双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用，包括以下步骤：步骤一、制备Fe3O4：采用沉淀法制备了Fe3O4磁性微球；步骤二、制备载体：以硅烷化试剂对其表面改性后作为载体；步骤三、选定模板分子：选择双酚A原料为模板分子；步骤四、确定功能单体：甲基丙烯酸为功能单体；步骤五、选定交联剂，本发明专利技术基于磁性分子印迹技术建立的食品中双酚A的检测技术和方法，不仅对食品中双酚A检测方法提升具有重要意义，而且还为食品安全监管也提供了有力的技术支撑，该研究突破了传统突破传统固相萃取剂特异性差、分离效率低等缺陷，采用具有特异吸附性能的分子印迹微球作为吸附剂，构建快速、灵敏的食品中双酚A的检测方法。灵敏的食品中双酚A的检测方法。灵敏的食品中双酚A的检测方法。

【技术实现步骤摘要】
双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及双酚A磁性分子印迹微球
，具体为双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]双酚A，学名2,2
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二(4
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羟基苯基)丙烷，化学式C15H16O2，是一种有机化合物，首次合成于1891年，其外观为白色针晶或片状粉末，摩尔质量228.29g
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mol
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1，密度1.195g
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cm3，熔点158
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159℃，微溶于水，双酚A在食品产业、有机化工产业、医疗机械产业等工业中有着很广泛的应用，它可作为人工雌性激素使用；可用作增塑剂、抗氧化剂等生产加工助剂使用；也可作为原料应用于以塑料为代表的化工产品的生产当中以优化其外观及性能。双酚A是生产聚合物材料(如聚碳酸酯(即PC材料))的主要原料，因聚碳酸酯等高分子材料高复合、高功能、专业化、系统化的应用开发而现身于包括食品包装在内的众多产业，塑料餐具、矿泉水瓶、饮水机桶、儿童吸口杯、饮料及奶粉罐内涂层等等人们每日接触的物品当中都用双酚A的身影。
[0003]但双酚A在给人类带来技术上的革新和便利的同时，也带来了一些负面影响，这些负面影响主要来源于双酚A的毒理学效应和迁移特性，皮肤、消化系统、心血管系统、呼吸系统及其复合途径均是日常生活中双酚A与人体接触的途径，短期单次接触、短期多次接触和长期接触因含双酚A的材料应用之普遍而均成为可能，此外，双酚A的生物富集作用更加大了其危害性，双酚A已被环境毒理学定义为环境雌激素类化合物，属外因性内分泌干扰物，具有类似雌性激素活性效应，可能导致人体的多种疾病。
[0004]双酚A的迁移特性使得其毒性效应更应得到重视，一方面，双酚A会在食品储存和运输的过程中，在高温、暴晒、剧烈震荡、连带包装蒸煮或微波加热等条件下从食品包装中迁移至食品当中；另一方面，在现代工业中广泛应用的双酚A会通过各种途径污染地表水和地下水，通过饮用水等途径使人类遭受直接或潜在的暴露风险。
[0005]国际上对于双酚A的使用监管也越来越重视，越来越多的国家和地区开始出台有关双酚A使用的法律法规，禁用双酚A已逐渐成为全球共识，并相继对食品接触材料和包装容器的双酚A出台了严格的限量规定，我国是食品接触产品的出口大国，国外日益严格的双酚A限量法规不仅给我国企业生产带来严峻的质量管理压力，也对海关和检测机构提出了更加严格的检测和监管要求，2008年，宣布双酚A为有毒化学物质，并禁止在生产婴儿奶瓶时使用双酚A；2010年，食品药物管理局(FDA)提出了双酚A可能对胎儿、婴儿和儿童有害，禁止在“可重复使用的食品容器”和“其他食品容器”中使用；2011年，欧盟立法要求在与食品接触的塑料中双酚A的特定迁移量
[0006]≤0.6mg/kg。2018年欧盟修订了(EU)No.10/2011号法规中双酚A的限量值，并引入符合性声明要求，规定食品接触材料中双酚A的迁移量应低于0.05mg/kg，同时禁止用于制造婴儿用聚碳酸酯奶瓶和婴幼儿聚碳酸酯饮水杯或瓶，我国也持续关注和投入双酚A管控工作，2011年，我国开始限制婴儿奶瓶中的双酚A，原卫生部联合五部门发布2011年第15号
公告，规定禁止使用聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和含双酚A婴幼儿奶瓶，同时规定双酚A允许用于生产除婴幼儿奶瓶以外的其他食品包装材料、容器和涂料，但其迁移量应当符合相关食品安全国家标准规定的限量，GB 4806.6
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2016《食品安全国家标准食品接触用塑料树脂》中指明，单体及其他起始物的特定迁移限量、特定迁移总量限量、最大残留量等理化指标应符合本标准附录A及相关公告的规定，其中，双酚A环氧树脂的迁移量(SML/QM)限量为0.6mg/kg，且再次明确不得用于生产婴幼儿专用食品接触材料及制品。
[0007]我国建立了GB/T 23296.16
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2009以及针对化妆品、玩具、食品接触材料的双酚A检测标准，针对不同检测对象的前处理方法有所区别，但主要过程仍是提取
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净化
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上机，目前，使用灵敏度高的液相、液质、气质方法仍是检测双酚类化合物的主流方法，对于不同基质的样品，前处理技术不断被开发和优化，如基于低共熔溶剂的液液微萃取
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高效液相色谱联用技术测定食用油中双酚A；羧基化多壁碳纳米管固相萃取
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高效液相色谱检测饮用水中5种双酚类化合物；金属有机骨架/壳聚糖/聚氧乙烯复合材料作为吸附剂结合高效液相色谱法检测塑料包装的饮料和水中双酚A等检测方法被研究者陆续开发出来，因此寻找一种特异性好且使用便捷的吸附剂用于食品中双酚A检测的前处理成为研究热点之一。
[0008]分子印迹技术是制备具有某种空间结构聚合物的技术，该聚合物可特异性的结合模板分子，制备出的分子印迹聚合物对模板分子的亲和性和选择性高、稳定性强、使用寿命长，已被广泛的应用于生物、医药、材料、食品等多个领域，MIPs聚合物的制备方法有很多，常用的聚合方法包括本体聚合法、沉淀聚合法、悬浮聚合法、原位聚合和表面分子印迹法等，其中表面分子印迹法是一种近年来出现的全新方法，就是采取一定的手段，把作用位点固定在具有可接近性的表面上，制备的聚合物模板分子具有较高的洗脱效率和识别效率，MIPs具有灵敏度高、选择性好、稳定性强等特点，可以有效地应用于固相萃取及色谱分离等领域，且MIPs与磁性材料结合，可以便捷地从复杂基质中分离出目标产物，通过表面印迹技术制备双酚A磁性分子印迹聚合物，对制备的分子印迹物进行表征并将其作为固相吸附剂，实现食品中双酚A的高灵敏、快速检测。
[0009]但是，传统的双酚A磁性分子印迹微球的制备存在以下缺点：
[0010]传统的双酚A磁性分子印迹微球的制备时对原料进行前处理，前处理是环境及食品样品中痕量雌激素分离富集的重要环节，固相萃取作为最常用的分离方法之一，然而传统的萃取吸附剂选择性差，且容易对萃取过程产生干扰。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用，以解决上述
技术介绍
中提出的传统的双酚A磁性分子印迹微球的制备时对原料进行前处理，前处理是环境及食品样品中痕量雌激素分离富集的重要环节，固相萃取作为最常用的分离方法之一，然而传统的萃取吸附剂选择性差，且容易对萃取过程产生干扰的问题。
[0012]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：双酚A磁性分子印迹微球的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一、制备Fe3O4：采用沉淀法制备了Fe3O4磁性微球；
[0014]步骤二、制备载体：以硅烷化试剂对其表面改性后作为载体；
[0015]步骤三、选定模板分子：选择双酚A原料为模板分子；
[0016]步骤四、确定功能单体：甲基丙烯酸为功能单体；
[0017]步骤五、选定交联剂：选定N，N'
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亚甲基双丙烯酰胺为交联剂；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双酚A磁性分子印迹微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、制备Fe3O4：采用沉淀法制备了Fe3O4磁性微球；步骤二、制备载体：以硅烷化试剂对其表面改性后作为载体；步骤三、选定模板分子：选择双酚A原料为模板分子；步骤四、确定功能单体：甲基丙烯酸为功能单体；步骤五、选定交联剂：选定N，N'
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亚甲基双丙烯酰胺为交联剂；步骤六、制备磁性分子印迹材料：采用乳液聚合法制备了对BPA有特异吸附性能的磁性分子印迹材料；步骤七、各阶段检测：使用设备对各阶段产物的结构和性能进行表征；步骤八、性能评价：对合成的磁性表面分子印迹微球进行性能评价。2.根据权利要求1所述的双酚A磁性分子印迹微球的制备方法及应用，其特征在于：所述步骤一中的沉淀法具体为将含有氢氧化亚铁沉淀的水溶液加热到70℃以上，进行缓慢的氧化，就可以得到由棱长大约0.2μm的相当均匀的正八面体或立方单晶粒子组成的四氧化三铁粉末。3.根据权利要求1所述的双酚A磁性分子印迹微球的制备方法，其特征在于：所述步骤二中硅烷化试剂对其表面改性具体为利用正硅酸乙酯在碱性条件下水解生成二氧化硅，在四氧化三铁表面包裹二氧化硅组成硅烷化试剂，为了更好的在载体微球表面进行分子印迹，在包裹有二氧化硅的四氧化三铁微球表面嫁接碳碳双键完成改性。4.根据权利要求1所述的双酚A磁性分子印迹微球的制备方法，其特征在于：所述步骤七中的设备具体为红外光谱(FT
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IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、磁性能测试器(VSM)、热重分析器(TGA)和X射线衍射器(XRD)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿春辉，郭峰，孙琛，靳雅楠，高学琴，路明，周凤盈，
申请(专利权)人：衡水市综合检验检测中心，
类型：发明
国别省市：