基本信息
- 项目名称：
- 功能性印迹微球材料的制备表征及萃取分离应用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究根据目标物质的结构特征选取了和其结构和官能团类似的其它物质作为模板分子，采用新的合成方法和工艺路线制备了新型分子印迹微球材料，并对材料的结构和性能进行了表征。同时，采用合成的印迹微球材料作为特殊吸附剂进一步发展了分子印迹固相萃取技术，实现了对复杂样品中特定分析对象或杂质的选择性提取和富集，建立了简单快速的蛋类制品中四种苏丹红类药物残留分析方法。
- 详细介绍：
- 本研究根据目标物质的结构特征选取了和其结构和官能团类似的其它物质作为模板分子，采用新的合成方法和工艺路线制备了对目标物质具有较好特殊亲和力和选择性的新型分子印迹微球材料，并对材料的结构和性能进行了表征，结果表明所得到的微球材料具有较为规则的微米级结构并对目标物具有较好的识别性能。同时动态吸附试验同样显示微球材料对目标物具有较大的吸附容量。基于该技术制备的分子印迹聚合物微球具有较强的抗恶劣环境能力、物理化学稳定性好，使用寿命长，其特有的空间立体结构可在分子水平上对物质进行选择性识别和分离，在许多行业都有潜在的应用前景。同时，采用合成的印迹微球材料作为特殊吸附剂进一步发展了分子印迹固相萃取技术，较好地克服了由于样品复杂所带来的共萃取和内源性干扰问题，实现了对复杂样品中特定分析对象或杂质的选择性提取和富集，建立了简单快速的蛋类制品中四种苏丹红类药物残留分析方法。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本研究采用新的合成方法和工艺路线制备对目标物质具有较好特殊亲和力和选择性的新型分子印迹微球材料，并将合成的功能性印迹微球材料作为萃取分离介质，发展新型复杂样品前处理技术，利用分子印迹材料的专一选择性克服样品组成复杂造成的内源性干扰问题，建立蛋类和肉制品中痕量β-兴奋剂类药物（盐酸克伦特罗等）和苏丹红类违禁药物残留的简单快速萃取分离检测方法。
科学性、先进性及独特之处
- 开发功能性印迹微球材料并进行萃取分离新方法研究有以下优点： 1.传统方法合成的聚合物需研磨，分筛，容易破坏聚合物的空间结构，费时费力，产率低。而本方法制备的材料操作简单，产率高，粒径均匀。 2.微球材料对目标物能够高度选择性吸附，降低了基质的干扰，提高了方法的准确性和精密度。 3.本功能性印迹微球材料耐高温，耐高压，耐有机溶剂，重复使用次数高，具有巨大发展潜力和应用价值。
应用价值和现实意义
- 可广泛应用于分析化学、生物工程、临床医学、环境监测、食品工业等众多领域。采用合成的新型印迹功能材料作为特异亲和性吸附剂发展高选择性的样品前处理技术，利用分子印迹功能材料的专一选择性实现样品中目标分子及其结构类似物的选择性分离富集，可克服由于实际样品组成复杂造成的内源性干扰问题，在一定程度解决了传统样品预处理操作繁琐，所需样品量大，萃取效率低及污染环境等问题。
学术论文摘要
- 采用新的合成方法和工艺路线制备对苏丹红和盐酸克伦特罗药物具有较高亲和力和选择性的新型分子印迹微球材料，并将合成的功能性印迹微球材料作为萃取分离介质，发展复杂样品前处理技术，利用分子印迹材料的专一选择性克服样品组成复杂造成的内源性干扰问题。静态吸附、动态吸附实验及扫描电镜等表征手段表明通过虚拟模板和水相悬浮聚合而成的分子印迹聚合物微球材料形状规则均匀，且对四种苏丹红和克伦特罗均表现了很好的选择性和亲和性。以印迹微球材料作为新型萃取剂发展了固相萃取与分散液相微萃取技术等样品预处理技术，并结合液相色谱紫外检测方法建立了蛋类中苏丹红和猪肉中痕量β-兴奋剂类药物（盐酸克伦特罗等）的简单快速萃取分离检测方法。本研究利用分子印迹微球材料的高选择性实现了样品中目标分子及其结构类似物的选择性分离富集，在一定程度解决了传统样品预处理选择性差、操作繁琐、萃取效率低等问题。
获奖情况
- 1.作品发表时间：2011年01月；杂志名：Chromatographia（德国学术期刊）；作品名：Simultaneous determination of four Sudan dyes in egg yolks by molecularly imprinted solid-phase extraction coupled with liquid chromatography-UV detection. (2011)73:227-233（SCI收录）. 2.作品发表时间：2010年12月；杂志名：Journal of Chromatography B（荷兰学术期刊）；作品名：Determination of clenbuterol in porcine tissues using solid-phase extraction combined with ultrasound-assisted dispersive liquid-liquid microextraction and HPLC-UV detection. （2011, 879, 90–94）（SCI收录） 3.作品发表时间：2011年；杂志名：Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis（美国学术期刊）；作品名：Molecularly imprinted microspheres as SPE sorbent for selective extraction of four Sudan Dyes in catsup products.（已投稿）
鉴定结果
- 该研究采用虚拟模板技术并通过优化聚合过程制备了较为规则的印迹微球材料，并针对生物样品中药物残留检测发展了简单快速的样品前处理方法，具有很好的发展潜力！
参考文献
- 1.Rebane R, leito I, Yurchenko S, Herodes K, J. Chromatogr. A, 1217 (2010): 2747- 2757. 2.Anfossi L, Baggiani C, Giovannoli C, Giraudi G, Food Addit., 26 (2009): 800-807. 3.Anibal CVD, Odena M, Ruisanchez I, Callao MP, Talanta,79 (2009): 887-892. 4.Rezaeea M, Yamini Y, Faraji M., J. Chromatogr. A, 1217 (2010 ): 2342-2357.
同类课题研究水平概述
- 分子印迹是20世纪末兴起的一项集高分子聚合物制备、高选择性分子识别、高特异性分离富集等手段为一体的综合性技术。自1972年由德国的Wuff研究小组首次报道了人工合成分子印迹聚合物之后，这项技术逐渐被人们所认识，特别是在1993年Mosbach等在《Nature》上发表了有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道后，这一项技术开始快速发展。目前有美国、德国、瑞典、英国、中国、日本等几十个国家在从事分子印迹方面的研究，国际性的分子印迹协会(SMI)有数千名会员，已召开五届国际分子烙印技术会议，国内也有众多研究小组先后加入到了分子印迹的研究之中。“十一五”开局的2006年,国家863计划将分子印迹技术在食品中农药、兽药残留检测领域的应用作为重点技术进行支持,并以现代农业技术领域专题的形式进行了立项。我国科研工作者对分子烙印技术的研究大致始于20世纪90年代中期，经过10年左右的发展，分子烙印技术在纳米材料、生物大分子的识别、化学传感器、天然产物活性成分的提取以及固相萃取等领域中的应用已取得了较好的研究成果。但是目前能用于分子印迹技术大多是小分子，所以拓宽其应用领域，同时促进分子印迹技术与其他分析技术的有机结合，发展快速简便检测方法，成为目前研究和发展方向之一。
