（农产品加工及贮藏工程专业论文）杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测.pdf

一 学位论文版权使用授权书 江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致， 允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入中国 学位论文全文数据库并向社会提供查询，授权中国学术期刊( 光盘版) 电子杂 志社将本论文编入中国优秀博硕士学位论文全文数据库并向社会提供查询。 论文的公布( 包括刊登) 授权江苏大学研究生处办理。 本学位论文属于不保密口。 学位论文作者签名：石赤 昃铲ij 年占月rn 指导教师签名：傅知嘭 年月日 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 s y n t h e s i so fc h l o r d i m e f o r mi m p r i n t e dp o l y m e r a n d c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i sd e t e c t i o n 姓 2 0 1 1 年6 月 j 江苏大学硕士学位论文 摘要 脒类杀螨剂农药具有高效性、广谱性等优点，目前是防治蜜蜂螨虫应用最广 泛的杀螨剂。随着该类杀螨剂使用量及使用范围的不断加大，其在蜂蜜中的残留、 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。制备可对脒类农 药进行选择性吸附的固相萃取材料，并用于样品的固相萃取处理，将使样品处理 得以简化：建立可对脒类农药残留进行灵敏检测的分析方法；这些在控制该类农 药残留危害方面无疑具有重要意义，本文对此开展了研究。 建立了以杀虫脒为模板分子合成杀虫脒分子印迹聚合物的路线。探讨了分子 印迹聚合物制备的影响因素，最佳合成条件是，杀虫脒( 模板分子) 甲基丙烯酸( 功 能单体) 乙二醇二甲基丙烯酸酯( 交联剂) 的摩尔比为1 ：4 ：2 0 ，致孔剂乙腈用量5m l ， 偶氮二异丁腈( 引发剂) 用量0 1g ，热聚合温度为5 5 。聚合物等温吸附过程，吸 附动力学及吸附选择性的研究表明，相对于非印迹聚合物，印迹聚合物对杀虫脒 具有明显的吸附差异，而对与其结构相似的单甲脒则无此差异。 以合成的分子印迹聚合物为填料，制备了分子印迹固相萃取小柱。对该柱萃 取条件的优化结果是：以乙腈为上样溶剂，淋洗剂为5m l 乙腈：丙酮= 1 ：2 ( ) 的 混合溶剂，洗脱剂5 m l 甲醇：乙酸= 9 ：l ( v ) 的混合溶剂。将优化的条件用于加 标蜂蜜中杀虫脒农药残留的萃取，结果表明，蜂蜜中的添加回收率在8 6 0 2 9 3 3 5 之间，r s d 低于9 。 建立了胶束电动毛细管色谱推扫富集测定蜂蜜中的杀虫脒和单甲脒残留的分 析方法，对影响分离度和峰高的诸因素进行了选择。获得的最佳分离和富集条件 是：3 0m m o l l 硼酸盐( p h 9 6 7 ) 2 0m m o l ls d s 2 0 甲醇运行缓冲溶液，进样 量为1 0k v x 9 0s ，分离电压为2 0k v 。在此优化条件下，杀虫脒和单甲脒的富集倍 数分别为1 1 0 0 和1 0 0 0 倍，线性范围为3 0 - - 2 5 0r t g l ，检出限为3 5r t g l 和2 5r , g l ， 加标回收率为9 1 8 - 1 0 0 6 和9 0 5 - 1 0 2 6 。方法满足相关标准中的残留限量要 求，可用于蜂蜜中这2 种农药残留的检测 关键词：分子印迹聚合物，固相萃取，杀虫脒，单甲脒，胶束电动毛细管色谱， 推扫富集 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 江苏大学硕士学位论文 a b s t r a c t a m i d i n ep e s t i c i d ei sm o s tw i d e l yu s e df o ra c a r i dc o n t r o lb yb e e k e e p e r sb e c a u s eo f i t sh i g ha c t i v i t y ，b r o a d s p e c t r u ma n de t c w i t ht h eu s i n ga m o u n to fa m i d i n ea c a r i c i d e s ， p e o p l ef o c u sm o r ea t t e n t i o no nt h er e s i d u e si nh o n e y , e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o na n d h e a l t hh a z a r d s o l i dp h a s ee x t r a c tm a t e r i a l s ( s p e ) u s i n gm o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e r ( m i p ) a ss o r b e n tw h i c hc a ns e l e c t i v i t yt oa m i d i n ep e s t i c i d ew a sp r e p a r e da n du s e dt o d e a ls a m p l e s ；t h es e n s i t i v ed e t e c t i o nm e t h o d o l o g yo fa m i d i n ep e s t i c i d ew a se s t a b l i s h e d ； t h e s em e t h o di si m p o r t a n tt oc o n t r o lp e s t i c i d r e s i d u eh a z a r d s t h em a i ns t u d i e sa r ea s f o l l o w s ： c h l o r d i m e f o r mm i ps y n t h e t i cr o u t ew i t hc h l o r d i m e f o r ma st e m p l a t em o l e c u l ew a s e s t a b l i s h e d t h ep o l y m e r i z a t i o nc o n d i t i o n st h a ti n f l u e n c et h er e c o g n i t i o no ft h e p o l y m e r sw e r ei n v e s t i g a t e d o p t i m u mp o l y m e r i z a t i o n c o n d i t i o nw a so b t a i n e da s f o l l o w s ：t h em o l er a t i oo f c h l o r d i m e f o r m ( t e m p l a t e m o l e c u l e ) m a a ( f u n c t i o n a l m o n o m e r s ) e g d m a ( c r o s s l i n k e r ) i s1 ：4 ：2 0 ，5 m la c e t o n i t r i l e ( p o r o g e n i cs o l v e n t ) a n d 0 1ga i b n ( i n i t i a t o r ) u n d e r5 5 a d s o r p t i o ne x p e r i m e n t s ，a d s o r p t i o nk i n e t i c sa n d a d s o r p t i o ns e l e c t i v i t y i n d i c a t e dt h em i pw i t hr e l a t i v e h i g hs p e c i f i c i t y , a n d c h l o r d i m e f o r mm i p sh a v es p e c i f i cc o m b i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i cc o m p a r e dw i t hf a m i l i a r s t r u c t u r es u c ha ss e m i a m i t r a zc m o r i d e u s i n gt h e s e l f - m a d em i p sa sf i l l e r st o p r e p a r e t h es o l i dp h a s ee x t r a c t i o n c o l u m n ，o p t i m u mc o n d i t i o n o fm i p s p ee x t r a c t i o np r o c e d u r ew a sa c h i e v e dw h e n a c e t o n i t r i l ea sp r e c o l a t i o ns o l v e n t ，w a s h i n gs o l v e n ti sa c e t o n i t r i l e a c e t o n e ( 1 ：2 ，v v ) ， e l u t i o ns o l v e n ti sm e t h a n o l - a c e t i ca c i d ( 9 ：1 ，v v ) w h e nt h em i s p ec o l u m nw a su s e dt o d e t e r m i n ec h l o r d i m e f o r mp e s t i c i d er e s i d u e si nh o n e y , t h er e c o v e r yr a t eo ft h e c h l o r d i m e f o r ma r eb e t w e e n8 6 0 2 a n d9 3 3 5 ，a n dt h er e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o n ( r s d ) i sl e s st h a n9 an e wa s s a yw a sd e v e l o p e db yu s i n go fm e k cw i t hs w e e p i n gt od e t e r m i n e c h l o r d i m e f o r ma n ds e m i a m i t r a zc h l o r i d ei nh o n e y t h ef a c t o r sa f f e c t i n gr e s o l u t i o na n d p e a kh e i g h tw e r es t u d i e da n dt h eo p t i m u mc o n d i t i o n sf o rs e p a r a t i o na n de n r i c h m e n t w e r eo b t a i n e d t h er u n n i n gb u f f e rc o n s i s t e do f3 0m mb o r a t e ，2 0m ms o d i u md o d e c y l s u l f a t ea n d2 0 ( v n ) m e t h a n o l ，a n di t sp hw a sa d j u s t e dt o9 6 7 t h es a m p l ew a s i n j e c t e da t1 0k v f o r9 0s ，a n dt h es e p a r a t i o nv o l t a g ew a s2 0k v u n d e rt h eo p t i m u m c o n d i t i o n s ，t h ep e a ke n r i c h m e n tf a c t o r so fc h l o r d i m e f o l i na n ds e m i a m i t r a zc h l o r i d e i i i 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 w e r e11 0 0a n d1 0 0 0 ；t h el i n e a rd y n a m i cr a n g ew a sa l l3 0 - - - 1 2 5 0 嵋l ；t h ed e t e c t i o n l i m i t sa n dt h ea v e r a g er e c o v e r i e so f s p i k e ds a m p l ew e r e3 5p la n d9 1 8 - 1 0 0 6 f o r c h l o r d i m e f o r m ，a n d2 5 la n d9 0 5 - - 1 0 2 6 f o rs e m i a m i t r a zc h l o r i d e ，r e s p e c t i v e l y t h ea s s a yc a nm e e tt h er e q u i r e m e n t so fm a x i m u mr e s i d u el i m i t st ot h e s et w oa c a r i c i d e s i nh o n e y r e g u l a t e db yan u m b e ro fc o u n t r i e sa n do r g a n i z a t i o n s ，a n dh a sb e e na p p l i e df o r d e t e r m i n i n gt h e i rr e s i d u e si nh o n e y k e yw o r d s ：m o l e c u l a r l yi m p r i n t e dp o l y m e r s ，s o l i dp h a s ee x t r a c t ，c h l o r d i m e f o r m ， s e m i a m i t r a zc h l o r i d e ，m i c e l l a re l e c t r o k i n e t i cc a p i l l a r yc h r o m a t o g r a p h y , c o n c e n t r a t i o n 江苏大学硕士学位论文 目录 第一章绪 论1 1 1 杀螨剂农药概况1 1 1 1 杀螨剂农药的发展1 1 1 2 脒类杀螨剂的性质与结构1 1 2 毛细管电泳的分离模式和在农药分析中的应用3 1 2 1 常用毛细管电泳分离模式3 1 2 2 毛细管电泳技术在农药及其残留分析中的应用4 1 3 分子印迹聚合物5 1 3 1 分子印迹技术的起源与发展概况5 1 3 2 分子印迹聚合物的制备原理6 1 3 3 分子印迹聚合物制备方法7 1 4 分子印迹固相萃取8 1 4 1 分子印迹固相萃取的模式9 1 4 2 分子印迹固相萃取在食品安全检测中的应用1 0 1 5 脒类农药残留分析方法研究进展1 1 1 6 本课题的选题背景和主要研究内容1 3 1 6 1 选题背景1 3 1 6 2 主要研究内容1 3 第二章杀虫脒分子印迹聚合物的合成及性能1 4 2 1引言1 4 2 2 实验部分1 4 2 2 1 仪器与试剂1 4 2 2 2 杀虫脒印迹聚合物的制备方法1 5 2 2 3 标准贮备溶液。1 5 2 2 4 结合动力学测定方法1 5 v 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 2 2 5 吸附性能测定方法。1 6 2 2 6 底物选择性测定方法1 6 2 3 结果与讨论1 6 2 3 1 分子印迹聚合物合成的影响因素1 6 2 - 3 2 标准曲线1 8 2 3 3 结合动力学。1 9 2 3 4 吸附性能。2 0 2 3 5 杀虫脒m i p 的底物选择性2 0 2 4 小结2 1 第三章杀虫脒分子印迹固相萃取2 2 3 1 引言2 2 3 2 实验部分。2 2 3 2 1 仪器与试剂2 2 3 2 2 标准溶液与样品的配制2 3 3 2 3 杀虫脒m i s p e 柱制备2 3 3 2 4 固相萃取步骤2 3 3 - 3 结果与讨论2 4 3 3 1 上样溶剂的选择2 4 3 3 2 淋洗溶剂的选择2 4 3 3 3 洗脱溶剂的选择2 5 3 3 4m i s p e 的稳定性2 6 3 3 5 样品的测定结果2 6 3 4 小结2 7 第四章胶束电动毛细管色谱推扫富集测定蜂蜜中残留的杀虫脒和单甲脒。2 8 4 1引言2 8 4 2 实验部分2 8 4 2 1 仪器与试剂。2 8 4 2 2 电泳条件。2 9 4 2 3 标准与样品制备2 9 v i 江苏大学硕士学位论文 4 3 结果与讨论2 9 4 3 1 缓冲液p h 和浓度的影响。2 9 4 3 2s d s 浓度的影响3 0 4 3 3 缓冲液中甲醇浓度的影响。3 1 4 3 4 分离电压和进样时间对峰高的影响。3 2 4 3 5 富集倍数3 3 4 3 6 线性范围、检出限和精密度3 3 4 3 7 样品的测定结果3 3 4 4 j 、结3 4 第五章结论3 5 参考文献3 6 致谢z 1 2 攻读硕士期间发表文章4 3 v i i j 江苏大学硕士学位论文 1 1杀螨剂农药概况 1 1 1杀螨剂农药的发展 第一章绪论弟一早珀v 匕 蜂蜜足一种优良的天然食品，其药用价值、营养价值都足任何人工合成品难 以代替的。我国是世界上的蜂蜜出口大国，占世界蜂蜜市场交易量的2 5 ，有2 0 几个国家进口我国的蜂蜜，其中美国每年进口万吨以上，德国每年进口千吨以上。 蜜蜂螨害是影响养蜂业发展的全球性问题，自从1 9 0 4 年o u d e m a n s 首次报道在印 度蜜蜂体上发现大蜂螨【1 l 1 9 6 1 年d e l f i n a d o l 2 】报道在菲律宾死蜂体上发现小蜂螨 以来，蜂螨目前已遍布世界各地的主要养蜂国家。多年来，各国都投入大量的人 力、物力从事蜂螨研究工作。 蜜蜂杀螨剂在我国的应用大致上可以划分为3 代：第1 代以传统熏烟剂和熏 蒸剂为代表，起始于2 0 世纪6 0 7 0 年代；第2 代前期以杀虫脒、双甲脒等脒类农 药为代表，广泛应用于2 0 世纪8 0 年代；后期以拟除虫菊酯片型剂和复方乳油杀 螨剂为代表，开始向脒类农药提出挑战；第3 代以天然成分为基础，向着“天然、 高效、低毒、低残留 的方向发展。但目前应用最广泛的仍然是化学防治法，即 研制化学杀螨剂来进行防治峰螨，其中最主要使用的杀螨剂是脒类农药。 1 1 2 脒类杀螨剂的性质与结构 杀虫脒( c h l o r d i m e f o r m ) ，化学名为n ( 4 氯邻甲苯基) n ，n 二甲基甲脒，别名 n ( 2 甲基4 一氯苯基) n ，n 二甲基甲脒，杀螨脒，氯苯脒，克死螨，分子式为 c l o h l 3 c l n 2 ，分子量1 9 6 6 8 。纯品为白色氨样气味结晶，工业品为浅黄色晶体，蒸 汽压为2 9 2 1 0 k p a ，熔点为3 2 ，沸点为1 6 3 1 6 5 。c ，微溶于水，在丙酮、苯、 氯仿、乙酸乙酯、已烷中的溶解度大于2 0 ( w n ) ，在甲醇中的溶解度大于3 0 ， 密度为1 1 1 ( 2 0 。c ) ，受高热分解，产生有毒的氮氯化物和氯化物气体，杀虫脒为剧 毒品，化学结构见图1 1 。 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 c l 图1 1 杀虫脒结构图 f i g 1 1s t r u c t u r eo fc h l o r d i m e f o r m 双甲脒( a m i t r a z ) ，化学名为l ，5 一双( 2 ，4 _ - i t i 苯基) 3 甲基1 ，3 ，5 一三氮戊二烯1 ， 4 ，n 甲基双( 2 ，4 - - - 甲苯亚氨基甲基) 胺，又称螨克，分子式为c 1 9 h 2 3 n 2 ，分子量 2 9 3 4 1 。原药为无味白色至黄色固体，密度o 3 ，熔点8 6 8 7 ，蒸气压 5 0 6 6 x l o 1 p a ( 2 0 。c ) 。常温下在水中溶解度很低，可溶于二甲苯、丙酮和甲醇等多种 有机溶剂。不易燃、不易爆，在潮湿条件下长期存放会缓慢分解。一般加工配制 成乳油，为中等毒性杀螨剂。化学结构见图1 2 。 h 3 cn 1 h _ n c h i c h 3 c h 3 图1 2 双甲脒结构图 f i g 1 2s t r u c t u r eo fa m i t r a z 单甲脒( s e m i a m i t r a zc h l o r i d e ) ，化学名称是：n 一( 2 ，4 二甲苯基) n 甲基甲脒盐 酸盐。分子式为c l o h l 4 n 2 h c i ，分子量1 9 8 7 3 。单甲脒纯品为无色针状结晶，熔 点为1 6 3 - 1 6 5 ，易溶于水，微溶于低分子量的醇，难溶于苯和石油醚等有 机溶剂。其游离碱为白色片状固体，熔点为7 5 - - 7 6 。c ，不溶于水，易溶于乙 醇、乙醚、二甲苯、石油醚等有机溶剂，稳定性较差，在潮湿的空气中会水 解变质。单甲脒是一种高效、低毒的脒类杀螨剂。化学结构见图1 3 。 c h 3 2 c h 3n = = = 二c n h c h 3 h c i 图1 3 单甲脒结构图 f i g 1 3s t r u c t u r eo fs e m i a m i t r a zc h l o r i d e 3 m 一v 江苏大学硕士学位论文 1 2 毛细管电泳的分离模式和在农药分析中的应用 毛细管电泳( c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ，c e ) ，也称为高效毛细管电泳( h i g h p e r f o r m a n c ec a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s h p c e ) ，是自2 0 世纪8 0 年代发展起来的一 类以毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品中各组分之间淌度 和分配行为上的差异实现分离的一类的新型液相分离分析方法，是现代分析化学 研究的前沿领域之一。 1 2 1 常用毛细管电泳分离模式 毛细管区带电泳( c a p i l l a r yz o n ee l e c t r o p h o r e s i s ，c z e ) ：c z e 是毛细管电泳 中最基本同时也是应用最为广泛的一种分离模式。分析溶液引入毛细管后，在高 压电场作用下，各组分以各自电泳与电渗流的合速度向毛细管出口端迁移，并顺 序通过检测器。中性组分彼此不能分离。 胶束电动毛细管色谱( m i c e l l a re l e c t r o k i n e t i cc a p i l l a r yc h r o m a t o g r a p h y ， m e k c ) ：当在缓冲溶液中加入大于临界胶束浓度的表面活性剂时，多个表面活性 剂分子的疏水链会依疏水相互作用而结合在一起，形成亲水端位于表面的胶束。 离子胶束在电泳和电渗的作用下，会以较慢的速度移向检测窗。样品中的各组分 则在电泳的过程中在水和胶束两相问分配，各溶质囚淌度和分配系数存在差别而 被分离。m e k c 不仅可以分离荷电离子，还可以分离中性物质，大大拓宽了毛细 管电泳的应用范围。 毛细管电色谱法( c a p i l l a r ye l e c t r o c h r o m a t o g r a p h y ，c e c ) ：c e c 是一种在毛 细管内充填色谱固定相，用电渗流作为驱动力的分离模式。样品中的各组分在电 泳电渗流的驱动下通过毛细管，在缓冲液和固定相间分配，各组分因分配系数和 淌度存在差别而被分离。它不但可以同时分离带电离子与中性分子，而且可以通 过控制分离条件实现更高的分离效率。它整合了毛细管电泳与微径液相色谱的优 点，在分离选择性和柱效等方面显示出明显的优势，是一种很有前景的分离方式。 毛细管凝胶电泳( c a p i l l a r yg e le l e c t r o p h o r e s i s ，c g e ) - c g e 是将凝胶引入毛细 管中作为分离介质的一种模式。凝胶具有多孔性，起类似分子筛的作用，溶质按 分子大小逐一分离。凝胶粘度大，能减少溶质的扩散，所得峰形尖锐，能达到c e 中最高的柱效。常用聚丙烯酰胺在毛细管内交联制成凝胶柱，可分离、测定蛋白 3 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 质和d n a ，但其制备麻烦，使用寿命短。如采用粘度低的线性聚合物如甲基纤维 素代替聚丙烯酰胺，可形成无凝胶但有筛分作用的无胶筛分( n o n g e ls i e v i n g ) 介 质。它能避免空泡形成，比凝胶柱制备简单，寿命长，但分离能力比凝胶柱略差。 1 2 2 毛细管电泳技术在农药及其残留分析中的应用 在农药及残留分析中，经常使用的毛细管电泳模式有m e k c 和c z e 。 在m e k c 模式的应用中，s c h m i t t 等【3 】研究了添加不同环糊精( c d ) 和一定量 有机改性剂到缓冲溶液中对两类农药( 有机磷和滴滴涕) 分离的影响，通过在含 有1 0 0 m m o i l s d s 、2 0 m m o l l 硼酸盐、p h = 9 的缓冲溶液中加入4 0 m m o l l 二甲基 1 3 - c d ，实现了马拉硫磷、育畜灵和氯亚磷的分离。通过在上述缓冲液体系中添加 4 0m m o l l $ c d 和1 5 的甲醇，分离了6 种d d t 的同分异构体。对这些农药分离 后的检测是紫外吸收方法，检测波长2 0 0 n m 。s u s s e 等【4 】在含3 0m m o l ls d s 和 5 m m o l l 硼酸盐、p h - - 8 的分离介质中同时分离并检测了苯胺灵，残杀威和克百威 3 种氨基甲酸酯类农药以及甲基对硫磷，乙基对硫磷，毒虫畏3 种有机磷类农药， 吸收检测波长2 0 0 n m ，检出限0 0 8 - - 一0 1 3 m g l 。a n aj u a ng a r c i a 等【5 噪用固相萃取 方法对莴苣、土豆、葡萄和草莓样品中的氟丙菊酯、联苯三唑醇、环唑醇、咯菌 清、吩唑醇、腈菌唑、蚊蝇醚和戊唑醇等8 种农药残留进行离线预富集，对富集 后的样品在含有7 5 m m o l l s d s 、6 m m o l l 硼砂、p h = 9 2 的缓冲介质中进行分离， 二极管阵列检测器检测，回收率在4 0 - - ，1 0 6 之间，相对标准偏差在1 0 1 9 之间。h e n r y l i i 6 】报道了分离检测多种拟除虫菊酯农药的方法，所用背景缓冲液为 p h = 9 、含有3 0 m m o l l s d s 和2 5 7 , 腈的r i f f s 溶液。d i n e l l i 等【7 ，8 】采用固相萃取富 集手段提取了土壤样品中氯磺隆、氯嘧啶磺隆和甲磺隆3 种除草剂残留，在p h = 7 、 含有8 0m m o l ls d s 、1 4 甲醇和3 0 m m o l l 硼酸缓冲体系中对其进行了分离，在 2 1 4 n m 检测时，检出限达到1 0 9 9 k g ，回收率大于8 0 。 谓j 晓梅等【9 1 也报道了一种测定稻田土壤中痕量磺酰脲类除草剂残留的方法，在 分离介质为含有8 0 m m o l l s d s 、1 4 甲醇、2 0 异丙醇、3 0 m m o l l 硼酸盐、p h = 7 的缓冲溶液，检测波长3 1 4 n m ，分离电压为2 5 k v 条件下，对甲磺隆、氯磺隆、氯 嘧磺隆残留的检出限达到n g k g 级。通过对样品的提取浓缩处理，回收率达8 0 以上。 在c z e 模式的应用中，k a r c h e r 等人【1 0 】以7 氨基荼1 ，3 二磺酸( a n o s a ) 为衍 4 江苏大学硕士学位论文 生试剂，对氯菊酯、苯醚菊酯、氟硅菊酯、氯氰菊酯、甲氰菊酯5 种拟除虫菊酯 农药进行了衍生，并用紫外检测器和激光诱导荧光检测器对衍生后的农药进行了 检测，检出限分别为3 2 x 1 0 。5 m o l l 和9 3 x 1 0 m o l l 。而未衍生的检出限分别为 4 5 x 1 0 。5 m o l l 和2 5 x 1 0 m o l l 。他们分离使用的缓冲液足p h = 7 的5 0 m m o l l 磷酸 缓冲溶液。e a s h 等【1 l 】报道了用p h = 7 的2 0 m m o l l n a 2 h p 0 4 缓冲液分离检测噻菌灵 农药的方法。黄宝美等【1 2 】建立了一种测定青菜中有机磷农药敌百虫残留的方法， 样品以二氯甲烷提取，活性炭脱叶绿素，采用电化学检测法，检出限为2 x l o m o l l ， 敌百虫浓度在5 x 1 0 。5 - - 2 x 1 0 击m o l l 之间，呈现良好的线性关系，样品加样回收率 为9 0 - 1 0 2 。其分离检测条件为：p h = 6 4 、l m m o l l n a h 2 p 0 4 缓冲溶液，分离 电压1 3 k v 。 费新平等【1 3 】在5 m m o l l 磷酸盐( n a o h 调节p h = 1 0 ) 缓冲液中，分离 了生菜样品中的甲基对硫磷、对硫磷、西维因和速灭威农药残留，分离电压2 0 k v ， 采用安培检测法，测定检出限0 0 2 - 0 0 4 m g l 。 1 3 分子印迹聚合物 1 3 1分子印迹技术的起源与发展概况 分子印迹技术( m o l e c u l a ri m p r i n t i n gt e c h n i q u e ，m i n ，也叫分子模板技术 ( m o l e c u l a rt e m p l a t et e c h n i q u e ，m 皿，是制备对特定目标分子具有特异预定选择 性的高分子化合物。分子印迹技术最初起源于免疫学，十九世纪3 0 年代，b r e i n l 等发现抗体在遇到其异型生物抗原时会产生多变性的特点，抗体的每一个结构单 元在合成时都必须被选择和定位，以适应抗原表面该处的构型和外部特征。到二 十世纪4 0 年代，著名的诺贝尔奖获得者p a u l i n gl 在研究抗体和抗原的相互作用时， 提出了以抗原为模板来合成抗体的设想，其要点是抗体在形成时其三维结构尽可 能在同抗原形成多重作用位点，抗原作为一种模板就会“铸造 在抗体的结合部 位【1 4 l 。虽然这一设想后来被证明是行不通的，但“模板学说 却激发了人们以抗 原或待测物作为模板合成抗体模拟物的设想，这一设想为分子印迹的发展提出了 研究的方向，也为分子印迹技术理论的产生奠定了基础。二十世纪7 0 年代，现代 分子印迹技术终于有了真正的突破。1 9 7 2 年，w u l f f - g 研究小组首次成功制备出分 子印迹聚合物【1 5 j ，使这方面的研究产生了突破性进展。但由于他的研究主要集中 在共价型模板聚合物上，动力学过程比较慢，其应用仅限于催化领域，而分子识 5 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 别领域的应用没有开展。8 0 年代后非共价模板聚合物的出现，尤其是1 9 9 3 年 m o s b a c h 等人有关茶碱分子印迹聚合物的研究报道【1 6 】，使这一技术在生物传感器， 人工抗体模拟及色谱固定相分离等方面有了新的发展，并由此使其成为化学和生 物学交叉的新兴领域之一得到迅速发展。 1 9 9 7 年世界上成立了第一个分子烙印协会( s o c i e t yf o rm o l e c u l a ri m p r i n t i n g s m i ) 。目前全世界包括瑞典、日本、德国、美国、中国、澳大利亚、法国在内的 四十多个国家和地区、1 0 0 个以上学术机构和企事业集团在从事m t t 的研究和开 发工作。1 9 9 8 年，欧洲委员会( e u r o p e a nc o m m i s s i o n ) i e 式启动一项计划，旨在资 助欧洲8 个研究小组从事分子印迹聚合物( m o l e c u l a rl m p r i n e dp o l y m e r ，m i p ) 的制 备、结构表征以及将其用于临床分析、环境分析以及生物分析等方面的研究工作。 目前已经应用到包括化学物质的手性分离【1 7 ，1 8 1 ，固相萃取【1 9 。2 1 】，模拟酶催化【2 2 ， 2 3 1 ，药物缓释【2 4 1 ，化学和生物传感烈2 5 1 ，膜分离等领域。而且分子印迹技术还将 在环境污染物的检测【2 6 ，刎，生物工程，食品中痕量物质的分离检测【2 8 ，2 9 】等领域发 挥巨大作用。分子印迹技术之所以发展如此迅速，在于其如下三个方面特点：第 一，构效预定性( p r e d e t e r m i n a t i o n ) ，即分子印迹聚合物可以根据不同目的制备不 同的分子印迹聚合物以满足各种不同的需要；第二，特异识别性( s p e c i f i c r e c o g n i t i o n ) ，即分子印迹聚合物是按照印迹分子定做的，可专一地识别印迹分子； 第三，实用性( p r a c t i c a b i l i t y ) ，即分子印迹聚合物既可以与天然的生物分子识别系 统如酶与底物、抗原与抗体、受体与激素相比拟，又具有天然分子识别系统所不 具备的抗恶劣环境的能力，显示出高度的稳定性和较长的使用寿命。 1 3 2 分子印迹聚合物的制备原理 分子印迹聚合物的制备是分子印迹技术的核心内容，通常需要经过以下三个 步骤： ( 1 ) 在一定溶剂( 也称致孔剂) 中，模板分子( t e m p l a t em o l e c u l a r ) 与功能单体 ( f u n c t i o n a lm o n o m e r ) 依靠官能团之间的共价( c o v e l e n t ) 或非共价( n o n c o v a l e n t ) 作 用形成主客体配合物( h o s t g u e s tc o m p l e x ) ； ( 2 ) 选择适当的交联剂( c r o s s l i n k e r ) ，通过引发剂( i n i t i a t o r ) 引发进行光或热聚 合，使主客体配合物与交联剂通过自由基共聚合在模板分子周围形成高交联的刚 性聚合物： 6 江苏大学硕士学位论文 ( 3 ) 将聚合物中的印迹分子洗脱( ( e x t r a c t i o n ) 或解离( d i s s o c i a t i o n ) 出来，这样在 聚合物中便留下了与模板分子大小和形状相匹配的立体空穴，同时空穴中包含了 精确排列的与模板分子官能团互补的由功能单体提供的功能基团( 图1 4 ) 。这便赋 予该聚合物特异的“记忆 功能。 模扳分子 + j i i 骂 单体 + l 誊 窃兰窃 横板分千m i p 图1 4 分子印迹聚合物的制备过程示意图 f i 舀1 4s c h e m a t i cd e p i c t i o no ft h ep r e p a r a t i o no fm o l e c u l a ri m p r i n t e dp o l y m e r s 1 3 3 分子印迹聚合物制备方法 1 3 3 1 本体聚合的方法 早期的分子印迹聚合物多是用本体聚合法制得，即把印迹分子、功能单体、 交联剂和引发剂按一定的比例溶于惰性溶剂，密封在一个真空的安培管中，经聚 合制得块状聚合物，经粉碎、过筛，再抽提洗去模板分子得到所需的粒状m i f s 。 该方法合成简单，高效，是目前最为通用的m i p 的制备方法【2 1 砌。 1 3 3 2 悬浮聚合 该项技术通常在水中【3 1 3 2 1 、矿物油【3 3 域四氟化碳中【3 4 】制得产物。得到的产物 是球状，并且产物尺寸均一。该方法的缺点是水与大多数印迹过程不兼容，而且 水是高极性液体，可破坏印迹模板与单体的作用。但是，如果单体和模板发生非 共价作用力很大，尤其是这种作用为静电作用或疏水作用时，通过水相悬浮聚合 产生的聚合物往往具有很好的选择性。为了克服水的存在对印迹效果产生的影响， m a y e s 和m o s b a c h 提出用四氟化碳代替水作为溶剂的方案，通过此方法制备的m i p 粒径在5 0 1 x m 左右，并且具有良好的特异性【3 钔。此方法的缺点是四氟化碳非常昂贵， 很难进行工业化生产。k e m p e 等人2 0 0 3 年提出了在矿物油中合成m i p 的方法。该 7 杀虫脒印迹聚合物的制备与毛细管电泳检测 方法不必使用稳定剂，简化了合成的步骤，其产物尺寸在l o l x m 左右【3 3 3 5 1 。但在矿 物油中合成的方法目前报道不多。 1 3 3 3 多步溶胀法 该方法是另外一种常用的m i p 合成方法 3 6 ，3 7 1 。多步溶胀法的优点是聚合反应 可在极性溶剂中进行，所以制得的m i p s 可用于极性环境，这满足了酶模拟等生物 环境的要求，同时mi p s 的规整性和单分散性也好。另外，识别位点在m i p s 微球 的表面使得印迹分子的结合和洗脱可较快地达到平衡。但这种方法需要多步的溶 胀过程，因此存在制备过程较为繁琐，制备周期较长的缺点。 1 3 3 4 分散聚合 该方法可以产生纳米水平的m i p 微球。并可以应用于毛细管电泳【3 8 】和免疫分 析【3 9 】中。近来一种新的沉淀聚合的方法可以一步合成球状m i p 球，并应用于色谱 和固相萃取中【彻。这种方法合成的产物的最大不足在于其内部存在结合位 点，导致目标分子在m i p 内部转移时产生滞后。 1 3 3 5 表面接枝的方法 该方法可以克服以上合成方法的缺点【4 1 1 ，即其内部没有结合位点，这样目的分 子不会因在内部传递，从