專利名稱：一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法。
背景技術(shù)：
卡巴氧和喹乙醇是常見的喹喔啉類獸藥，用作預(yù)防幼豬痢疾和細菌性腸炎的生長促進劑和藥用飼料添加劑。卡巴氧和喹乙醇在體內(nèi)容易代謝為單氧代謝物、脫二氧代謝物和羧酸類衍生物。喹喔啉-2-羧酸(Quinoxaline-2-carboxylic acid, QCA)和3-甲基-喹喔啉 _2_ 羧酸(Methyl-3-quinoxaline-2-carboxylic acid, MQCA)是可以在體內(nèi)檢測到并且存在時間最長的代謝物，被分別指定為卡巴氧和喹乙醇的殘留標示物。由于卡巴氧和喹乙醇可能具有光敏毒性、致 突變性和致癌性，1999年I月已被歐盟禁止使用。中國僅允許使用喹乙醇,豬肝和豬肉中3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的最大殘留限量分別為50 u g/kg和4V- g/kg。目前國內(nèi)外關(guān)于喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的檢測方法主要包括高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等。檢測樣品主要為動物源性食品，包括肉、肝臟、腎臟、蛋、奶、蜂蜜等。但是上述分析方法存在樣品前處理過程復(fù)雜、檢測對象單一等問題，有必要發(fā)展更快速、更靈敏、高通量的多殘留分析方法。但是，傳統(tǒng)的固相萃取填料對分析物的吸附通常是非特異性的，不利于樣品的凈化。分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted Polymer, MIP)是一種人工合成的量身定制的聚合物材料,具有預(yù)定的結(jié)構(gòu)并對模板分子及其結(jié)構(gòu)類似物有高的選擇性，具有便宜、耐受性強、穩(wěn)定和容易制備等優(yōu)點。分子印跡聚合物被廣泛用作固相萃取吸附劑，它克服了傳統(tǒng)固相萃取吸附劑缺乏選擇性的典型缺點，可以預(yù)富集目標物同時除去復(fù)雜樣品中的其它物質(zhì)。但是，目前同時檢測食品中喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物很少，直接影響了分子印跡固相萃取技術(shù)地廣泛應(yīng)用。通過檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明專利申請相關(guān)的專利公開文獻。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本低廉、合成過程簡單、實驗操作簡單、反應(yīng)條件容易控制的同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，該方法制備得到的分子印跡聚合物具有較高的穩(wěn)定性、較長的使用壽命和較強的抗惡劣環(huán)境能力。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:⑴將喹喔啉-2-羧酸、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解到無水四氫呋喃中，然后加入偶氮二異丁腈，超聲后，在氮氣密封條件下，放入5(T70°C水浴中熱引發(fā)聚合2(T30 h，得聚合物；其中，喹喔啉-2-羧酸:二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩爾比為1:2 4:4"20 ;喹喔啉-2-羧酸:無水四氫呋喃:偶氮二異丁腈的比例mmol:mL:mg為 1:8 10:38 42 ；⑵聚合物經(jīng)過粉碎、研磨、過篩，得過篩后的聚合物；⑶將過篩后的聚合物用四氫呋喃:冰乙酸的體積比為8 10:1的混合溶液索氏提取，直到檢測不到喹喔啉-2-羧酸為止；⑷用甲醇索氏抽提，去除殘留的冰乙酸，得除去喹喔啉-2-羧酸的聚合物；(5)將除去喹喔啉-2-羧酸的聚合物在5(T70°C真空干燥8 12 h，即得能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。而且，所述步驟⑵中過篩為過74 Mffl的不銹鋼篩。而且，所述步驟⑶中索氏提取的條件為6(T70°C下提取2(T30 h。而且，所述步驟⑷中索氏抽提的條件為6(T70°C下提取8 15 h。如上所述的制備方法所制備得到的分子印跡聚合物在檢測、分離、富集或純化喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸中的應(yīng)用。而且，所述喹喔啉-2-羧酸或3-甲基-喹喔啉-2-羧酸為動物源性食品中的痕量喹喔啉-2-羧酸或3-甲基-喹喔啉-2-羧酸。如上所述的制備方法在制備固相萃取吸附劑中的應(yīng)用。如權(quán)上所述的制備方法所制備得到的分子印跡聚合物在作為固相萃取吸附劑與液相色譜或液質(zhì)聯(lián)用中的應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:1、本發(fā)明制備方法成本低廉、合成過程簡單、實驗操作簡便，反應(yīng)條件容易控制，該方法中采用熱引發(fā)方法，使得制備得到的分子印跡聚合物對喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸具有較強的識別能力，具有較高的穩(wěn)定性、較長的使用壽命和較強的抗惡劣環(huán)境能力。2、本發(fā)明制備方法制備得到的分子印跡聚合物對喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸具有非常高的選擇性和靈敏度，可作為固相萃取吸附劑與液相色譜、液質(zhì)等聯(lián)用，使用時印跡位點穩(wěn)定，適用于動物樣品、動物源性食品中痕量喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的檢測、富集、分離和純化，在實際中具有很大的應(yīng)用價值和市場前景。
圖1為本發(fā)明制備得到的分子印跡聚合物作為固相萃取吸附劑檢測添加濃度為4吒/kg QCA和MQCA的豬肉(a)、雞肉(b )和魚肉(c )樣品的MISPE-HPLC色譜圖。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明中所使用的方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法；本發(fā)明中所使用的試劑如無特殊說明，均為常規(guī)試劑。
本發(fā)明是利用分子印跡技術(shù)合成同時對喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸具有高選擇性的吸附功能材料。實施例1一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:(I)準確量取致孔劑無水四氫呋喃9.0 mL置于圓底燒瓶中，取模板分子喹喔啉-2-羧酸I mmol、功能單體二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯4 mmol、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯20 mmol,加入偶氮二異丁腈40 mg,超聲20 min,緩慢通入氮氣15 min,氮氣狀態(tài)下密封，60°C水浴中熱引發(fā)聚合24 h，得聚合產(chǎn)物；(2)將上述的聚合產(chǎn)物經(jīng)過粉碎、研磨、用74 Mffl的不銹鋼篩過篩；(3)用體積比為9:1的四氫呋喃-冰乙酸混合溶液在65°C下索氏提取24 h，直到用UV分光光度計在240 nm下檢測不到喹喔啉_2_羧酸，然后用甲醇在65°C下索氏抽提10h，去除殘留的冰乙酸，得除去模板分子的聚合物；(4)將除去模板分子的聚合物在60°C真空干燥10 h，得到能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。實施例2一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:(I)準確量取 致孔劑無水四氫呋喃9.0 mL置于圓底燒瓶中，取模板分子喹喔啉-2-羧酸I mmol、功能單體二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯3 mmol、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯4 mmol,加入偶氮二異丁腈40 mg,超聲18 min,緩慢通入氮氣15 min,氮氣狀態(tài)下密封，50°C水浴中熱引發(fā)聚合30 h，得聚合產(chǎn)物；(2)將上述的聚合產(chǎn)物經(jīng)過粉碎、研磨、用74 Mffl的不銹鋼篩過篩；(3)用體積比為9:1的四氫呋喃-冰乙酸混合溶液在60°C下索氏提取30 h，直到用UV分光光度計在240 nm下檢測不到喹喔啉_2_羧酸，然后用甲醇在60°C下索氏抽提15h，去除殘留的冰乙酸，得除去模板分子的聚合物；(4)將除去模板分子的聚合物在50°C真空干燥12 h，得到能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。實施例3一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:(I)準確量取致孔劑無水四氫呋喃9.0 mL置于圓底燒瓶中，取模板分子喹喔啉-2-羧酸I mmol、功能單體二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯2 mmol、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯6 mmol,加入偶氮二異丁腈40 mg,超聲20 min,緩慢通入氮氣15 min,氮氣狀態(tài)下密封，70°C水浴中熱引發(fā)聚合20 h，得聚合產(chǎn)物；(2)將上述的聚合產(chǎn)物經(jīng)過粉碎、研磨、用74 Mffl的不銹鋼篩過篩；(3)用體積比為9:1的四氫呋喃-冰乙酸混合溶液在70°C下索氏提取20 h，直到用UV分光光度計在240 nm下檢測不到喹喔啉_2_羧酸，然后用甲醇在65°C下索氏抽提10h，去除殘留的冰乙酸，得除去模板分子的聚合物；
(4)將除去模板分子的聚合物在70°C真空干燥8 h，得到能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。實施例4—種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:(I)準確量取致孔劑無水四氫呋喃9.0 mL置于圓底燒瓶中，取模板分子喹喔啉-2-羧酸I mmol、功能單體二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯3 mmol、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯4 mmol,加入偶氮二異丁腈40 mg,超聲20 min,緩慢通入氮氣15 min,氮氣狀態(tài)下密封，60°C水浴中熱引發(fā)聚合22 h，得聚合產(chǎn)物；(2)將上述的聚合產(chǎn)物經(jīng)過粉碎、研磨、用74 Mffl的不銹鋼篩過篩；(3)用體積比為9:1的四氫呋喃-冰乙酸混合溶液在65°C下索氏提取24 h，直到用UV分光光度計在240 nm下檢測不到喹喔啉_2_羧酸，然后用甲醇在70°C下索氏抽提8h，去除殘留的冰乙酸，得除去模板分子的聚合物；(4)將除去模板分子的聚合物在60°C真空干燥10 h，得到能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。實施例5一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下:(I)準確量取致孔劑無水四氫呋喃9.0 mL置于圓底燒瓶中，取模板分子喹喔啉-2-羧酸I mmol、功能單體 二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯4 mmol、交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯20 mmol,加入偶氮二異丁腈40 mg,超聲20 min,緩慢通入氮氣15 min,氮氣狀態(tài)下密封，60°C水浴中熱引發(fā)聚合24 h，得聚合產(chǎn)物；(2)將上述的聚合產(chǎn)物經(jīng)過粉碎、研磨、用74 Mffl的不銹鋼篩過篩；(3)用體積比為9:1的四氫呋喃-冰乙酸混合溶液在65°C下索氏提取25 h，直到用UV分光光度計在240 nm下檢測不到喹喔啉_2_羧酸，然后用甲醇在65°C下索氏抽提10h，去除殘留的冰乙酸，得除去模板分子的聚合物；(4)將除去模板分子的聚合物在60°C真空干燥10 h，得到能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。本發(fā)明制備得到的分子印跡聚合物作為固相萃取吸附劑的檢測實驗:MISPE-HPLC方法檢測，步驟如下:(I)將本發(fā)明制備得到的分子印跡聚合物作為固相萃取吸附劑，稱取100 mg裝填于空的聚丙烯固相萃取柱(3 mL, UCT, USA)中，裝填好后，在3.5 mL/min流速下，依次用5mL甲醇和5 mL 二次去離子水活化；(2)取市售豬肉、雞肉和魚肉粉碎，稱取5 g樣品于100 mL聚丙烯離心管中，分別添加三種濃度的喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸，絕對量為10，20和40 ng ;在暗處放置10 min后,加入3 mL 0.05 g/mL偏磷酸和20%乙腈(v/v)的水溶液,鏇潤振搖混合物I min ;加入7 mL乙腈,振搖2 min, 4000 rpm下離心10 min ;將上清液轉(zhuǎn)移到一個聚丙烯離心管里；重復(fù)以上步驟，合并上清液；往上清液中，加入I g NaCl和4 g無水MgSO4,鏇潤振搖I min,在4°C和4000 rpm下離心10 min ;轉(zhuǎn)移乙腈相到一個50 mL聚丙烯離心管中，再加入用乙腈飽和的正己烷15 mL去除去乙腈相中的脂肪；漩渦混合3 min后，分離出乙腈相，蒸發(fā)至干；將殘留物用1.5 mL甲醇溶解，用0.22 Pm尼龍濾膜過濾，轉(zhuǎn)移到一個棕色50 mL容量瓶中，用水(加三氟乙酸調(diào)pH = 3)稀釋定容到刻度；在3.5 mL/min流速下，上樣50 mL ；(3)在3.5 mL/min流速下,用2 mL甲醇淋洗；(4)最后，在同樣流速下，用3 mL含1%醋酸的甲醇溶液洗脫，用0.22 Pm尼龍過濾膜過濾后，進行HPLC分析。檢測結(jié)果見圖1，圖1為添加濃度為4吒/kg QCA和MQCA的豬肉(a)、雞肉(b)和魚肉(c)樣品的MISPE-HPLC色譜圖，結(jié)果表明，分子印跡固相萃取小柱對豬肉、雞肉和魚肉中的喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸具有專一選擇性和純化能力，凈化效果良好。MISPE-HPLC法對添加QCA和MQCA的豬肉、雞肉和魚肉的平均回收率見表I，從表中可以看出，通過三次測定，MISPE對豬肉、雞肉和魚肉中目標物的平均回收率為60.0-119.4%，RSD〈5%。結(jié)果表明，建立的MISPE-HPLC方法具有良好的準確性和重現(xiàn)性。表I MISPE-HPLC法對添加QCA和MQCA的豬肉、雞肉和魚肉的平均回收率
權(quán)利要求
1.一種同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于，步驟如下: ⑴將喹喔啉-2-羧酸、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解到無水四氫呋喃中，然后加入偶氮二異丁腈，超聲后，在氮氣密封條件下，放入5(T70°C水浴中熱引發(fā)聚合2(T30 h，得聚合物； 其中，喹喔啉-2-羧酸:二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯:乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩爾比為1:2 4:4^20 ;喹喔啉-2-羧酸:無水四氫呋喃:偶氮二異丁腈的比例mmol:mL:mg為1:8 10:38 42 ； ⑵聚合物經(jīng)過粉碎、研磨、過篩，得過篩后的聚合物； ⑶將過篩后的聚合物用四氫呋喃:冰乙酸的體積比為8 10:1的混合溶液索氏提取，直到檢測不到喹喔啉-2-羧酸為止； ⑷用甲醇索氏抽提，去除殘留的冰乙酸，得除去喹喔啉-2-羧酸的聚合物； (5)將除去喹喔啉-2-羧酸的聚合物在5(T70°C真空干燥8 12 h，即得能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于:所述步驟⑵中過篩為過74 Mm的不銹鋼篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，其特征在于:所述步驟⑶中索氏提取的條件為6(T70°C下提取20 30 ho
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，其特`征在于:所述步驟⑷中索氏抽提的條件為6(T70°C下提取8 15 ho
5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的制備方法所制備得到的分子印跡聚合物在檢測、分離、富集或純化喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸中的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于:所述喹喔啉-2-羧酸或3-甲基-喹喔啉-2-羧酸為動物源性食品中的痕量喹喔啉-2-羧酸或3-甲基-喹喔啉-2-羧酸。
7.如權(quán)利要求1至4任一項所述的制備方法在制備固相萃取吸附劑中的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求1至4任一項所述的制備方法所制備得到的分子印跡聚合物在作為固相萃取吸附劑與液相色譜或液質(zhì)聯(lián)用中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能同時識別喹喔啉-2-羧酸和3-甲基-喹喔啉-2-羧酸的分子印跡聚合物的制備方法，步驟如下將模板分子喹喔啉-2-羧酸、二乙基氨基乙基甲基丙烯酸酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解于無水四氫呋喃中，混合均勻后，加入偶氮二異丁腈，超聲脫氣并通氮氣，加熱，進行熱聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，對產(chǎn)物研磨、過篩，用有機溶劑索氏提取，直到檢測不到喹喔啉-2-羧酸為止，最后將除去喹喔啉-2-羧酸的聚合物真空干燥，得分子印跡聚合物。本發(fā)明制備方法成本低廉、合成過程簡單、實驗操作簡便，反應(yīng)條件容易控制，該方法中采用熱引發(fā)方法，使得制備得到的分子印跡聚合物具有較高的穩(wěn)定性、較長的使用壽命和較強的抗惡劣環(huán)境能力，同時使用時印跡位點穩(wěn)定。
文檔編號B01J20/26GK103102448SQ20131004119
公開日2013年5月15日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者段振娟, 方國臻, 易江華, 王碩 申請人:天津科技大學(xué)