硅膠-酵母菌表面倍硫磷印跡聚合物的制備及性能研究.pdf

1、倍硫磷（Fenthion，F(xiàn)T）是一種廣譜的有機磷農(nóng)藥（Organophosphorus pesticide，OPPs），對水稻、棉花、果樹、蔬菜和大豆上的多種害蟲具有較強的殺滅作用，已廣泛使用于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。但是，F(xiàn)T持久的不合理使用，在蔬菜、水果和糧食上微量或痕量的殘留，對動植物、人以及環(huán)境造成了不良的影響。因此，建立有效的方法檢測食品和環(huán)境中FT的殘留，顯得格外重要。分子印跡技術(shù)（Molecular imprinting tec

2、hnology，MIT）是合成可專一性選擇和高度親和模板分子（目標化合物）的聚合物新技術(shù)。制備的分子印跡聚合物（Molecularly imprinted polymers，MIPs）擁有結(jié)構(gòu)上的預(yù)定型，選擇上的專一性和對目標分子的識別性三大特性。采用傳統(tǒng)方法制備的MIPs具有以下缺點：吸附能力低、選擇性和單分散性差、穩(wěn)定性和剛性不足以及傳質(zhì)速率慢等。表面印跡技術(shù)（Surface molecular imprinting technol

3、ogy，SMIT）是在載體材料表面建立識別位點，新發(fā)展起來的一種MIT。SMIT彌補了傳統(tǒng)制備方法的缺點，已在食品檢測、藥品分離分析、環(huán)境監(jiān)測和生化分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。菌類微生物材料與傳統(tǒng)載體材料相比，具有價格低廉、來源易得且兼容性好等優(yōu)點，近年來日益受到人們的關(guān)注。本文采用SMIT，以合成的NOS為功能單體，F(xiàn)T為模板分子，分別在硅膠和酵母菌表面制備了FT-MIPs；將FT-MIPs用作填料，制備了具有較高選擇性和靈敏度的MISP

4、E柱，用于白菜中FT的殘留檢測。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴合成新型功能單體NOS。⑵利用計算機模擬和紫外光譜研究FT分子印跡預(yù)組裝體系。先采用Gaussian09軟件優(yōu)化模板分子FT，功能單體MAA、AM、4-VP和NOS以及FT-MAA、FT-AM、FT-4-VP和FT-NOS復(fù)合物的構(gòu)型，篩選出NOS為最佳功能單體；再通過差示紫外光譜研究FT與NOS之間的相互作用。結(jié)果表明，F(xiàn)T與NOS之間通過氫鍵作用形成1:1的復(fù)合物。⑶

5、采用SMIT，以硅膠為載體，F(xiàn)T為模板分子，合成的NOS為功能單體，制備FT-MIPs。通過正交試驗優(yōu)化得模板分子、功能單體和交聯(lián)劑的摩爾比為1:1:10，致孔劑為乙腈。采用傅里葉紅外光譜儀、場發(fā)射掃描電鏡和差示掃描量熱儀表征聚合物的理化特征；并采用等溫吸附、動態(tài)吸附和選擇性吸附試驗對聚合物進行吸附性能的表征；由Scatchard模型分析其結(jié)合特性，表明FT-MIPs存在兩類不同的結(jié)合位點，高親和位點的平衡離解常數(shù)和最大表觀結(jié)合量為Kd

6、1=0.282μg/mL，Qmax1=1.071μg/mg；低親和位點的平衡離解常數(shù)和最大表觀結(jié)合量為Kd2=0.669μg/mL，Qmax2=0.483μg/mg。⑷采用SMIT，以酵母菌為載體，F(xiàn)T為模板分子，合成的NOS為功能單體，制備FT-MIPs。通過正交試驗優(yōu)化得FT:NOS:EGDMA=1:1:10，致孔劑為水：乙腈（v:v）=1:4，酵母菌加入量為0.15g；采用傅里葉紅外光譜儀、場發(fā)射掃描電鏡和差示掃描量熱儀對聚合物的

7、理化特性進行表征；并采用等溫吸附、動態(tài)吸附和選擇性吸附試驗對聚合物的吸附性能進行表征；由Scatchard模型分析其結(jié)合特性，表明FT-MIPs存在兩類不同的結(jié)合位點，高親和位點的平衡離解常數(shù)和最大表觀結(jié)合量為Kd1=0.09μg/mL，Qmax1=1.089μg/mg；低親和位點的平衡離解常數(shù)和最大表觀結(jié)合量為Kd2=0.451μg/mL，Qmax2=0.425μg/mg。⑸以基于硅膠表面的FT-MIPs為填料，制備MISPE柱。對M