[发明专利]基于磁性介孔硅纳米粒子的光响应型分子印迹聚合物、制备方法及用途

说明书

本发明属于检测材料制备技术领域，涉及一种基于磁性介孔硅纳米粒子的光响应型分子印迹聚合物、制备方法及用途。首先制备四氧化三铁纳米粒子、合成介孔二氧化硅包覆四氧化铁纳米球，然后对介孔二氧化硅包覆四氧化铁纳米球的化学双键修饰；制备光敏单体，最后得到基于磁性介孔硅的光响应型印迹材料；本发明制备的光响应型印迹聚合物，可以解决传统吸附材料解离效率低的问题；该印迹聚合物具有与发明目标一致的明显的核壳结构；同时，本发明结合分子印迹材料与光响应智能材料的性能，成功的应用于对磺胺甲基嘧啶的高效检测。

技术领域

本发明属于检测材料制备技术领域，具体指一种基于磁性介孔硅纳米粒子的光响应型分子印迹聚合物、制备方法及用途。

背景技术

磺胺甲基嘧啶(SMZ)是一类重要的药物，在动物药中广泛用作抗生素和生长促进剂。由于大多数磺胺嘧啶流动性强，代谢能力差，其残留在水、土壤、动物等多种环境中，会加速了人类磺胺类耐药基因的进化，影响人类健康。随着经济的发展和人民生活水平的提高，肉制品在人们的饮食中越来越常见。因此，高质量和安全的肉制品已成为消费者的诉求。磺胺类药物的分离和检测的方法有：同位素稀释液相色谱-串联质谱联用技术、高效液相色谱联用技术、质谱联用技术等多种分析方法被用于。然而，磺胺嘧啶通常存在于复杂的样品中。因此，寻找一种简单、方便、廉价、高选择性的检测和分离材料是非常必要的。

刺激响应性聚合物(SRPs)，是一类能对特定的外部刺激产生反应的聚合物。这些外部刺激包括温度、pH值、离子、电场、磁场和光照。其中，光刺激被认为是最好的外部刺激之一，因为首先光为清洁能源，其次它不需要直接接触，这就减少了它的运输限制(如扩散)，而且其环境安全性和操作方便性大大增加了光响应的应用潜力。而在众多的光敏发色团中，偶氮苯及其衍生物的顺反异构化因其良好的化学稳定性、较大的偶极变化和较高的量子产率而受到广泛的研究。具体来说，偶氮苯的发色团分为热力学上更稳定的反式异构体和亚稳态的顺式异构体。反式在紫外合照射下转化为顺式异构体，而在可见光照射下，顺式异构体可转为反式异构体。

发明内容

基于现有技术，本发明提供了一种基于磁性介孔硅纳米粒子的光响应型分子印迹聚合物、制备方法及用途。所述制备方法中，通过对磁性介孔硅进行表面修饰，解决基体材料表面难以直接包覆分子印迹聚合物层的问题；同时采用水溶性光敏单体，解决聚合物毒性高的问题，为此类聚合物在生物中应用提供基础；合成的P-MIPs可以实现对肉类在中磺胺甲基嘧啶的灵敏检测。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种基于磁性介孔硅纳米粒子的光响应型分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、Fe₃O₄纳米粒子的制备：将聚(4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸)钠盐(PSSMA)加入至乙二醇中，搅拌至溶液澄清后，依次加入六水合三氯化铁和无水乙酸钠，搅拌至完全溶解后，将混合液转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中进行反应，反应结束后自然冷却到室温，得到黑色的沉淀物，洗涤，真空干燥后，得到Fe₃O₄纳米粒子，将得到的Fe₃O₄纳米粒子分散到辛烷中保存；

步骤2、Fe₃O₄/聚苯乙烯纳米球的制备：将步骤1保存在辛烷中的Fe₃O₄纳米粒子和十二烷基硫酸钠加入水中，超声处理，保存在冰水浴中获得磁铁矿-细乳液(A)；将十二烷基硫酸钠完全溶解于水中，向其中加入苯乙烯和十六烷；随后，施加氮气压力进行第一次机械搅拌以获得苯乙烯细乳液(B)；将磁铁矿-细乳液(A)，苯乙烯细乳液(B)和过二硫酸钾(KPS)加入到三颈烧瓶中并在氮气氛围中进行第二次机械搅拌；然后将反应器置于油浴锅中进行第三次机械搅拌以获得Fe₃O₄/聚苯乙烯纳米粒子悬浮液；