本发明专利技术涉及一种分子印迹胶体阵列的制备方法和应用，属于应用化学及临床分析测试技术领域。将分子印迹与胶体阵列技术相结合，分别以雌酮、β-雌二醇、对硝基苯酚和三聚氰胺为模板分子，通过制备模板分子印迹胶体微球，然后直接自组装排列得到相应的分子印迹胶体阵列；所述方法克服了分子印迹光子晶体的制备方法复杂、光子晶体模板易被破坏的缺陷；简化了制备工艺，缩短了制备时间。制备得到的分子印迹胶体阵列对其相应的模板分子具有选择吸附的特性以及较明显的光学性能响应，为制备光学传感器材料提供了一种简单有效的方法，为“裸眼检测”提供了可能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种分子印迹胶体阵列的制备方法和应用，具体地说，涉及一种新型-(Molecularly imprinted crystallinearray,MICA)的制备方法；还提供了所述分子印迹胶体阵列的应用，即所述分子印迹胶体阵列分别应用于雌酮、雌二醇、对硝基苯酚以及三聚氰胺的检测；属于应用化学及临床分析测试
技术介绍
内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs)，也称环境激素，是一种外源性干扰内分泌系统的化学物质，即使数量极少，也能让生物体的内分泌失衡，出现种种异常现象。这类物质会导致动物体和人体生殖器障碍、行为异常、生殖能力下降、幼体死亡甚至灭绝，雌酮、β -雌二醇和对硝基苯酚就属于此类物质。三聚氰胺是一种重要的化工原料，在环境中普遍存在，也可能微量带入食品，对人体健康产生危害。传统检测内分泌干扰物、三聚氰胺的方法成本高、操作复杂，不能达到实时监测的要求，因此发展一种能对内分泌干扰物、三聚氰胺进行实时便捷检测的方法非常重要。化学及生物传感器的发展趋势是实时检测和裸眼检测。光子晶体 (Photoniccrystal, PC)能够反射特定波长的光，这为“裸眼检测”提供了可能性，使得临床用生化传感器有望实现实时、裸眼检测。分子印迹技术(molecular imprintingtechnique, MIT)是当前发展高选择性材料的主要方法之一，通过分子印迹技术制备的分子印迹聚合物 (molecularly imprinted polymers, MIP)对模板分子表现出高度的选择识别性能。将分子印迹技术与光子晶体相结合，可以提升光子晶体传感材料的选择性。单分散的胶体微球通过自组装而形成的光子晶体模板，具有与天然蛋白石相同的立方密堆积结构，也称为蛋白石光子晶体；以蛋白石光子晶体作为模板，在胶体微球的间隙充填其他材料，除去蛋白石光子晶体模板得到反蛋白石光子晶体。目前基于光子晶体的生化传感器主要以反蛋白石光子晶体为主。有文献报道，将胶体微球自组装成光子晶体模板， 将分子印迹预聚合溶液填充入光子晶体模板间隙进行聚合，再将光子晶体模板以及分子印迹的模板分子去除，得到的分子印迹光子晶体对待检测的模板分子浓度有响应。但是，上述方法存在以下缺陷(1)在将分子印迹预聚合溶液填充入光子晶体模板间隙时，光子晶体模板非常容易遭到破坏；( 去除光子晶体模板的步骤比较繁琐。胶体阵列(Crystalline array, CA)是由粒径为纳米级的单分散胶体微球按照立方密堆积结构规则排列而成。胶体阵列作为光子晶体的前体，具有类似光子晶体的结构特点，在可见光及近红外波长范围具有布拉格衍射效应，可因胶体微球粒径大小以及球间距的不同呈现不同的颜色，胶体阵列作为一种新型光学材料为“裸眼检测”提供了新的可能性
技术实现思路
针对目前分子印迹光子晶体的制备方法复杂、光子晶体模板易被破坏的缺陷，本专利技术的目的之一是提供一种分子印迹胶体阵列的制备方法，所述制备方法较分子印迹光子晶体的制备方法简单，制备得到的分子印迹胶体阵列是一种兼顾选择和信号识别两方面性能的分子识别光学传感材料。本专利技术的目的之二是提供一种分子印迹胶体阵列的应用，所述应用是将本专利技术所提供的分子印迹胶体阵列应用于物质检测，作为分子识别光学传感器材料用于实时、快速检测雌酮、雌二醇、对硝基苯酚以及三聚氰胺。本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种分子印迹胶体阵列的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下(1)模板分子印迹胶体微球的制备在无氧环境下，向容器内加入模板分子、功能单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和水， 混合搅拌加热至70 80°C，再加入0. 018 0. 054g/mL的过二硫酸钾水溶液引发聚合反应，反应至反应液变为白色乳液停止，得到带有模板分子印迹的胶体微球溶液；将带有模板分子印迹的胶体微球溶液用乙酸/甲醇溶液反复洗涤3次以上，然后用甲醇洗涤反复洗涤 3次以上，最后用水洗反复洗涤3次以上，得到模板分子印迹胶体微球。其中，所述模板分子为雌酮、雌二醇、对硝基苯酚或三聚氰胺；功能单体为丙烯酸类单体或酰胺类单体其中之一或一种以上的混合，优选为丙烯酰胺(AM)；水为纯度> 蒸馏水纯度以上的水；模板分子功能单体甲基丙烯酸甲酯水过二硫酸钾的物质的量比为0.3 5 3 15 113 283 12000 15000 1 3 ；乙酸/甲醇溶液的体积比为2/8 1/9。优选将带有模板分子印迹的胶体微球溶液离心除上清液后再用乙酸/甲醇溶液反复洗涤3次以上。针对不同模板分子雌酮、β -雌二醇、对硝基苯酚和三聚氰胺，制备相应的分子印迹胶体微球各自的优选条件如下当模板分子为雌酮时，所述模板分子功能单体甲基丙烯酸甲酯水过二硫酸钾的物质的量比为0. 3 1 3 10 113 观3 12000 15000 1 3;当模板分子为β-雌二醇时，模板分子功能单体甲基丙烯酸甲酯 水过二硫酸钾的物质的量比为0.5 2 3 12 113 沘3 12000 15000 1 3 ；当模板分子为对硝基苯酚时，模板分子功能单体甲基丙烯酸甲酯水过二硫酸钾的物质的量比为2 5 6 15 113 洲3 12000 15000 1 3;当模板分子为三聚氰胺时，模板分子功能单体甲基丙烯酸甲酯水过二硫酸钾的物质的量比为 0. 5 1 3 10 113 283 12000 15000 1 3。(2)模板分子印迹胶体微球的自组装将步骤(1)得到的模板分子印迹胶体微球配制为质量浓度为0. 2 0. 5%的模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液，将处理后的基片插入所述模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中，待模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中的溶液挥发完后，在基片上制备得到一种分子印迹胶体阵列，所述分子印迹胶体阵列的粒径均一并具有立方密堆积结构。其中，所述基片为本领域通用的光子晶体基片，基片的处理方法为本领域通用的光子晶体基片处理方法。优选将模板分子印迹微球悬浮水溶液用超声分散均勻；优选将处理后的基片垂直插入模板分子印迹微球悬浮水溶液中；优选将模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中的溶液勻速挥发完，更优选在温度为30 40°C，相对湿度为30 50%的条件下将模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中的溶液勻速挥发完。为使本专利技术制备得到的分子印迹胶体阵列更好的固定在载体上，可采用如下方法将胶带粘在载有分子印迹胶体阵列的基片上，按压使胶带和基片紧密粘连，然后将胶带和基片分离，即可在胶带上得到固定良好的分子印迹胶体阵列。一种分子印迹胶体阵列的应用，所述应用是将本专利技术所提供的分子印迹胶体阵列作为分子识别光学传感器材料用于实时、快速检测雌酮、β -雌二醇、对硝基苯酚以及三聚氰胺。所述检测方法具体步骤如下配制浓度梯度模板分子缓冲溶液，将本专利技术制备得到的分子印迹胶体阵列分别置于浓度梯度模板分子缓冲溶液中，通过光纤光谱仪分别对加入模板分子缓冲溶液的分子印迹胶体阵列进行光学检测，记录反射波长的变化。其中，所述模板分子为雌酮、β -雌二醇、对硝基苯酚或三聚氰胺。实验结果显示，当模板分子为雌酮时，以雌酮为模板分子制备得到的分子印迹胶体阵列随雌酮缓冲溶液浓度的增大，反射光强度逐渐减弱。当模板分本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种分子印迹胶体阵列的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤如下：（１）模板分子印迹胶体微球的制备在无氧环境下，向容器内加入模板分子、功能单体、甲基丙烯酸甲酯和水，混合搅拌加热至７０～８０℃，再加入０．０１８～０．０５４ｇ／ｍＬ的过二硫酸钾水溶液引发聚合反应，反应至反应液变为白色乳液停止，得到带有模板分子印迹的胶体微球溶液；将带有模板分子印迹的胶体微球溶液用乙酸／甲醇溶液反复洗涤３次以上，然后用甲醇洗涤反复洗涤３次以上，最后用水洗反复洗涤３次以上，得到模板分子印迹胶体微球；（２）模板分子印迹胶体微球的自组装将步骤（１）得到的模板分子印迹胶体微球配制为质量浓度为０．２～０．５％的模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液，将处理后的基片插入所述模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中，待模板分子印迹胶体微球悬浮水溶液中的溶液挥发完后，在基片上制备得到一种分子印迹胶体阵列；其中，步骤（１）中所述模板分子为雌酮、β－雌二醇、对硝基苯酚或三聚氰胺；功能单体为丙烯酸类单体或酰胺类单体其中之一或一种以上的混合；水为纯度≥蒸馏水纯度以上的水；模板分子∶功能单体∶甲基丙烯酸甲酯∶水∶过二硫酸钾的物质的量比为０．３～５∶３～１５∶１１３～２８３∶１２０００～１５０００∶１～３；乙酸／甲醇溶液的体积比为２／８～１／９。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孟子晖，薛飞，王一飞，刘烽，黄舒悦，王秋鸿，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：11
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