一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸制造技术

本发明专利技术公开了一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，包括纸基以及构筑在纸基表面的铅离子印迹膜，所述铅离子印迹膜采用溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸


[0001]本专利技术涉及纸基试纸
，具体涉及一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸。

技术介绍

[0002]显色识别方法具有显色速度快、显色结果直观、操作简便和制作成本低等优点。因此，在食品加工、药物分析、农产品安全、环境监测、临床医学等领域有较大的市场需求。
[0003]茶叶中重金属铅一类重要的无机污染物，在茶叶生长过程中不断积聚，导致茶叶产品质量恶化。茶组织中的多酚化合物对铅的分布和形式有重要影响。茶叶产品铅离子水平积累的监测是有机农业发展的重点工作。此外，准确监测农产品、饮用水和加工食品中的铅离子水平一直是食品安全的重要课题。
[0004]离子印迹聚合物(IIP)作为分子印迹技术(MIT)的一大分支，因其能够特异地结合目标分子或离子，又被称为“塑料抗体”。其合成原理主要为：在模板分子(即目标分析物或具有相同结构的类似物)存在下，通过功能单体和交联单体的共聚合制备得到含有模板的分子印迹，再将模板分子移除，从而形成能够识别和吸收复杂混合物中的目标分子的多孔聚合物膜。与天然抗体相比，MIPs合成更加便宜且容易，且能在广泛的pH、溶剂、温度范围内表现出良好的稳定性，因此被作为天然抗体的替代品。
[0005]自纸基微流控(μPAD)概念被提出以来，μPAD作为一种新型低成本分析平台，因其简单、高吞吐量、可处置性、低样品和试剂消耗以及便携性等优点，被应用于食品分析、环境监测和临床诊断等领域。其检测原理主要为：在滤纸上通过方法构建亲水区域和疏水区域，形成微米级的流通通道，此时亲水区域可以利用毛细作用力来实现样品进样、反应及检测等整个过程。μPAD通常使用蜡印、光刻、化学气相沉积等技术在纸衬底上形成图案的亲水/疏水微结构的排列，以此来控制液体在纸基上的定向移动。与具有玻璃和聚合物衬底的传统微流控芯片相比，μPAD具有许多实际优势，包括成本更低、制造工艺简单、毛细管作用强以及良好的生物相容性。μPAD所使用的纸基材料广泛，包括滤纸、石墨纸和色谱纸等，其中又以滤纸平台成本最为低廉。同为纸基平台分支的侧流分析平台则具有高通量、特异识别等特征。但因其过度依赖抗原
‑
抗体反应，使得侧流分析平台在使用场合受到限制，但其平台模型依旧可被应用于快速检测领域。
[0006]滤纸上丰富的纤维素结构可以进行功能化，并能作为运输和固定各种物质(即样品和试剂)的理想通道和支架。纸基表面的纤维素含有丰富的羟基，为IIP在其上的接枝提供了丰富的结合位点，因此可以为IIP材料提供优良的构筑基材。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，可用作侧流平台检测Pb
2+
的富集装置，将该纸基印迹材料富集装置组装到纸基平台的中制得新型侧流平台，实现上样与富集过程一步完成，克服传统方案中操作繁琐、耗时长的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，包括纸基以及构筑在纸基表面的铅离子印迹膜，所述铅离子印迹膜采用溶胶
‑
凝胶法在纸基表面进行构筑，所述纸基基材包括中性滤纸、PVC膜、Whatman滤纸或硝酸纤维素膜，所述纸基基材表面可以使溶液快速通过到达富集区域。
[0010]作为优选的技术方案，所述铅离子印迹膜的基材材质为天然纤维素，所述的天然纤维素材料为定量滤纸、柔软的面巾纸或是布料，所述天然纤维素由很多微纤维和纳米层次的纤维网交织而成。
[0011]作为优选的技术方案，一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸的制备方法，具体步骤如下：
[0012]S1、纸基清洁与修饰；
[0013]S2、利用溶胶
‑
凝胶法在纸基表面构筑铅离子印迹膜，溶胶
‑
凝胶法，通过功能单体和交联剂在纸基表面构筑铅离子印迹膜，对铅离子模板进行洗脱、烘干，得到具有特定位点的纸基离子印迹膜；
[0014]S3、对构筑的铅离子印迹膜进行模板洗脱；
[0015]S4、配置一定浓度的8
‑
羟基喹啉作为掩蔽剂，溶液的浓度为10mM
‑
200mM，加入体积为50μL
‑
100μL，溶剂为乙醇水溶液；
[0016]S5、配置一定浓度的显色溶液；
[0017]S6、组装侧流显色平台，封装成品及检测应用。
[0018]作为优选的技术方案，所述纸基试纸的清洁采用盐酸浸泡，充分清洁活化纸基表面基团。
[0019]作为优选的技术方案，所述步骤S2中的功能单体为APTES，使用量为0.2μmol
‑
1μmol，所述APTES在酸性条件下，在乙醇介质中发生水解反应，溶剂为水和乙醇的混合液，水和乙醇的体积比为3:4
‑
1:1。所述酸性条件，由乙酸提供，乙酸的使用量为1μmol
‑
2μmol。
[0020]作为优选的技术方案，所述步骤S3中对构筑的铅离子印迹膜进行模板洗脱时，所使用的模板洗脱液为硝酸以及EDTA，浓度分别为0.2mM
‑
3mM以及50mM
‑
200mM；所述模板为硝酸铅，浓度为0.01mol/L
‑
0.02mol/L，分散在水和乙醇的混合液中，与功能单体进行1
‑
5小时的预聚合。
[0021]作为优选的技术方案，所述纸基试纸为FP@IIP
‑
Pb
2+
纸基印迹材料，其制备方法包括如下步骤：
[0022](1)配制10mL盐酸，浓度为0.2M，将滤纸浸泡在盐酸中清洁，取出用超纯水洗涤至中性，烘干，得到清洁后的滤纸；
[0023](2)清洁后的滤纸浸入PAA水溶液中，超声30min后，取出用超纯水洗涤，烘干，得到PAA修饰的纸基；
[0024](3)配置0.01mol/L
‑
0.02mol/L硝酸铅，溶剂为乙醇水溶液中(乙醇:水＝4:3
‑
1:1,v/v)，加入乙酸以及APTES，混匀后，于60℃进行预聚合；
[0025](4)预聚合结束后，向预聚合液中加入TEOS，超声半小时后，加入PAA修饰的纸基，于60℃进行正式聚合反应；
[0026](5)正式聚合结束后取出纸基，用乙醇、超纯水分别进行清洗。使用EDTA、硝酸进行
模板洗脱。并用超纯水将纸基材料洗涤至中性，在真空干燥箱中烘干，得到FP@IIP
‑
Pb
2+
纸基印迹材料。
[0027]作为优选的技术方案，步骤S4中的所述纸基修饰所使用的修饰溶液为0.1％
‑
2％PAA溶液等阴离子聚电解质溶液。
[0028]综上所述，由于采用了上述技术，本专利技术的有益效果是：
[0029]1、本专利技术通过溶胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，其特征在于，包括纸基以及构筑在纸基表面的铅离子印迹膜，所述铅离子印迹膜采用溶胶
‑
凝胶法在纸基表面进行构筑，所述纸基基材包括中性滤纸、PVC膜、Whatman滤纸或硝酸纤维素膜，所述纸基基材表面可以使溶液快速通过到达富集区域。2.根据权利要求1所述一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，其特征在于：所述铅离子印迹膜的基材材质为天然纤维素；所述的天然纤维素材料为定量滤纸、柔软的面巾纸或是布料，所述天然纤维素由很多微纤维和纳米层次的纤维网交织而成。3.根据权利要求1所述一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，其特征在于：包括该纸基试纸的制备方法，具体步骤如下：S1、纸基清洁与修饰；S2、利用溶胶
‑
凝胶法在纸基表面构筑铅离子印迹膜，溶胶
‑
凝胶法，通过功能单体和交联剂在纸基表面构筑铅离子印迹膜，对铅离子模板进行洗脱、烘干，得到具有特定位点的纸基离子印迹膜；S3、对构筑的铅离子印迹膜进行模板洗脱；S4、配置一定浓度的8
‑
羟基喹啉作为掩蔽剂，溶液的浓度为10mM
‑
200mM，加入体积为50μL
‑
100μL，溶剂为乙醇水溶液；S5、配置一定浓度的显色溶液；S6、组装侧流显色平台，封装成品及检测应用。4.根据权利要求3所述一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，其特征在于：所述纸基试纸的清洁采用盐酸浸泡，充分清洁活化纸基表面基团。5.根据权利要求3所述一种应用离子印迹显色快速检测茶叶中铅的纸基试纸，其特征在于：步骤S2中的所述功能单体为APTES，使用量为0.2μmol
‑
1μmol，所述APTES在酸性条件下，在乙醇介质中发生水解反应，溶剂为水和乙醇的混合液，水和乙醇的体积比为3:4
‑
1:1，所述酸性条件，由乙酸提供，乙酸的使用量为1μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：郇伟伟，李洁，漏忆雯，干雅婷，周颖，吴小妹，陈万勤，叶海朋，张宜明，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：