[发明专利]一种上转换荧光分子印迹聚合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种上转换荧光分子印迹聚合物及其制备方法。

背景技术

速灭威作为一类典型的氨基甲酸酯类农药，产量大，种类繁多，用量广泛。在生物体和环境中易降解为相应的代谢产物，这些代谢产物通常具有与母体化合物相同或更强的活性，毒作用表现为抑制乙酰胆碱酯酶，中毒症状类似于有机磷农药。随着近年来其用量的不断增加，它对人和其他生物体的危害日益严重，对其的分析检测也日益受到人们的重视。随着WTO的加入，餐桌问题、绿色食品问题已备受人们关注，有关农残的检测亦越显重要。欧盟已明令规定饮用水中单一种类农药最高残留限量为0.1μg/L。这给该类农药残留的研究提出了新的挑战。目前国内外在检测食品中速灭威含量大都采用免疫法、液相色谱法或者液相色谱与质谱联用的方法进行定性、定量的检测。但是当速灭威痕量存在于食品中时，上述检测方法很难检出或者设备昂贵。采用固相萃取的方法比传统的溶剂萃取更快速，更准确，但是需要使用对速灭威有高选择性的固相吸附材料。近年来，随着纳米技术的发展，新型荧光纳米材料应运而生，由于其独特的性质，被广泛应用于化学、医药、生物等领域。其中量子点(QDs)是一类可取代传统有机染料的应用较为广泛的荧光半导纳米材料，但其毒性较强，高能量波长光激发，容易对生物组织造成损害，且背景干扰较大。与传统有机染料和量子点相比，上转换纳米荧光纳米颗粒(UCNPs)作为一种新型荧光材料具有量子产率高，发射峰窄，斯托克斯位移大，毒性低，背景干扰小，不破坏生物组织等优点，受到广泛关注。

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种对速灭威有高选择性的上转换荧光分子印迹聚合物及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种上转换荧光分子印迹聚合物，采用上转换荧光纳米材料作为支持体，以速灭威为模板分子，以甲基丙烯酸为功能单体，利用分子印迹技术中的包埋法制备。

优选的，所述上转换荧光纳米材料为上转换荧光纳米棒β–NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺。

本发明还提供了一种制备如上所述的上转换荧光分子印迹聚合物的方法，包括如下的制备步骤：

1)先加入上转换荧光纳米棒β–NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺，再加入溶剂四氢呋喃和甲苯以及速灭威模板分子，充分搅拌使其完全溶解，然后加入甲基丙烯酸，充分搅拌1-2h；加入交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈反应0.3-0.5h；通氮气3-10min后，55-60℃水浴热聚合18-22h；

2)将步骤1)制备的聚合物粉碎，置于索氏萃取器中，加入270mL甲醇和30mL冰乙酸作萃取溶剂，连续萃取40-48h，至萃取液中无速灭威检测出来为止，50-60℃真空干燥8-12h，得到速灭威上转换荧光分子印迹聚合物。

优选的，步骤1)中，加入甲基丙烯酸后，充分搅拌1h；加入交联剂和引发剂后反应0.5h，通氮气10min，60℃水浴热聚合20h。

优选的，步骤2)中，将步骤1)制备的聚合物粉碎，置于索氏萃取器中，加入270mL甲醇和30mL冰乙酸作萃取溶剂，连续萃取48h，至萃取液中无速灭威检测出来为止，60℃真空干燥10h，得到速灭威上转换荧光分子印迹聚合物。

优选的，所述的上转换荧光纳米棒与速灭威模板分子的质量比为1:0.5-1:0.8，优选为1：0.66。

优选的，步骤1)中，所述溶剂四氢呋喃与甲苯的体积比为1:0.5-1:2，优选为1：1。

优选的，步骤1)中，所述的速灭威、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比例为1:3:3-1:4:10，优选为1：4：4。

优选的，步骤2)中，所述的甲醇与冰乙酸的提取液甲醇与冰乙酸的体积比为10:1-8:1，优选为9：1。

本发明首次将分子印迹聚合物(MIP)与上转换材料相结合，以六方晶上转换纳米棒为β-NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺支持载体，以速灭威为模板分子，合成一种新型壳核型有机无机杂化分子印迹聚合物(UCNPs@MIP)。该材料可用作固相萃取剂，可克服环境样品体系复杂的预处理手续，为样品的采集、富集和分析提供极大的方便。尤其是在食品领域的痕量分析中起重要作用。毫摩尔水平下的痕量物质经这一方法预富集处理后，在色谱中容易被检出。

本发明创造具有的优点和积极效果是：