苄嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及苄嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法及其应用。该制备方法是见一种或多种功能单体和苄嘧磺隆溶于溶剂中，再分别加入交联剂、引发剂和分散剂，超声混合、溶解，充Ｎ↓［２］保护，加热或用紫外光引发聚合反应，洗脱模板分子，真空干燥得到所述的苄嘧磺隆分子印迹聚合物。使用该苄嘧磺隆分子印迹聚合物对磺酰脲类除草剂的净化富集效果明显优于现有的非特异性Ｃ１８柱，硅胶柱、硅酸镁柱，因此，提高了分析仪器的检测限和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
节嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法及其应用
本专利技术涉及高分子合成
更具体地，本专利技术属于分析检测技 术，涉及节嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法及其应用。
技术介绍
磺酰脲除草剂自1978年，由美国杜邦公司Levitt博士开发了第一个品 种--氯磺隆以来，于80年代开始大规模商品化生产，由于其具有高效性、 广谱性、低毒性等优点，随后经过对氯磺隆结构进行改造后，现已专利技术了 30多个品种，我国常用的磺酰脲类除草剂有21个品种，已成为水稻、玉米、 大豆、油菜、麦类及草评、林地、非耕地和部分旱地作物杂草防治的当家 品种。对水稻和單地禾本科杂草、阔叶杂草、莎草、看麦娘、稗草等均有 较好的防除效果。随着该类除草剂使用量及使用范围的不断加大，其在农 作物中的残留、对环境的污染及对人类健康造成的危害也越来越为人们所 重视。另外，由于发达国家设置进口贸易技术壁垒措施，美国、欧盟、曰 本等国已制定了多种磺酰脲类除草剂在食品、饲料中的最高残留限量 (Maximum residue limits MRLs )。如美国2007年4月16曰和24曰，分 别拟定了苯磺隆和噻吩磺隆在大田玉米草料、大田玉米谷粒、大田玉米秣 草、稻谷粒、稻杆、高粱谷草料、高粱谷粒、高粱谷秣草、大豆种子和葵 花种子等MRLs为0.05mg/kg。氯吡嘧磺隆在紫花苜蓿草料的MRLs为1.0 mg/kg;紫花苜蓿干草的MRLs为2.0 mg/kg。曰本也于2006年5月29曰 实施了肯定列表制度，其中对苯磺隆、甲磺隆、节嘧磺隆、咪哇磺隆、氯 嘧磺隆等在不同农作物中制定了相应的MRLs。而我国在2005年国标中仅 制定了苄嘧磺隆的残留限量标准，并没有制定检验方法。我国2007年10 月16日实施了进出口粮谷中咪唑磺隆残留量检测方法液相色谱法行业标 准。分子印迹固相萃取技术由于对目标物具有特异识别性，在痕量分析方面具有独特的优势。分子印迹技术(Molecular imprinting technology, MIT)是一种新兴的分子识别技术，是指模拟自然界所存在的分子识别作用机理 如酶与底物、抗体与抗原等特异性识别相互作用,以目标分子为模板合成具 有特殊分子识别功能的高分子聚合物的一种技术。分子印迹聚合物(Molecular imprinting polymers MIP )具有构效预定性、选择识别性和广泛 实用性。构效预定性使人们可以根据不同的目的制备不同的MIP，以满足 不同研究所需；选择识别性是指MIP的合成是根据印迹分子"度身量制"的， 具有预定的分子结构和官能团，能选择性地与印迹分子结合；其广泛实用 性表现在它具有抗恶劣环境的能力，如耐酸、耐碱和耐高温，而且MIP制 备简单，成本低，因此MIP被广泛使用在模拟酶催化，手性药物分离、化 学传感器、生物制药、药物传递和固相萃取等领域。由于环境污染和食品安全日益受到人们的重视，国内外除草剂的分子 印迹研究已经成为热点课题，目前文献报道有关磺酰脲类除草剂印迹聚合 物的制备仅有甲磺隆、单嘧磺隆等。王宁等人(王宁等，2004年)研究了 以单嘧磺隆为印迹分子的印迹聚合物，并以该印迹聚合物制备固相萃取柱 研究了对加标土壤样品的萃取效果；Xiangjun Liu等人(Xiangjun Liu et al, 2007年)研究了以甲磺隆为印迹分子通过一步溶胀法制备了球形印迹聚合 物，进行水中甲磺隆的富集，检测限为ng/mL; Qing-Zhi Zhu等人(Qing-Zhi Zhu et al， 2002年)研究了甲磺隆的分子印迹技术，探讨了不同的功能单体、 交联剂和致孔剂对印迹聚合物的吸附性能的影响；J.Bastide等人(J.Bastide et al， 2005年)釆用了本体聚合的方法合成了甲磺隆与4-乙烯外&定的分子印迹 聚合物，用该分子印迹-固相萃取技术富集水中的甲磺隆及其类似物，检测 限达吗七"。由于现有方法中使用非特异性C18柱、硅胶柱、硅酸镁柱对磺 酰脲类除草剂的富集和净化效果还不能满足要求，而且在现有技术中预处 理中的净化和富集步骤繁杂，需要反复液-液分配和多柱净化处理，效率不 高。因此，本专利技术人针对这些问题进行了广泛而深入的探索，终于完成了 本专利技术。
技术实现思路
本专利技术包括制备出能选择性吸附苄嘧磺隆及其结构类似物的分子印迹聚合物，然后以该聚合物为填料制备分子印迹固相萃取柱(MI-SPE),该柱 对含磺酰脲类除草剂的各种生物样品的预处理步骤简便快速，还可以建立 分子印迹固相萃取柱与HPLC、 HPLC-MS仪器联用检测方法，最终能建立 各种农产品、水和土壤等生物样品的标准检测方法。 本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术涉及节嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法。该方法包括如下步骤(1) 聚合反应步骤将一种或多种功能单体和节嘧磺隆溶于溶剂中，超声混合脱气3-5min， 在温度8-20。C下混合过夜；所述的功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、 4-乙基苯稀酸、4-乙烯基吡嗖、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；所述的溶剂是氯仿或二氯甲烷；所述的功能单体与节嘧磺隆的量以摩尔比计是1: 1~1: 6;然后将上述混合物转入三颈瓶中，分别加入交联剂、引发剂和分散剂， 超声混合使其完全溶解，充N2保护，在搅拌速度为60-200r/min下进行加 热或使用紫外光引发进行聚合反应12-48h，得到一种高分子聚合物；所述的交联剂、弓I发剂与分散剂的量以重量份计分别是1: 0.5 ~ 1: 1. 5;(2) 模板分子洗脱步骤上述高分子聚合物用乙醇或丙酮进行反复洗涤，除去其中存在的细颗 粒，得到颗粒直径4pm以上的均勻聚合物；把这种均匀聚合物装填到液相色谱柱中，用1500-3000psi的压力反复冲填，直至色谱柱充填实；然后，该色谱柱使用以体积计7-9: 3-1的甲醇乙酸混合溶剂作为色 谱流动相反复冲洗该色谱柱，洗脱模板分子，然后再以乙腈作为流动相冲 洗该色谱柱相，直至在235nm波长下未检测出模板分子；(3)把液相柱中已经被洗脱模板分子的印迹聚合物釆用液相高压冲出 于磨口减压浓缩器中，在温度48-52。C真空进行干燥，得到所述的节嘧磺隆 分子印迹聚合物。采用红外光谱技术鉴定由上述方法得到的产物是节嘧磺隆分子印迹聚 合物。通过红外光谱技术能判别在制备的MIP中是否存在氢键，能研究氢 键类型的强弱，还能判别在制备的MIP中是否存在模板分子BSM的苯环、 -S02-和仲酰胺-NH等基团的特征吸收峰。根据本专利技术的一个优选实施方案，所述的交联剂选自三羟甲基丙烷三 甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯或对二乙烯基苯。根据本专利技术的另一个优选实施方案，所述的引发剂是热引发剂偶氮二 异丁腈或光引发剂2， 2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮。根据本专利技术的另一个优选实施方案，所述的分散剂选自氯仿、二氯甲 烷或乙腈。本专利技术还涉及所述苄嘧磺隆分子印迹聚合物分析磺酰脲类除草剂的方 法，其特征在于该方法包括下述步骤(1) MISPE柱的准备称取50-200mg上述节嘧磺隆分子印迹聚合物，装填到2-5ml固相萃取 空柱中，得到苄嘧磺隆分子印迹固相萃取柱MISPE; MISPE柱在使用前使 用2-15ml二氯甲烷、丙酮或乙腈进行活化处理；(2) 净本文档来自技高网...

【技术保护点】
苄嘧磺隆分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：　（１）聚合反应步骤：　将一种或多种功能单体和苄嘧磺隆溶于溶剂中，超声混合脱气３－５ｍｉｎ，在温度８－２０℃下混合过夜；　所述的功能单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸 、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、４－乙基苯稀酸、４－乙烯基吡啶、丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；　所述的溶剂是乙腈或二氯甲烷；　所述的功能单体与苄嘧磺隆溶剂的量以摩尔比计是１∶１～１∶６；　然后将上述混合物转入三颈瓶中，分别加入交联剂、 引发剂和分散剂，超声混合使其完全溶解，充Ｎ↓［２］保护，在搅拌速度为６０－２００ｒ／ｍｉｎ下进行加热或使用紫外光引发进行聚合反应１２－４８ｈ，得到一种高分子聚合物；　所述的交联剂、引发剂与分散剂的量以摩尔比计分别是１∶０．５～１∶１． ５；　（２）模板分子洗脱步骤：　上述高分子聚合物用甲醇或丙酮进行反复洗涤，除去其中存在的细颗粒和未完全反应的单体，得到颗粒直径４μｍ以上的均匀聚合物；　把这种均匀聚合物装填到液相色谱柱中，用１０－３０ＭＰａ的压力反复冲填， 直至色谱柱充填实；　然后，该色谱柱使用以体积计７－９∶３－１的甲醇∶乙腈混合溶剂作为色谱流动相反复冲洗该色谱柱，洗脱模板分子，然后再以乙腈作为流动相冲洗该色谱柱，直至在２３５ｎｍ波长下未检测出模板分子；　（３）把液相柱中已经被洗 脱模板分子的印迹聚合物采用液相高压冲出于磨口减压浓缩器中，在温度４８－５２℃真空进行干燥，得到所述的苄嘧磺隆分子印迹聚合物。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾小红，汤凯洁，汤坚，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]