[发明专利]一种氟喹诺酮类替代模板分子印迹聚合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种选择性富集纯化氟喹诺酮类抗生素的替代模板分子印迹聚合物及制备和应用，属于环境监测和新材料领域。

背景技术

氟喹诺酮类(FQs)药物作为一种新型污染物广泛存在于水体和食品中，已经引起社会的普遍关注。FQs药物是人工合成的广谱抗菌药，常见有诺氟沙星、氧氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、达氟沙星、沙拉沙星和二氟沙星等，其中后4种为兽类专用药。FQS的大量使用和滥用导致该类物质及其代谢组分源源不断地输人到水体环境中，并形成普遍性累积和迁移，对人类健康构成了不可预测的潜在风险。Schwarzen-bach等称FQs等新型污染物引起的微污染已成为“人类面临的重大环境问题之一”。联合国粮农组织、世界卫生组织食品添加剂专家联席委员会、欧盟都已规定了恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、噁喹酸、氟甲喹在动物组织中的最高残留量；美国FDA于2005年宣布禁止用于治疗家禽和鱼类细菌感染的抗菌药物恩诺沙星的销售和使用；日本也对恩诺沙星、环丙沙星、噁喹酸、氟甲喹等的最大残留限量进行了规定。

为了能够检测实际样品中喹诺酮类抗生素的残留量，需建立准确有效的检测方法。目前已经有许多分析方法被用于食品和环境样品中喹诺酮类抗生素的检测，如高效液相色谱-紫外检测（HPLC-UV）、高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）、高效液相色谱-质谱检测（HPLC-MS）等。无论采用何种分析方法，实际样品的前处理都是非常重要的。在FQs残留检测中最常用的前处理方法是固相萃取，其优点是可以减少有机溶剂的使用，而且在净化样品的同时，可以浓缩富集待测物。最常用的吸附剂为HLB，但是传统的固相萃取吸附剂特异性和保留能力差，在吸附待测物的同时，对干扰物也存在一定的吸附，从而造成检测干扰或回收率降低。将分子印迹聚合物应用于固相萃取而建立的分子印迹-固相萃取技术（Molecularly imprinted solid phase extraction,MISPE）可以克服上述不足，在保留目标物的同时，可以更有效的去除杂质，获得高灵敏度和低背景干扰。

分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer，简称MIP)是指以某一特定的目标分子为模板，制备对该分子具有特异选择性聚合物,具有与模板分子在空间结构和功能基团位点上完全匹配的结合位点。1972年，Wulff^[3]研究小组开创性地合成D-甘油醛的分子印迹聚合物，实现了有机聚合物的分子印迹，使分子印迹技术的研究获得了突破性的进展；随着80年代非共价键型MIP^[4,5]的出现，特别是1993年Mosbach^[6]等在《Nature》上发表茶碱分子印迹聚合物的报道以后，分子印迹技术得到了迅速地发展，在生物传感器、人工抗体模拟及固相萃取等方面有了新的发展，有关论文大量涌现。为了推进分子印迹技术的快速发展，1997年国际分子印迹协会（society for molecular imprinting,SMI）在瑞典成立。迄今，在印迹聚合物的制备方法和分子印迹技术的作用机理等方面取得了很大的进展。目前的文献报道中，还未有以大豆甙元为替代模板制备氟喹诺酮类抗生素的分子印迹聚合物，并将其用于生物样品或食品中氟喹诺酮类药物类固相萃取的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种对环境、食品和生物样品中氟喹诺酮类抗生素具有超高选择性的分子印迹富集材料的制备和应用方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

选择性富集纯化氟喹诺酮类抗生素的分子印迹聚合物，可按以下步骤制备获得：

（1）将模板分子和功能单体溶解到含交联剂和引发剂的致孔剂溶液中，制备成混合液，替代模板分子：功能单体：交联剂：引发剂摩尔比为1：2-8：10-30：0.2-0.3，其中模板分子为大豆甙元，功能单体为4-乙烯基吡啶，交联剂为乙二醇基二甲基丙烯酸酯，引发剂为偶氮二异丁腈，致孔剂为二甲基亚砜或二甲基亚砜/乙腈或二甲基甲酰胺/乙腈或二甲基甲酰胺/四氢呋喃；

（2）将混合液置于冰浴中，超声脱气10-15min，预聚合溶液中通氮气5-15min除去氧分子后密封，于4℃冷藏放置2h；

（3）将密封冷藏后的预聚合溶液，放入50-70℃水浴中，进行本体聚合反应12-48h，生成白色的块状聚合物；

（4）将白色块状聚合物粉碎、研磨、筛分和丙酮沉降，得到粒度在45-63μm的白色粉末状聚合物；