一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备方法，本发明专利技术以孔雀石绿为模板分子，通过将有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液在表面富含羟基的尖状木纤维基质进行热聚合反应，获得表面修饰分子印迹固相微萃取探针。该固相微萃取探针可直接从多种复杂基体样品中对痕量的带有三苯甲烷和氨基基团的孔雀石绿及结构类似化合物进行高选择性萃取，萃取后的探针可在常压敞开的条件下，直接对目标物进行电喷雾质谱分析，具有极高的灵敏度和理想的重复性。

Surface modified molecularly imprinted solid phase microextraction probe and preparation and application thereof

The invention discloses a surface modified molecularly imprinted solid phase micro extraction probe and its preparation method, the invention using malachite green as template molecule, the silicone modified acrylate emulsion by thermal polymerization of molecular imprinting in tip shaped wood fiber matrix with hydroxyl group on the surface, obtain the surface modified molecularly imprinted solid phase microextraction probe. The SPME probe directly from the complex matrix samples of high selective extraction of trace with triphenylmethane and amino groups of malachite green and structurally similar compounds, probe after extraction in open atmospheric conditions, directly to the target of electrospray mass spectrometry, which has high sensitivity and repeatability of the ideal.

【技术实现步骤摘要】
一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备与应用
本专利技术属于萃取探针
，更具体地，涉及一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备与应用。
技术介绍
孔雀石绿(MalachiteGreen,MG)又称苯胺绿、盐基块绿等，是一种阳离子型的偶氮化合物，属于三苯甲烷类染料，广泛用于制陶业、纺织业、皮革业、食品颜色剂和细胞化学染色。在以往的渔业生产中，孔雀石绿被用作驱虫剂、杀虫剂和防腐剂大量地应用于防治水产动物的水霉病、鳃霉病和寄生虫病等，但其具有持久性、生物毒性和生物蓄积性等持久性有机污染物的典型特征，近年来，孔雀石绿已成为生物、食品和环境分析领域普遍关注和研究的热点。目前，孔雀石绿的检测技术主要为液相色谱法、液相色谱-质谱联用法，但传统的分析方法耗时繁琐，需要消耗大量溶剂和样品进行较长时间提取，并需要样品前处理对复杂基质中的痕量孔雀石绿进行富集和净化，以消除基质干扰，这些繁琐复杂的前处理工作会对分析结果带来无法预测的误差。近年来，环境和生物体中兽药孔雀石绿残留的检测是公认的热点问题之一。高效液相色谱-串联质谱是常规的检测孔雀石绿的方法。然而，该方法繁琐耗时，需要大体积的样品来进行痕量目标物的富集，而且需要多步的前处理手段来消除基体的干扰。另外一个分析难点是孔雀石绿是水溶性的极性化合物，十分难以从极性的复杂基体中分离出来。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法。该方法是以孔雀石绿为模板分子，通过将有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液在表面富含羟基的尖状木纤维基质进行热聚合反应，获得表面修饰分子印迹固相微萃取探针。本专利技术的另一目的在于提供一种上述方法制备的表面修饰分子印迹固相微萃取探针。本专利技术的再一目的在于提供一种上述表面修饰分子印迹固相微萃取探针的应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案予以实现：一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法，包括如下具体步骤：S1.将功能单体和乳化剂混合，在搅拌条件下70～110℃加热，得到分子印迹预乳液；S2.分子印迹预乳液加入去离子水、碳酸氢钠和引发剂，温度升至70～110℃反应，得到种子乳液；S3.在种子乳液中滴加硅烷化试剂，反应0.5～1h，得到聚丙烯酸酯乳液；S4.将聚丙烯酸酯乳液静置后冷却至20～40℃，用氨水调节pH至7～9，再加入孔雀石绿模版分子，制得孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液；S5.将干净的木质纤维或竹质纤维在孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液中浸泡后，在80～120℃热聚合反应20～60min，用洗脱液洗去孔雀石绿模版分子后，得到表面修饰分子印迹固相微萃取探针。优选地，步骤S1中所述功能单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯中的一种以上，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠或仲辛基酚聚氧乙烯醚中的一种以上，所述功能单体和乳化剂的质量为(10～50)：1。优选地，步骤S1中所述搅拌的速率为10000～30000rpm/min。优选地，步骤S2中所述引发剂为过硫酸钾、偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，所述分子印迹预乳液和去离子水的体积比为(1～3)：1，所述碳酸氢钠和引发剂的质量比为(2～3)：1。优选地，步骤S2中所述反应的时间为3～5h。优选地，步骤S4中所述静置的时间为2～3h；步骤S5中所述浸泡的时间为5～20min，所述洗脱液为甲醇和乙酸铵，所述甲醇和乙酸铵的体积比为95：5。上述方法制备的表面修饰分子印迹的固相微萃取探针。优选地，包括带有尖端的固体基质和涂层材料，所述的带有尖端的固体基质为木质纤维或竹质纤维；所述木质纤维或竹质纤维的直径在0.1～0.2mm，所述涂层材料为有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液。上述表面修饰分子印迹固相微萃取探针在萃取痕量的目标物中的应用。优选地，所述目标物为孔雀石绿、隐性孔雀石绿、结晶紫或隐性结晶紫中的一种以上。另外，上述表面修饰分子印迹固相微萃取探针在电喷雾电离进行质谱分析中的应用。固相微萃取(Solid-PhaseMicroextraction,SPME)是集采样、萃取、浓缩和进样于一体的前处理技术，其通过物理或化学方法，将具有吸附萃取功能的涂层材料固载在一定的基质表面，与样品进行直接或间接的接触，将目标分析物富集浓缩，然后进行解吸，从而对样品中的目标物进行分析。其具有样品用量小、选择性高等优点。SPME涂层材料的性质决定了萃取容量、选择性和灵敏度原位电离质谱(AmbientMassSpectrometry,AMS)是近年来新兴的一种无需或者只需很少样品前处理步骤，在敞开的常压环境中可直接对物体表面物质进行离子化的质谱分析技术。对于复杂基体中的目标分析物而言，SPME与AMS联用是一种直接有效的分析手段。将这两种技术联用，能够大大的提高检测灵敏度、降低复杂基体的基体效应，同时又能实现复杂样品的直接、快速的分析。基于此技术的优点，发展一种可直接用于复杂基体痕量化合物固相微萃取和直接电喷雾质谱分析的探针对样品快速检测具有很大的潜力，也具有重要的意义。本专利技术的固相微萃取探针在对样品中目标物进行萃取后，可以作为固体基质电喷雾离子源来进行直接电喷雾离子化质谱分析。固相微萃取探针固定在距离质谱入口处5-20mm的支架(例如三维移动平台)，其尖端对准质谱入口，质谱入口端施加高压电场以进行固相微萃取探针解吸/电离质谱分析。该方法整合了固相微萃取和探针电喷雾质谱技术，将固相微萃取探针作为固体基质来诱导电喷雾离子化，实现了痕量孔雀石绿的直接、快速分析。方法学考察结果表明该方法具有良好的线性、重复性和回收率的特点，可有效用于目标物的定量分析。本专利技术的固相微萃取探针的涂层材料是以孔雀石绿为模版分子制成的表面分子印迹聚合膜，模版分子被洗脱下来后，印迹位点带有负电荷的羧酸根(-COO-)，可与孔雀石绿或其结构类似化合物的带有正电荷的伯胺基团进行离子键结合，从而达到与目标物的特异性识别吸附。因此，本专利技术的固相微萃取探针对孔雀石绿或其结构类似化合物具有很好的吸附性能，使得萃取过程的对目标物具有极强的选择性和富集能力，尤其适合用于带有三苯甲烷和氨基基团的孔雀石绿、隐性孔雀石绿、结晶紫、隐性结晶紫等化合物的分析检测。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术的固相微萃取探针以孔雀石绿为模版分子制成的表面分子印迹聚合膜，模版分子被洗脱下来后，印迹位点带有负电荷的羧酸根(-COO-)，可与带有三苯甲烷和氨基基团的孔雀石绿或其结构类似化合物中正电荷的伯胺基团进行离子键结合，从而达到与带有三苯甲烷和氨基基团的目标物的特异性识别吸附，可以用于直接检测痕量的孔雀石绿。2.本专利技术的方法整合了固相微萃取和探针电喷雾质谱技术，将固相微萃取探针作为固体基质来诱导电喷雾离子化，实现了痕量孔雀石绿的直接、快速分析。该方法具有良好的线性、重复性和回收率的特点，可有效用于目标物的定量分析，尤其适合用于带有三苯甲烷和氨基基团的孔雀石绿、隐性孔雀石绿、结晶紫、隐性结晶紫等化合物的分析检测。3.本专利技术的固相微萃取探针对孔雀石绿或其结构类似化合物具有很好的吸附性能，使得萃取过程的对带有三苯甲烷和氨基基团的目标物具有极强的选择性和富集能力，最高可达1854本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.将功能单体和乳化剂混合，在搅拌条件下70～110℃加热，得到分子印迹预乳液；S2.分子印迹预乳液加入去离子水、碳酸氢钠和引发剂，温度升至70～110℃反应，得到种子乳液；S3.在种子乳液中滴加硅烷化试剂，反应0.5～1h，得到聚丙烯酸酯乳液；S4.将聚丙烯酸酯乳液静置后冷却至20～40℃，用氨水调节pH至7～9，再加入孔雀石绿模版分子，制得孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液；S5.将干净的木质纤维或竹质纤维在孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液中浸泡后，在80～120℃热聚合反应20～60min，用洗脱液洗去孔雀石绿模版分子后，得到表面修饰分子印迹固相微萃取探针。

【技术特征摘要】
1.一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：S1.将功能单体和乳化剂混合，在搅拌条件下70～110℃加热，得到分子印迹预乳液；S2.分子印迹预乳液加入去离子水、碳酸氢钠和引发剂，温度升至70～110℃反应，得到种子乳液；S3.在种子乳液中滴加硅烷化试剂，反应0.5～1h，得到聚丙烯酸酯乳液；S4.将聚丙烯酸酯乳液静置后冷却至20～40℃，用氨水调节pH至7～9，再加入孔雀石绿模版分子，制得孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液；S5.将干净的木质纤维或竹质纤维在孔雀石绿有机硅改性丙烯酸酯分子印迹乳液中浸泡后，在80～120℃热聚合反应20～60min，用洗脱液洗去孔雀石绿模版分子后，得到表面修饰分子印迹固相微萃取探针。2.根据权利要求1所述表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述功能单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸丁酯或丙烯酸-2-乙基己酯中的一种以上，所述乳化剂为辛基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠或仲辛基酚聚氧乙烯醚中的一种以上，所述功能单体和乳化剂的质量比为1：(10～50)。3.根据权利要求1所述表面修饰分子印迹固相微萃取探针的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述搅拌的速率为10000～30000rpm/min。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳荧，马艳芳，杨运云，张敏，郑文柔，刘珍峰，李培英，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，中国广州分析测试中心，
类型：发明
国别省市：广东,44