本發(fā)明屬于分離分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及是一種用于檢測乙草胺的雙親性磁性分子印跡聚合物的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
乙草胺除草劑是目前生產(chǎn)中應(yīng)用較為廣泛的一類芽前除草劑，除草效果較好，但具有較高的殘留毒性，美國環(huán)境保護(hù)局已將乙草胺定為B-2類致癌物。由于乙草胺除草劑的水溶性較高且易于淋溶，而土壤吸附常數(shù)又相對較低，所以施到農(nóng)田的酰胺類除草劑容易通過滲透轉(zhuǎn)移到淺層地下水或隨雨水徑流進(jìn)入地表水。歐盟規(guī)定農(nóng)產(chǎn)品中乙草胺最大殘留量不超過0.02mg/Kg，因此對乙草胺除草劑的分析檢測極為重要。目前乙草胺除草劑的檢測方法主要有色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫吸附分析法，但這些方法的前處理主要采用傳統(tǒng)的固相萃取或液液萃取，特異性差，容易導(dǎo)致大量基質(zhì)共萃取而影響目標(biāo)分析物的測定。因此建立一種快速、高效的酰胺類除草劑分析方法具有重要意義。
磁性分子印跡固相萃取是近年快速發(fā)展起來的樣品前處理技術(shù),廣泛應(yīng)用于食品檢測、生物分離、環(huán)境檢測等領(lǐng)域。磁性分子印跡聚合物材料是融合磁性粒子特性與分子印跡技術(shù)的一種新型分離材料.它同時具有磁性粒子的磁響應(yīng)性和MIP對目標(biāo)分子的特定識別力和親和力。利用磁性粒子特性,在外加磁場作用下使聚合物達(dá)到快速富集,較傳統(tǒng)固相萃取技術(shù)省去了復(fù)雜的離心過程,提高了聚合物的可控性。因此，將磁性分子印跡聚合物應(yīng)用于固相萃取已得到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。但是利用雙親性磁性分子印跡技術(shù)，選擇性檢測農(nóng)產(chǎn)品中乙草胺含量的技術(shù)未見報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述不足，本發(fā)明以葡萄糖為結(jié)構(gòu)單元，合成修飾有印跡作用位點(diǎn)的親水性烯基苷型功能單體。采用“親水-疏水”雙功能單體分子印跡技術(shù)，制備雙親性磁性分子印跡聚合物。制備的分子印跡聚合物特異選擇性高、具有雙親性、在親水介質(zhì)中具有較好的吸附性能，能夠用于農(nóng)產(chǎn)品中乙草胺含量測定樣品前處理，繼而經(jīng)液相色譜系統(tǒng)分析檢測及定量分析，建立了用于復(fù)雜樣品前處理的萃取體系。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種用于檢測乙草胺的雙親性磁性印跡聚合物的制備方法，以乙草胺為模板，以Fe3O4為磁性載體，與疏水性功能單體、親水性功能單體混合均勻后，在交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑存在條件下，聚合而成；
所述親水性功能單體的結(jié)構(gòu)通式為：
本發(fā)明中“親水-疏水”雙功能單體的構(gòu)建有效提高了乙草胺分離效率，使樣品前處理在3分鐘之內(nèi)完成，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的樣品前處理時間30分鐘。
優(yōu)選的，所述四氧化三鐵、模板乙草胺、疏水性功能單體、親水性功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑的質(zhì)量比為1～3：1～3：2～6：1～3：15～30：0.05～0.10：20～70。
優(yōu)選的，所述疏水性功能單體為4-乙烯基吡啶，乙烯基苯，1-乙烯基咪唑。
優(yōu)選的，所述交聯(lián)劑為N,N-亞甲基二丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯。
優(yōu)選的，所述引發(fā)劑為偶氮二異戊腈或偶氮二異丁腈。
優(yōu)選的，所述致孔劑為去離子水。
優(yōu)選的，所述聚合條件為40～60℃條件下聚合18～24小時。
優(yōu)選的，所述原料在聚合反應(yīng)之前，還進(jìn)行超聲處理和惰性氣體保護(hù)。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，對雙親性乙草胺磁性印跡聚合物的制備方法進(jìn)行了優(yōu)化，具體包括以下步驟：
(1)將四氧化三鐵、模板乙草胺、疏水性功能單體、親水性功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、致孔劑按質(zhì)量比為1～3：1～3：2～6：1～3：15～30：0.05～0.10：20～70加入到反應(yīng)釜中充分混合；
(2)將步驟1)中的混合溶劑，超聲10-15分鐘，然后充氮?dú)?0-20分鐘除氧；
(3)密封后于40～60℃條件下聚合18～24小時，得到帶模板分子的聚合物；
(4)將步驟3)得到的聚合物磁性分離收集、篩分后用酸洗液洗脫除去模板分子；
(5)將除去模板分子的聚合物真空下50～65℃烘干干燥，即得到雙親性乙草胺磁性印跡聚合物；
其中，步驟(1)中，所述疏水性功能單體為4-乙烯基吡啶，乙烯基苯，1-乙烯基咪唑；親水性功能單體為烯基苷型功能單體；交聯(lián)劑為N,N-亞甲基二丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯或二乙烯基苯；致孔劑為乙醇；引發(fā)劑為偶氮二異戊腈或偶氮二異丁腈。優(yōu)選上述步驟4)得到的聚合物研磨過150～200目篩，除去模板分子用酸洗液為體積分?jǐn)?shù)10％～20％的乙酸乙醇溶液。
本發(fā)明還提供了任一上述的方法制備的檢測乙草胺的雙親性磁性印跡聚合物。
本發(fā)明還提供了上述雙親性磁性印跡聚合物在農(nóng)產(chǎn)品乙草胺富集、分離、檢測中的應(yīng)用。
本發(fā)明還提供了上述用于檢測乙草胺含量的雙親性磁性分子印跡聚合物在農(nóng)產(chǎn)品乙草胺檢測中的應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟：以上述的分子印跡聚合物分散于農(nóng)產(chǎn)品提取液中，震蕩吸附1分鐘，30秒內(nèi)磁性分離收集聚合物，再用甲醇/乙酸混合物(95:5，v/v)脫附1分鐘，脫附液進(jìn)行液相檢測。
其中，農(nóng)產(chǎn)品包括小麥、大豆、花生、玉米、大米、小米；
農(nóng)產(chǎn)品提取液為：10克農(nóng)產(chǎn)品用100克乙醇回流提取2小時，過濾出去不溶物，既得；
印跡聚合物與農(nóng)產(chǎn)品提取液的用量(重量)比為：1:1000～1:5000；
分子印跡聚合物的再生重復(fù)利用：將分子印跡聚合物用95％乙醇洗脫后即可再生用于下一次純化富集用。
本發(fā)明的有益效果
(1)本發(fā)明以葡萄糖為結(jié)構(gòu)單元，合成修飾有印跡作用位點(diǎn)的親水性烯基苷型功能單體。采用“親水-疏水”雙功能單體分子印跡技術(shù)，制備雙親性磁性分子印跡聚合物。制備的分子印跡聚合物特異選擇性高、具有雙親性、在親水介質(zhì)中具有較好的吸附性能，能夠用于農(nóng)產(chǎn)品中乙草胺含量測定樣品前處理，繼而經(jīng)液相色譜系統(tǒng)分析檢測及定量分析，建立了用于復(fù)雜樣品前處理的萃取體系。
(2)本發(fā)明建立的樣品前處理方法耗時短，3分鐘之內(nèi)完成，簡便快速。
(3)本發(fā)明操作過程均以乙醇為主要溶劑，避免使用毒性較高的有機(jī)溶劑，綠色環(huán)保。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：
實(shí)施例1
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物的制備：
(1)備料
各原料組分按如下用量配比配料：四氧化三鐵0.91克，模板乙草胺0.91g，烯基苷型功能單體(結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示)0.91g，二乙烯基苯1.98克，交聯(lián)劑N,N-亞甲基二丙烯酰胺16.17g，引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.08g，制孔劑乙醇55.31g；
(2)制備帶有模板分子的分子印跡聚合物
將上述備好的反應(yīng)物加入到反應(yīng)釜中混合均勻，超聲脫氣15min，然后充氮除氧15分鐘，密封后于60℃恒溫油浴聚合24小時，得到帶有模板分子的聚合物；
(3)制備脫去模板分子的分子印跡聚合物
將上述制備的聚合物碾磨過200目篩，即得到帶有模板分子的聚合物顆粒，用乙酸體積分?jǐn)?shù)為10％的乙醇溶液洗脫，于60℃真空干燥后，得到分子印跡聚合物17.1g。
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物在檢測農(nóng)產(chǎn)品乙草胺中的應(yīng)用：
稱取小麥10g粉碎，加入100克乙醇加熱回流提取2小時，過濾，收集濾液。稱取0.1克印跡聚合物，分散到小麥提取液中，震蕩吸附1分鐘，30秒磁性分離收集聚合物，再用甲醇/乙酸混合物(95:5，v/v)脫附1分鐘，脫附液進(jìn)行液相檢測。結(jié)果表明，由本發(fā)明建立的方法得到的小麥中乙草胺含量為0.2μg/Kg。
實(shí)施例2
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物的制備：
(1)備料
各原料組分按如下用量配比配料：四氧化三鐵0.91克，模板乙草胺0.91g，烯基苷型功能單體(結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示)0.91g，4-乙烯基吡啶1.98克，交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯16.17g，引發(fā)劑偶氮二異戊腈0.08g，制孔劑乙醇55.31g；(2)制備帶有模板分子的分子印跡聚合物
將上述備好的反應(yīng)物加入到反應(yīng)釜中混合均勻，超聲脫氣15min，然后充氮除氧15分鐘，密封后于40℃恒溫油浴聚合18小時，得到帶有模板分子的聚合物；
(3)制備脫去模板分子的分子印跡聚合物
將上述制備的聚合物碾磨過200目篩，即得到帶有模板分子的聚合物顆粒，用乙酸體積分?jǐn)?shù)為10％的乙醇溶液洗脫，于60℃真空干燥后，得到分子印跡聚合物17.1g。
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物在檢測農(nóng)產(chǎn)品乙草胺中的應(yīng)用：
稱取小麥10g粉碎，加入100克乙醇加熱回流提取2小時，過濾，收集濾液。稱取0.1克印跡聚合物，分散到小麥提取液中，震蕩吸附1分鐘，30秒磁性分離收集聚合物，再用甲醇/乙酸混合物(95:5，v/v)脫附1分鐘，脫附液進(jìn)行液相檢測。結(jié)果表明，由本發(fā)明建立的方法得到的小麥中乙草胺含量為0.2μg/Kg。
實(shí)施例3
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物的制備：
(1)備料
各原料組分按如下用量配比配料：四氧化三鐵0.91克，模板乙草胺0.91g，烯基苷型功能單體(結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示)0.91g，乙烯基苯1.98克，交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯16.17g，引發(fā)劑偶氮二異戊腈0.08g，制孔劑乙醇55.31g；
(2)制備帶有模板分子的分子印跡聚合物
將上述備好的反應(yīng)物加入到反應(yīng)釜中混合均勻，超聲脫氣15min，然后充氮除氧15分鐘，密封后于50℃恒溫油浴聚合20小時，得到帶有模板分子的聚合物；
(3)制備脫去模板分子的分子印跡聚合物
將上述制備的聚合物碾磨過200目篩，即得到帶有模板分子的聚合物顆粒，用乙酸體積分?jǐn)?shù)為10％的乙醇溶液洗脫，于60℃真空干燥后，得到分子印跡聚合物17.1g。
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物在檢測農(nóng)產(chǎn)品乙草胺中的應(yīng)用：
稱取小麥10g粉碎，加入100克乙醇加熱回流提取2小時，過濾，收集濾液。稱取0.1克印跡聚合物，分散到小麥提取液中，震蕩吸附1分鐘，30秒磁性分離收集聚合物，再用甲醇/乙酸混合物(95:5，v/v)脫附1分鐘，脫附液進(jìn)行液相檢測。結(jié)果表明，由本發(fā)明建立的方法得到的小麥中乙草胺含量為0.2μg/Kg。
實(shí)施例4
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物的制備：
(1)備料
各原料組分按如下用量配比配料：四氧化三鐵0.91克，模板乙草胺0.91g，烯基苷型功能單體(結(jié)構(gòu)式如式Ⅰ所示)0.91g，1-乙烯基咪唑1.98克，交聯(lián)劑二乙烯基苯16.17g，引發(fā)劑偶氮二異丁腈0.08g，制孔劑乙醇55.31g；
(2)制備帶有模板分子的分子印跡聚合物
將上述備好的反應(yīng)物加入到反應(yīng)釜中混合均勻，超聲脫氣15min，然后充氮除氧15分鐘，密封后于55℃恒溫油浴聚合22小時，得到帶有模板分子的聚合物；
(3)制備脫去模板分子的分子印跡聚合物
將上述制備的聚合物碾磨過200目篩，即得到帶有模板分子的聚合物顆粒，用乙酸體積分?jǐn)?shù)為10％的乙醇溶液洗脫，于60℃真空干燥后，得到分子印跡聚合物17.1g。
雙親性乙草胺磁性分子印跡聚合物在檢測農(nóng)產(chǎn)品乙草胺中的應(yīng)用：
稱取小麥10g粉碎，加入100克乙醇加熱回流提取2小時，過濾，收集濾液。稱取0.1克印跡聚合物，分散到小麥提取液中，震蕩吸附1分鐘，30秒磁性分離收集聚合物，再用甲醇/乙酸混合物(95:5，v/v)脫附1分鐘，脫附液進(jìn)行液相檢測。結(jié)果表明，由本發(fā)明建立的方法得到的小麥中乙草胺含量為0.2μg/Kg。
最后應(yīng)該說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。上述雖然對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。