偶氮二(环己腈)。本发明进一步提供了上述荧光聚合物作为固相萃取吸附剂的使用。一种用于固相萃取吸附剂的荧光聚合物构成了本发明的另一个部分。本发明的以上内容及其他方面内容，将仅通过举例方式进行描述，具体细节请参考下面的实施例及附图。附图的简要说明
图1为显示泰乐菌素对聚合物1的荧光悴灭的曲线图；图2为显示盐酸吗啡对聚合物1的荧光悴灭的曲线图；图3为显示苊对聚合物1的荧光悴灭的曲线图；图4为使用透照仪得到的苊吸附于聚合物1的图像；图5为显示ATP对聚合物2的荧光悴灭的曲线图；图6为显示泰乐菌素对聚合物2的荧光悴灭的曲线图7为使用透照仪得到的泰乐菌素吸附于聚合物3的图像；图8为显示氯霉素对聚合物3的荧光悴灭的曲线图；图9为使用透照仪得到的氯霉素吸附于聚合物3的直接图像和倒影图像；图10为显示苏丹II对聚合物3的荧光悴灭的曲线图；图11为使用透照仪得到的苏丹II吸附于聚合物3的直接图像和倒影图像；图12为显示苏丹III对聚合物3的荧光悴灭的曲线图；图13为使用透照仪得到的苏丹III吸附于聚合物3的直接图像和倒影图像；图14为显示ATP对聚合物4的荧光悴灭的曲线图；图15为显示N，N’_ 二乙基二硫代氨基甲酸苄酯对聚合物4的荧光悴灭的曲线图；图16为使用透照仪得到的N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸苄酯吸附于聚合物4的直接图像和倒影图像。发明的详细描述在本发明的优选实施方案中，负载着荧光聚合物的固相萃取载体与分析物通过官能单体选择性地结合。通过分子模拟的方法可以确定用于结合分析物的合适官能单体。可以通过捕获荧光化合物进入聚合物母体形成荧光聚合物，也可以利用具有荧光性能或紫外-吸附性能的可聚合单体或共聚单体等起始物料制备生成荧光聚合物。聚合物制备成多孔型是为了增加用于结合分析物的荧光聚合物的比表面积。在致孔剂的存在下，多孔聚合物由官能单体和交联剂聚合而成。致孔剂是一种可以分散在单体中(在单体反应过后，其残留分散于聚合物中)并在聚合物形成后可被除去使聚合物内部生成孔洞的物质。合适的致孔剂是聚合反应惰性的。致孔剂可以是固体、液体或者气体。固体或液体可以以分解或者使用合适溶剂“溶出”的方法除去。本发明的该优选实施方案中使用液体致孔剂，通过搅拌可将其很好地分散于聚合混合物中，又通过使用合适的溶剂洗涤聚合物可将其除去。当官能单体用EGDMA交联时，N, N- 二甲基甲酰胺为最合适的致孔剂。此外，还可使用用于自由基聚合的乙腈、甲醇、甲苯、乙醇、丙三醇、水或其他溶剂或它们的混合物。与负载着荧光聚合物的固相萃取载体的优选实施方案配合使用的合适分析物应在短紫外区域内具有强吸收性能。如果分析物没有天然荧光或者天然荧光极小，则是有利的。然而，当分析物的荧光发射光谱区域与聚合物的荧光区域不重叠时，也是有利的。如实施例所示，用于荧光悴灭的优选分析物包括泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、苏丹III、ATP、苊和 N，N’ - 二乙基二硫代氨基甲酸苄酯。其他的例子包括医药品、蛋白质和毒素。固定在荧光聚合物上的化合物降低了聚合物的荧光性质。这种荧光性的降低，可能与结合引起的极性变化有关。然而，荧光性的降低也可能是由于吸收束缚分析物的激发或发射的辐射而导致的。在优选实施方案中，使用荧光仪器Toximet-T设备或者透照仪进行荧光悴灭的探测。实施例1-聚合物的制备用下表列出的单体量制备荧光聚合物。聚合物1和2分别具有带负电和带正电的官能团，以及在254nm处激发的荧光指示剂。聚合物3和4分别具有带负电和带正电的官
权利要求
1.一种仪器，包含载有聚合物的固相萃取载体，聚合物具有与分析物结合的官能单体， 其中所述聚合物为荧光聚合物，在使用中分析物的结合可悴灭聚合物的荧光性。
2.如权利要求1所述的仪器，其中所述荧光聚合物包含一种无机荧光指示剂。
3.如权利要求2所述的仪器，其中所述指示剂是荧光指示剂Green2Mnm。
4.如权利要求1所述的仪器，其中所述荧光聚合物是由可聚合荧光单体或共聚单体制得的。
5.如权利要求4所述的仪器，其中所述可聚合荧光单体或共聚单体是苊。
6.如前述权利要求之一所述的仪器，其中所述固相萃取载体为柱、管、试管、棒或平坦表面。
7.如前述权利要求之一所述的仪器，其中所述荧光聚合物包含官能单体衣康酸或 DEAEM0
8.如权利要求7所述的仪器，其中所述荧光聚合物还包含交联剂EGDMA和引发剂1， 1，-偶氮二(环己腈)。
9.如前述权利要求之一所述的仪器，所述仪器适合于吸附泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、 苏丹 III、ATP、苊或 DCABE。
10.如前述权利要求之一所述的仪器，所述仪器还包含荧光仪或透照仪中的至少一种。
11.一种检测样品中分析物的方法，包括以下步骤提供一个负载着荧光聚合物的固相萃取载体，其中的聚合物具有可以结合分析物的官能单体；将分析物施加于荧光聚合物上；检测由于分析物吸附于聚合物之上而导致的荧光悴灭。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述分析物在短紫外区域内有强吸附并且其天然荧光性极弱。
13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述荧光悴灭是通过使用荧光检测仪进行检测的。
14.如权利要求11-13之一所述的方法，其中所述荧光悴灭是通过使用透照系统进行检测的。
15.如权利要求11-14之一所述的方法，其中所述聚合物含有荧光指示剂或用可聚合荧光单体或共聚单体制得。
16.如权利要求11-15之一所述的方法，其中所述分析物为泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、 苏丹III、ATP、苊或DCABE，或其它药品、蛋白质或毒素。
17.如权利要求11-16之一所述的方法，其中所述聚合物包含官能单体衣康酸或 DEAEM0
18.如权利要求17所述的方法，其中所述聚合物还包含交联剂EGDMA。
19.荧光聚合物作为固相萃取吸附剂用以利用荧光悴灭定量分析物的用途。
20.如权利要求19所述的用途，其中所述荧光聚合物包含一种无机荧光指示剂。
21.如权利要求20所述的用途，其中所述指示剂是荧光指示剂Green2Mnm。
22.如权利要求19所述的用途，其中所述荧光聚合物是用可聚合荧光单体或共聚单体制得的。·1.一种通过荧光悴灭检测分析物的仪器，该仪器包含载有聚合物的固相萃取载体，该聚合物具有与分析物结合的官能单体，其中所述聚合物为荧光聚合物。·2.如权利要求1所述的仪器，其中所述荧光聚合物包含一种无机荧光指示剂。·3.如权利要求2所述的仪器，其中所述指示剂是荧光指示剂Green2Mnm。·4.如权利要求1所述的仪器，其中所述荧光聚合物是由可聚合UV吸收剂或荧光单体、 共聚单体或模板剂制得的。·5.如权利要求4所述的仪器，其中所述可聚合荧光单体或共聚单体是苊。 ·6.如前述权利要求之一所述的仪器，其中所述固相萃取载体为柱、管、试管、棒或平坦表面。·7.如前述权利要求之一所述的仪器，其中所述荧光聚合物包含官能单体衣康酸或 DEAEM0·8.如权利要求7所述的仪器，其中所述荧光聚合物还包含交联剂EGDMA和引发剂1， 1，-偶氮二(环己腈)。·9.如前述权利要求之一所述的仪器，所述仪器适合于吸附泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、 苏丹 III、ATP、苊或 DCABE。·10.如前述权利要求之一所述的仪器，所述仪器还包含荧光仪或透照仪中的至少一种。·11.一种检测样品中分析物的方法，包括以下步骤提供一个负载着荧光聚合物的固相萃取载体，其中的聚合物具有用以结合分析物的官能单体；将分析物施加于荧光聚合物上；检测由于分析物吸附于聚合物之上而导致的荧光悴灭。·12.如权利要求11所述的方法，其中所述分析物在短紫外区域内有强吸附并且其天然荧光性极弱。·13.如权利要求11或12所述的方法，其中所述荧光悴灭是通过使用荧光检测仪进行检测的。·14.如权利要求11-13之一所述的方法，其中所述荧光悴灭是通过使用透照系统进行检测的。·15.如权利要求11-14之一所述的方法，其中所述聚合物含有荧光指示剂或用可聚合 UV吸收剂或荧光单体、共聚单体或模板剂制得的。·16.如权利要求11-15之一所述的方法，其中所述分析物为泰乐菌素、氯霉素、苏丹II、 苏丹III、ATP、苊或DCABE，或其它药品、蛋白质或毒素。 ·17.如权利要求11-16之一所述的方法，其中所述聚合物包含官能单体衣康酸或 DEAEM0·18.如权利要求17所述的方法，其中所述聚合物还包含交联剂EGDMA。·19.荧光聚合物作为固相萃取吸附剂用以利用荧光悴灭定量分析物的用途。·20.如权利要求19所述的用途，其中所述荧光聚合物包含一种无机荧光指示剂。·21.如权利要求20所述的用途，其中所述指示剂是荧光指示剂Green2Mnm。 ·22.如权利要求19所述的用途，其中所述荧光聚合物是用可聚合UV吸收剂或荧光单·23.如权利要求22所述的用途，其中所述可聚合荧光单体或共聚单体是苊。体、共聚单体或模板剂制得的。
23.如权利要求22所述的用途，其中所述可聚合荧光单体或共聚单体是苊。
全文摘要
本发明的仪器包含固相萃取载体中含有的荧光聚合物，荧光聚合物可通过官能单体吸附分析物。在仪器的使用中，将样品(包括食品样品)施加于荧光聚合物。如果样品包含分析物，分析物吸附于荧光聚合物之上而导致荧光聚合物的荧光焠灭。荧光焠灭可使用荧光检测仪或透照系统进行检测。该方法可用于检测食品样品中是否存在霉菌毒素。
文档编号G01N21/64GK102575988SQ201080039703
公开日2012年7月11日 申请日期2010年6月30日 优先权日2009年7月7日
发明者O·皮莱斯卡, R·D·科克, S·皮莱斯基 申请人:拓克西密特有限公司