[发明专利]磁性分子印迹聚合物的制备及在复杂样品前处理中的应用

说明书

技术领域

本发明属于分离分析技术领域，具体是采用一种简单的方法制备出了磁性分子印迹聚合物，并把其直接应用于复杂样品前处理中痕量物质的萃取分离。

背景技术

复杂体系，如食品、环境样品及生物样品大都是由许多不同物质组成的混合物，所要检测的目标组分的含量往往又很低，所以，样品前处理是复杂样品分析中极为重要的步骤。传统的前处理方法大多需要多次操作，不仅消耗大量有机溶剂，而且需要花费大量时间，分析效率低。

分子印迹技术是从仿生角度，采用人工方法制备对特定分子及其相似物具有特异性结合作用和特定空间结构空穴的聚合物——分子印迹聚合物(Molecularimprinted polymer，MIP)的技术。近年来，材料科学和分离技术两大领域的研究发展大大推动了分子印迹技术的发展。由于MIP具有构象预定性、特异识别性、长期稳定性及实施简便性等优点，在分离提纯、免疫分析、以及生物模拟传感器等许多方面显示出广泛的应用前景。

磁性聚合物是一种由磁性材料和非磁性聚合物复合而成的新型功能材料。它既具有有机聚合物的众多特性，如通过吸附或共价键合的方式对其表面进行修饰，然后与待分离化合物结合；另一方面，它的超顺磁性可以很方便地在外加磁场作用下从介质中分离出来，因此适合于复杂体系中待测物的分离、富集。

若能在MIP中埋入磁性材料，制得磁性分子印迹聚合物。便可使其既具有MIP的“选择性”吸附的特点，又具有磁性材料“动态”分离的特征，在其完成对模板分子及其相似物的主动吸附与识别后，便可在外加磁场作用下很容易地将其与样品基体分离出来。

本发明旨在制备磁性分子印迹聚合物，并在其基础之上建立了一种三相萃取体系应用于复杂样品，如食品、环境样品及生物样品中的痕量物质的“选择”及“动态”萃取分离。

发明内容

本发明提供了一种简便，适用性广的磁性分子印迹聚合物的制备方法，并在其基础之上建立了一种三相萃取体系应用于复杂样品(食品、环境样品及生物样品，如粮食，食物，土壤，肉类等)中的痕量物质的萃取分离，大大提高了样品前处理的效率。

本发明所述的磁性分子印迹聚合物的制备方法，包括如下步骤：

a.采用化学共沉淀法制备Fe₃O₄磁流体。将一定量的FeCl₂·4H₂O和FeCl₃·6H₂O置于三口瓶中，再加入去离子水溶解，机械搅拌，通氮气除氧，升温至80～90℃，一次性加入NaOH溶液反应0.5～1.5h；加入的FeCl₂·4H₂O∶FeCl₃·6H₂O∶NaOH的摩尔比为1∶2∶8；反应结束后，磁场分离，即将磁铁置于三口瓶外侧底部，吸引Fe₃O₄，然后将废液倒掉，用去离子水清洗Fe₃O₄直至中性，最终得到Fe₃O₄磁流体；

b.将模板分子(即复杂样品中的痕量物质——医药、兽药、农药或有机污染物，如喹诺酮类抗生素左氧氟沙星、洛美沙星、环丙沙星、氟罗沙星、恩诺沙星或司帕沙星等)与溶剂(去离子水、甲醇、乙醇或乙腈)以及功能单体(甲基丙烯酸、丙烯酸、4-乙烯基吡啶或丙烯酰胺)混合，搅拌30～60min，进行模板分子预组装，得到模板分子与功能单体的预组装溶液；其中模板分子与功能单体的摩尔比为1∶4～10，模板分子的质量与溶剂的体积比为1g∶20～50ml；

c.取一定量的步骤a中制得的Fe₃O₄磁流体，加入一定量的油酸，震荡5～15min，进行表面改性，Fe₃O₄磁流体的质量与油酸的体积比为1g∶1～2ml；然后加入交联剂(二甲基丙烯酸乙二醇酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)，Fe₃O₄磁流体与交联剂的质量比为1∶3～6；最后加入步骤b制得的模板分子与功能单体的预组装溶液，预组装溶液中的模板分子与后加入的交联剂的摩尔比为1∶10～20；搅拌或超声分散30～60min，得到磁性分子印迹聚合物的预聚合溶液；