基于SBA-15的黄曲霉毒素表面印迹聚合物及其应用制造技术

本发明专利技术属于分子印迹聚合物领域，公开了一种黄曲霉毒素表面印迹聚合物及其农作物检测方面应用。以合成的SBA‑15为载体，利用MPS对SAB‑15进行后功能化，再以6‑苯基‑4‑甲基‑2‑色满酮为替代模板，合成了AFs表面印迹聚合物SBA‑15@MIPs。实验表明：SBA‑15@MIPs对AFs的吸附速率较快，5min可以达到吸附平衡。SBA‑15@MIPs的吸附量较大（6.71μg mL

Surface Imprinted Polymer of Aflatoxin Based on SBA-15 and Its Application

【技术实现步骤摘要】
基于SBA-15的黄曲霉毒素表面印迹聚合物及其应用
本专利技术属于分子印迹聚合物领域，涉及一种黄曲霉毒素表面印迹聚合物及其农作物检测方面应用。
技术介绍
黄曲霉毒素(Aflatoxins，AFs)对粮食作物的污染的是危害食品安全的重要因素之一，受到了人们广泛的关注。AFs属于真菌毒素的一种，是黄曲霉菌感染农作物后产生的有毒代谢产物，对人体中的一些生物系统和器官具有严重的的毒害和致癌作用作用。黄曲霉菌代谢产生的AFs会被留在农产品当中，若农产品被加工成食品，人类食用后会对人体造成损害；若农产品被加工成饲料喂养牲畜，AFs会在牲畜体内聚集，当人们使用肉类产品仍会受到AFs的危害。AFs种类较多，不同种类AFs的结构有一些差别，其中黄曲霉毒素G2，G1，B2和B1(AFG2，AFG1，AFB2和AFB1)结构类似，是AFs中对人体的毒害最大的四种。AFs具有很好的稳定性，通过普通的光照等方法不能将农作物中的AFs分解。由于AFs对农作物的污染范围大、种类多，分布广阔，各个国家的地区的农作物都会受到AFs的污染，如花生、玉米、大豆、小麦、木耳、各种水果等。因此，世界各国和地区制定了食品中AFs的限量标准。由于AFs对食品的严重的污染性和对人类健康的严重威胁，因此AFs的检测方法的开发越来越受到世界各国的科学工作者们关注。目前，针对AFs的检测有许多中方法，使用色谱法、光谱法、免疫法、生物传感器等都可以对AFs进行检测。但是实际样品的前处理过程是制约检测的灵敏度的重要因素。前处理过程既要富集目标物质，也要排除杂质的干扰，防止杂质的存在对检测的灵敏度造成影响。因此，如何建立一种快速、高效的AFs样品的前处理方法成为研究热点之一。在检测四种AFs时，使用了多种样品前处理方法。第一种，样品前处理使用免疫亲和柱；第二种，样品前处理使用固相萃取法；第三种，样品前处理使用免疫亲和柱；第四种为酶联免疫吸附筛查法；第五种为薄层色谱法。而这五种前处理技术也是技术较为成熟的处理AFs的方法。液液萃取法是利用有机试剂对AFs不同的溶解能力萃取AFs。因此，液液萃取法需要用到大量的有机试剂，如甲醇、乙腈等，导致前处理的成本较高，并会对环境造成危害。而且液液萃取法使用有机试剂将AFs从样品中萃取出来需耗费大量的时间。同时，由于实际样品中基质比较复杂，能够溶于有机试剂中的杂质较多，在使用液液萃取法萃取AFs的同时，有可能将其他杂质同AFs一起萃取到有机试剂中，从而影响检测结果的准确性。固相萃取法通过吸附剂对样品中目标物和杂质的保留能力的不同，可以分离目标物和杂质。通常是将硅胶、C18等固定相装入固相萃取小柱中，制成固相萃取柱，利用柱填料对AFs的吸附能力将AFs富集到柱填料上，选取AFs的不良溶剂洗去杂质，最后用AFs的良溶剂洗脱AFs。使用固相萃取柱对AFs进行前处理可以一步完成样品的富集与净化。使用固相萃取柱对实际样品进行前处理具有以下优点：操作简便，节省试剂，重现性好，价格较低。但固定相对AFs没有特异性吸附能力，容易将其他杂质吸附到固定相上，会影响含有AFs样品的检测结果。免疫亲和萃取法是利用生物学中抗原与抗体能够特异性识别的原理，以抗原抗体中的一方作为配基亲和吸附AFs。但是，免疫亲和柱的存放条件较为严格，需要低温进行保存，而在使用免疫亲和柱是需要在常温下使用，这就限制了免疫亲和柱的使用。而且使用免疫亲和柱检测实际样品花费较大。酶联免疫吸附筛查法是利用酶的颜色反应对AFs进行筛查。但是酶联免疫吸附筛查法检测AFs无法做到准确定量，若检测出样品中含有AFs，还需使用其他方法进行准确定量。现行的AFs样品前处理方法都有各自的缺点，因此，需要研发一种价格低廉、适用范围广、灵敏度高的AFs的前处理方法。目前，使用分子印迹聚合物(MolecularlyImprintedPolymers，MIPs)MIPs作为吸附剂，制备分子印迹固相萃取(MolecularlyImprintedSolidPhaseExtraction，MIPSE)柱用于样品前处理的技术受到人们的关注。使用MIPSE柱不仅操作简单，且萃取和分离能够一步完成，还具有对目标物质进行特异性吸附的能力。因此分子印迹与固相萃取相结合能够一步完成对目标分子的萃取、富集，操作简便且可以自动化处理批量样品，节省前处理时间，减少操作产生的误差，节省大量有机试剂，对环境保护有益，而且经济适用，节约检测成本，可大规模应用于食品安全、环境保护、农药残留和爆炸物检测等多个方面。虽然分子印迹与固相萃取相结合的方法能够有效的萃取目标分子，但传统的分子印迹聚合物也存在一些缺点：不易将模板分子完全洗脱；传质速率较低；聚合物形状不规则；吸附量较低等(WangY,YangY,LanX,etal.BisphenolAsensingbasedonsurfacemolecularlyimprinted,orderedmesoporoussilica[J],ElectrochimicaActa,2011,56(5):2105-2109.；HongliangH,XiaoliG,LiyingS,etal.MolecularlyimprintedpolymersbasedonSBA-15forselectivesolid-phaseextractionofbaicaleinfromplasmasamples[J],AnalyticalandBioanalyticalChemistry,2015,407(2):509-519.)，而表面印迹技术能够很好地弥补以上缺点。表面分子印迹技术常用的方法是将具有作用位点的印记聚合物接枝或包覆在载体材料表面，这样使得作用位点暴露在表面分子印迹聚合物的近表面、表面，增加传质速率和效率。相比于传统印迹技术，表面印迹聚合反应发生在载体表面，使能够对目标分子特异性识别的结合位点更多的暴露在吸附材料的表面，具有更大的比表面积，传质速率更高，有利于模板的洗脱和再次结合。表面印迹聚合物需要合适的载体，载体的选择影响着表面印迹聚合物的吸附性能(HuX,XieL,GuoJ,etal.Hydrophilicgallicacid–imprintedpolymersovermagneticmesoporoussilicamicrosphereswithexcellentmolecularrecognitionabilityinaqueousfruitjuices[J],FoodChemistry,2015,179:206-212.)。为了达到所需的形态结构，合适的粒径和孔径，载体材料的选择显得尤为重要。因此选择新型的、比表面积大、吸附能力强的载体材料，并将其应用于毒素的分析变得更有意义。常用的载体材料具备多孔性、表面可修饰等特点，目前研究较多的有氧化石墨烯、磁性四氧化三铁、碳纳米管和金属有机骨架等。其中金属有机骨架材料作为一种新型纳米材料，因其具有高稳定性、结构易于调控、易功能化、合成条件温和，引起了广泛的关注和研究。目前未见利用SBA-15做为载体制备表面分子印迹聚合物用于小麦毒素的检测。
技术实现思路
针对小麦等农作物中真菌毒素的样品前处理，本专利技术目的在于研发出一种快速、灵敏且价格低廉的黄曲霉毒素表面印本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黄曲霉毒素表面印迹聚合物，其特征在于，具体通过如下方法制备而成：（1）SBA‑15接枝MPSSBA‑15分散在干燥的甲苯中，加入3‑（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（MPS），在N2气氛下搅拌反应，经洗涤，干燥，得到SBA‑15‑MPS；（2）SBA‑15@MIPs的合成称取模板分子6‑甲基‑4苯基‑2‑色满酮，SBA‑15‑MPS，加入单体α‑甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯，再加入偶氮二异丁腈，超声反应；然后加入乙醇，搅拌，加热反应，反应完成后经洗涤，干燥，得目标物。

【技术特征摘要】
1.一种黄曲霉毒素表面印迹聚合物，其特征在于，具体通过如下方法制备而成：（1）SBA-15接枝MPSSBA-15分散在干燥的甲苯中，加入3-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（MPS），在N2气氛下搅拌反应，经洗涤，干燥，得到SBA-15-MPS；（2）SBA-15@MIPs的合成称取模板分子6-甲基-4苯基-2-色满酮，SBA-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立新，何娟，许红，芮超凡，李媛媛，游利琴，黄志鹏，张云霞，王慧格，陈宁宁，
申请(专利权)人：河南工业大学，河南水利与环境职业学院，
类型：发明
国别省市：河南,41