特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法技术

本发明专利技术公开了特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机‑无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法，属于分析化学领域。所述的整体柱是以高亲水有机聚合单体、交联剂、模板、引发剂，和二元致孔剂为原料，溶解形成均一的溶液，注入柱内发生自由基热引发聚合反应而直接形成，之后经柱冲洗，即得成品。本发明专利技术中所制备特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机‑无机杂化分子印迹整体柱负载量大、特异性强，机械性能稳定，制备方法简便快捷，适用于赭曲霉毒素A的特异识别分离，该分子印迹整体柱在啤酒基质中对赭曲霉毒素A的检测回收率达96.6%，为赭曲霉毒素A的特异识别分离提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法
本专利技术属于分析化学领域，具体涉及特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法。
技术介绍
分子印迹整体柱（MolecularImprintedMonolithicColumn，MIPMC）是近年来发展迅速的一种新型色谱填料整体柱。其色谱填料大孔聚合物介质通过原位聚合方法合成即由单体、引发剂、交联剂及致孔剂溶液在空管柱中聚合制得。分子印迹整体柱具有制备过程简单、传质速度快、重复性好、柱压低等优点，是一种非常具有应用潜力的色谱固定相，因而受到了人们越来越多的重视。分子印迹整体柱根据其制备方法和原料的不同分为三类：有机分子印迹聚合物整体柱、无机分子印迹整体柱和有机-无机杂化分子印迹整体柱。有机分子印迹聚合物整体柱具有出色的pH稳定性和各种单体的易得性。然而，当暴露于不同的流动相时，这些材料可能会收缩或膨胀，并且不同溶剂中的不同程度的溶胀可能会显著改变聚合物网络的形态；无机分子印迹整体柱具有良好的光学性能、机械性能以及化学惰性，但无机分子印迹整体柱不可避免地存在裂解和收缩，并且溶胶-凝胶过程难以控制等问题。而有机-无机杂化分子印迹整体柱则可以成功克服有机分子印迹整体柱和无机分子印迹整体柱的缺点。多面体低聚倍半硅烷（POSS）具有独特的笼状结构，由于其易于化学改性、良好的pH耐受性、耐高温、抗氧化等优点，已经作为功能单体或交联剂被广泛应用于杂化整体材料的制备。自从Li课题组首次将POSS用于制备分子印迹整体柱，基于POSS的印迹材料得到越来越多的关注（JChromatogrA.2015，1425，180-188）。利用POSS单体，尤其是乙烯基POSS是提高所得印迹聚合物亲和性、简化制备过程的有效方法。然而，目前基于POSS印迹整体柱的报道还很少，其优点还没有得到充分的论证。特别是，目前还没有乙烯基POSS杂化整体柱结合分子印迹技术、一锅法制备对赭曲霉毒素A（OTA）具有特异性识别分子印迹整体柱的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法。该整体柱负载量大、特异性强，机械性能稳定，制备方法简便快捷。是由通过“一步聚合”的方式，采用致实现高亲水有机聚合单体、交联剂、模板、引发剂以及二元致孔剂五种组分的高度兼容，利用柱内自由基热引发聚合反应实现了快速、高效率、稳定的分子印迹整体柱的制备，所得到的分子印迹杂化整体柱可实现对目标物的高效识别，且对啤酒基质中目标物的回收率可达96.6%。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱是将高亲水有机聚合单体、交联剂、模板、引发剂和二元致孔剂为原料，溶解形成均一的溶液，注入柱内通过发生自由基热引发聚合而直接形成。上述的高亲水有机聚合单体为：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体；交联剂为：笼型低聚倍半多聚硅氧烷和丙烯酸酯；上述的模板为赭曲霉毒素A溶液；上述的引发剂为：偶氮二异丁氰；上述二元致孔剂为：N,N-二甲基甲酰胺和PEG10000；进一步的，上述笼型低聚倍半多聚硅氧烷与丙烯酸酯的质量比为1:（20-25）；所述二元致孔剂，其组成按质量百分比计为：N,N-二甲基甲酰胺93.5%-96.5%，PEG100003.5%-6.5%；更进一步的，所述笼型低聚倍半多聚硅氧烷为甲基丙烯酸酯接支的多面体低聚倍半硅氧烷；所述述丙烯酸酯为乙二醇二甲基丙烯酸酯；进一步的，高亲水有机聚合单体与交联剂的质量比为：10.7:85.3-14.7:89.3；进一步的，二元致孔剂在高亲水有机聚合单体、交联剂和致孔剂三者总质量中所占质量百分比为75-83%；模板的用量为高亲水有机聚合单体和交联剂两者总质量质量百分比的25%-26%；模板中赭曲霉毒素A浓度为250-1000ppb；引发剂的用量为高亲水有机聚合单体和交联剂两者总质量质量百分比的0.9%-1.1%；特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱的制备方法，包括以下步骤：（1）石英毛细管柱预处理：将熔融石英毛细管分别用0.1mol/LHCl冲洗30min，用蒸馏水冲洗30分钟，用0.1mol/LNaOH冲洗3小时，用蒸馏水和甲醇分别冲洗30分钟，然后在室温下以0.4MPa氮气干燥30min；为了将C=C键引入毛细管内表面以键合杂化基质，将体积百分比为50%的γ-MAPS甲醇溶液注入毛细管中，两端用硅橡胶密封，然后将毛细管放在60℃的水浴锅中水浴加热24h；之后，用甲醇冲洗毛细管30min，然后在70℃下通过0.4MPa氮气干燥30min以供进一步使用；（2）将高亲水有机聚合单体、交联剂和引发剂加入到离心管中，再将二元致孔剂和模板加入至离心管中，室温下涡旋振荡20-30min，超声脱气20-30min，使其形成均匀的溶液；（3）将步骤（2）得到的溶液在室温下注入步骤（1）预处理好的石英毛细管柱中，两端密封后浸入50-60℃水浴连续反应10-15h；反应完成后将制备好的整体柱取出，连接至液相色谱溶剂高压泵，采用甲醇洗去模板和未反应的物质直至压力稳定；（4）将缓冲液通入步骤（3）所制得的整体柱中，于4℃温度下保存。上述缓冲液的组成为：10mmol/LTris-HCl，120mmol/LNaCl，5mmol/LKCl和20mmol/LCaCl2，pH为8.5。本专利技术所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱在啤酒、葡萄酒、果汁饮品实际样品中赭曲霉毒素A成分的分离和富集中的应用。但是所述饮品种类不仅限于以上种类。本专利技术的显著优点在于：（1）本专利技术将POSS基整体柱与分子印迹技术相结合制备了特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱；（2）本专利技术制备的分子印迹整体柱可以实现对赭曲霉毒素A特异性分离；（3）本专利技术制备的分子印迹整体柱对OTA的最大负载量为5.9ng（100μmi.d.×10cm）；（4）本专利技术制备的分子印迹整体柱能够被用于啤酒中赭曲霉毒素A的高效富集与分离，其检测回收率达96.6%。附图说明图1为分子印迹整体柱的扫描电镜图；左700倍，右2000倍。图2为分子印迹整体柱的特异性测试；a：为非分子印迹对照柱，b：为分子印迹整体柱；OTB：赭曲霉毒素A；OTA：赭曲霉毒素A。图3为分子印迹整体柱的穿透曲线图。图4为分子印迹整体柱的机械稳定性；Bindingbuffersolution：结合缓冲液；MeOH：甲醇；ACN：乙腈；H2O：水；Eluantsolution：洗脱液。图5为分子印迹整体柱对啤酒中赭曲霉毒素A的特异性测试。具体实施方式为进一步公开而不是限制本专利技术，以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱及其制备方法，具体步骤为：（1）石英毛细管柱预处理：将熔融石英毛细管分别用0.1mol/LHCl冲洗30min，用蒸馏水冲洗30分钟，用0.1mol/LNaOH冲洗3小时，用蒸馏水和甲醇分别冲洗30分钟，然后在室温下以0.4MPa氮气流干燥30min；为了将C=C键引入毛细管内表面以键合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机‑无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：所述POSS有机‑无机杂化分子印迹整体柱以高亲水有机聚合单体、交联剂、模板、引发剂和二元致孔剂为原料，溶解形成均一的溶液，注入柱内发生自由基热引发聚合反应而直接形成。

【技术特征摘要】
1.特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：所述POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱以高亲水有机聚合单体、交联剂、模板、引发剂和二元致孔剂为原料，溶解形成均一的溶液，注入柱内发生自由基热引发聚合反应而直接形成。2.根据权利要求1所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：所述的高亲水有机聚合单体为2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体；所述交联剂为笼型低聚倍半多聚硅氧烷和丙烯酸酯；所述的模板为赭曲霉毒素A溶液；所述的引发剂为偶氮二异丁氰；所述的二元致孔剂为N,N-二甲基甲酰胺和PEG10000。3.根据权利要求2所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：所述笼型低聚倍半多聚硅氧烷与丙烯酸酯的质量比为1:（20-25）；所述二元致孔剂，其组成按质量百分比计为：N,N-二甲基甲酰胺93.5%-96.5%，PEG100003.5%-6.5%。4.根据权利要求2所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：所述笼型低聚倍半多聚硅氧烷为甲基丙烯酸酯接支的多面体低聚倍半硅氧烷；所述述丙烯酸酯为乙二醇二甲基丙烯酸酯。5.根据权利要求1所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：高亲水有机聚合单体与交联剂的质量比为：10.7:85.3-14.7:89.3。6.根据权利要求1所述的特异性识别赭曲霉毒素A的POSS有机-无机杂化分子印迹整体柱，其特征在于：二元致孔剂在高亲水有机聚合单体、交联剂和致孔剂三者总质量中所占质量百分比为75-83%；模板的用量为高亲水有机聚合单体和交联剂两者总质量质量百分比的25%-26%；模板中赭曲霉毒素A浓度为250-1000ppb；引发剂的用量为高亲水有...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕海霞，孙浩冉，王俊，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35