[发明专利]功能化金纳米通道膜的制备方法及在雌激素双酚A和邻苯二甲酸二丁酯分离中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于纳米通道膜材料的分子水平膜分离技术，具体地说是一种功能化金纳米通道膜的制备方法及在雌激素双酚A和邻苯二甲酸二丁酯分离中的应用。 

背景技术

纳米科技已经走过几十年的历程，取得了令人瞩目的丰硕成果。纳米通道技术是纳米科技新兴的的重要研究分支。纳米通道的研究对象广泛，渗透在各个领域中，已逐渐发展成为多学科交叉的研究对象。纳米通道(nanopore，nanochannel，nanotube，nanotuble)是指孔径在0.1～100 nm的孔或管道结构。纳米通道的比表面积大、尺寸可控以及管道易功能化修饰，使得其应用迅速发展，在化学、医学、生命科学、材料科学等领域得到卓越的应用，并且在分离与检测等领域也有着广泛的应用。 

金纳米通道由于Au原子能与很多物质共价结合的特殊性质，可以将不同性质的化学或生物物质修饰在纳米通道内，大大的增强了纳米通道的选择性，并且纳米通道的孔径简单可控，使其在物质分离与传感方面具有很高的应用前景。 

环境雌激素 (EEs)在环境中存在于许多人工化合物中，有一些由于其分子结构与人体内正常雌激素的分子结构非常相似，当它们进入人体后，由于与激素受体结合，干扰维持自身平衡、生殖、发育等生理活动，在某些情况下，还可能引发组织或器官增生和肿瘤。它们的存在危害着人类的健康。双酚A （Bisphenol A，BPA）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）都具有拟雌激素活性, 微量甚至痕量浓度的量也可能对动物生理状况、生殖系统以及胎儿发育会造成不良影响。以双酚A为原料常用来制成树脂用作牙齿填充物和包封剂时，双酚A可从治疗后的牙齿渗漏到唾液中，在用聚碳酸酯作衬漆的罐装食物中也能检测出双酚A。研究表明环境雌激素对导致男性睾丸癌和前列腺癌发病率的上升、精子数量的减少、女性乳腺癌、子宫癌发病率的增加；对部分生态系统中动物雌雄比例失调、雄性动物雌性化等具有不容忽视的作用。随着聚碳酸酯塑料制品以及其它高聚物制品的大量使用，此类雌激素还在生产和使用的高发期，严重影响人类身体健康。双酚A 和邻苯二甲酸二丁酯对饮用水的污染也引起世界各国的高度重视。 

为严格控制产品质量，确保使用安全，保障人民身心健康，迫切需要建立雌激素类物质分离分析新方法。目前用于激素类物质常涉及到的方法中有放射免疫法、酶联免疫法、气相色谱法和高效液相色谱法，利用这些方法对食品和化妆品中雌三醇、雌二醇、炔诺酮、雌酮、已烯雌酚、己二烯雌酚及己烷雌酚等多种雌激素的分离分析方法进行了研究，取得了较好的效果。但是，这些方法复杂、费时、仪器携带不方便，有些还需要对试样衍生化处理，周期较长。 

发明内容

本发明的目的是提供一种功能化金纳米通道膜的制备方法及在雌激素双酚A和邻苯二甲酸二丁酯分离中的应用，所述金纳米通道膜上修饰有L-半胱氨酸。 

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种功能化金纳米通道膜的制备方法，它包括下列步骤： 

⑴金纳米通道膜的制备；

本发明在步骤⑴中，所述金纳米通道膜的制备为将聚碳酸酯滤膜浸入色谱级甲醇中，清洗20min；清洗后的聚碳酸酯滤膜浸入浓度为0.025mol/L氯化亚锡及浓度为0.007mol/L三氟乙酸的甲醇－水溶液中，所述甲醇与水的体积比为1：1，置恒温摇床中震荡45min，摇床转速150r/min，使Sn²⁺均匀地吸附在聚碳酸酯滤膜的表面及膜孔内壁，置入甲醇中并用N₂吹洗3次；再将聚碳酸酯滤膜浸入0.029 mol/L 银氨溶液中，同时通入N₂，吹洗15min；将聚碳酸酯滤膜取出，分别用甲醇和超纯水各吹洗3～4次，每次2～3 min，然后，将聚碳酸酯滤膜浸入pH﹦10.0的含7.9×10^-4 mol/L 的亚硫酸金钠和0.5mol/L的甲醛混合溶液中，在4 ℃温度下沉积金4h，金被还原沉积在聚碳酸酯滤膜表面及膜孔内壁；取出聚碳酸酯滤膜用超纯水洗3～4次后，用25﹪硝酸溶液浸泡12h，除去聚碳酸酯滤膜表面上的Ag，再用超纯水清洗，N₂吹干后即制得金纳米通道膜。