[发明专利]基于光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素检测方法，属于食品添加剂或食品安全检测的技术领域。

背景技术

香兰素是一种广泛使用的可食用香料，有浓烈奶香气息。广泛运用在各种需要增加奶香气息的调香食品中，如蛋糕、冷饮、巧克力、糖果；还可用于香皂、牙膏、香水、橡胶、塑料、医药品中。目前大部分食品中大部分应用人工合成的香兰素作为添加剂，如果服用大量此类香兰素对人体将会带来一定的毒副作用，因此对香兰素快速检测非常重要。 目前实验室或工业领域中对香兰素的检测方法主要包括紫外光谱法和高效液相色谱法。但是，这两种方法前处理比较麻烦，而且灵敏度不是很高，仪器要求比较高。

为了减少前处理和提高检出限，分子印迹技术近年来备受关注。分子印迹技术是一种新型的技术，凭借预定选择性、专一识别性、高度稳定性和使用寿命长等优点，在传感器领域的潜在应用价值引起了广泛的关注。光子晶体分子印迹水凝胶具有排列有序三维的孔洞结构，孔洞中富有较多的特性吸附单元，具有良好的通透性能，利于被测分子在孔洞里面的传输，从而提高水凝胶的响应性，另外三维有序的孔洞具有较强的分子吸附能力，能够富集低浓度的被检测分子，可以提高局部浓度，从而降低检出限，实现水凝胶传感器的高灵敏度的检测。

本发明的目的是针对香兰素检测存在的困难，提供一种利用光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素的快速检测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足提供基于光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素的测定方法，水凝胶具有三维有序的孔洞结构，并具有对香兰素特异吸附的特点，同时水凝胶具有布拉格衍射特征。

本发明所述的基于光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素的测定方法工艺步骤如下：

A制备香兰素光子晶体分子印迹水凝胶

（1）将粒径为200-400nm的胶体二氧化硅微球均匀分散到无水乙醇中，形成胶体分散体系，使得二氧化硅质量分数为1.0-5.0%，将上述胶体分散体系自组装到玻璃基片上，得到光子晶体，所述自组装采用垂直沉淀溶剂挥发法，即将干净的玻璃片垂直放入胶体分散体系中，然后自由挥干溶剂；

（2）将模板分子，功能单体，交联剂，引发剂加入到无水甲醇中，充分溶解混匀，得到分子印迹前驱液溶液；所述模板分子为2.0mmol的香兰素、功能单体为8.0-12.0mmol的甲基丙烯酸、交联剂为2.4-3.2mmol的乙二醇二甲基丙烯酸酯，引发剂为0.122-0.202 mmol的偶氮二异丁氰，无水甲醇为2.0ml；

（3）将有机玻璃与光子晶体夹在一起，形成复合玻璃体，将分子印迹前驱液渗透到有机玻璃与光子晶体之间空隙，紫外聚合，所述聚合为紫外灯下365nm处聚合，聚合时间为2-6h；

（4）将复合玻璃体在浓度为3-15%的氢氟酸中浸泡6-10h，分离玻璃基片和有机玻璃，除去二氧化硅颗粒，在有机玻璃上形成光子晶体分子印迹水凝胶，之后在无水甲醇中浸泡2h，除去印迹分子香兰素，得到的水凝胶在磷酸盐缓冲液中保存备用。

B 光子晶体分子印迹水凝胶对香兰素的测定

将光子晶体分子印迹水凝胶放入10^-12-10^-3 mmol L^-1浓度香兰素溶液中，待吸附饱和后，取出进行紫外扫描，确定在不同浓度下水凝胶膜紫外最大吸收峰的变化。

在本技术方案中，二氧化硅光子晶体是三维有序的排列的微球，是介电常熟呈周期性排布的材料，其对光的反射复合布拉格公式：λ_max = 2d_hkl(n_eff– sin²θ)^1/2，其中，λ_max为紫外最大吸收波长，n_eff为平均折射率，d为晶面间距，θ为入射角。在入射角一定的情况下，光子晶体水凝胶的反射峰位置与其内部孔洞的大小有关，孔洞大小不一样，出现不同的特征反射峰，这个反射峰可以作为检测香兰素的指标。