CN102166483B

CN102166483B - 用于检测罗丹明b的分子印迹纳米纤维膜的制备方法

Info

Publication number: CN102166483B
Application number: CN 201110051712
Authority: CN
Inventors: 李蕾; 袁洋; 张祖磊
Original assignee: Jiaxing University
Current assignee: Jiaxing University
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: CN102166483A

Abstract

一种用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，先制成罗丹明B浓度为0.2w/v％的料液，然后加入醋酸纤维素于所述的料液中溶解，制得醋酸纤维素浓度为20w/v％静电纺丝液；在电压为15kv，流速为1ml/h，喷丝头到接收屏距离为18cm的纺丝条件下，制得无纺布膜再用50v/v％甲醇溶液洗脱，去除罗丹明B分子，即得用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜。本发明制备方法制得的纳米纤维膜还具有对罗丹明B的特异性识别、易于操作和不产生二次污染等优点。

Description

用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种检测介质的制备方法，尤其涉及一种醋酸纤维素制取分子印迹纳米膜的制备方法，制得的印迹纳米膜能用于罗丹明B的检测。

背景技术

罗丹明B(Rhodamine B)，又叫玫瑰红B，化学分子式为C₂₈H₃₁N₂O₃Cl，是一种具有桃红色的人工合成的三苯甲烷类碱性染料，罗丹明B在溶液中有强烈的荧光，用作实验室中细胞荧光染色剂、有色玻璃、特色烟花爆竹等行业。脂溶性的罗丹明B曾经不仅被用作食品添加剂，还作为调味品(主要是辣椒粉和辣椒油)和染色剂。实验证明罗丹明B具有潜在的致癌和致突变性，我国和欧盟等都不允许在食品中使用。2008年，卫生部发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》就有罗丹明B。目前对罗丹明类染料的检测方法有紫外-可见分光光度法，高效液相色谱法(HPLC)和液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)，而通常样品基质比较复杂，必须进行富集和净化处理后，才能进样检测，所以样品前处理就显得尤为重要了。分子印迹膜是分子印迹技术与膜萃取技术相结合的产物，由于对特定目标分子具有较高的选择性，而被广泛应用于样品前处理过程。但是，分子印迹膜目前存在制备方法复杂，模板分子易渗漏，膜通量小，传质速度慢等缺点，在实际应用中还存在一定的局限性。而Keiichi Yoshimatsu等人首次将分子印迹与电纺丝技术结合，以s-心得安为模板制备了分子印迹颗粒，以对苯二甲酸乙二醇酯为纺丝液，通过电纺丝技术制备了s-心得安分子印迹纳米膜，实现了对水中s-心得安的痕量分析，从而给我们开拓了一个全新的思路。

电纺丝是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场中的喷射作用进行纺丝加工的工艺.近年来，电纺丝作为一种可制备超细纤维的新型加工方法，引起了广泛的关注。由于静电纺丝所得到的纤维比常规方法得到的纤维细度小，所以其非织造膜具有超高的特异性比表面积和孔隙率，可用于增强聚合物纳米复合材料、过滤膜材料、功能性织物保护涂层、传感器、纳米模板和生物医用材料等。例如：Shu-Yan WU等人利用电纺丝技术，将固相膜萃取与高效液相色谱法联用成功的测定了塑料瓶装矿泉水中的双酚A的含量；Yuuki Sueyoshi等人首次报道了关于醋酸纤维素纳米膜在分离方面的应用，取得了很好的分离效果。关于醋酸纤维素膜的报道主要应用于工业污水的处理，而对于醋酸纤维素对某些特定物质吸附性能的研究还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，以醋酸纤维素为原料制得的分子印迹纳米膜能用于罗丹明B的检测。

本发明提出的用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，将罗丹明B加入到醋酸纤维素中，通过静电纺丝技术制备的纳米膜，应用于自制的固相膜萃取装置中，实现了对目标分子罗丹明B的分离富集，从而建立了一种快速、高效的罗丹明B的检测方法。

本发明所述的用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，步骤如下：

罗丹明B溶于丙酮和DMAC(2∶1，v/v)的混合溶液，制成罗丹明B浓度为0.2w/v％的料液，然后加入醋酸纤维素于料液中溶解，制得醋酸纤维素浓度为20w/v％静电纺丝液。

在电压为15kv，流速为1ml/h，喷丝头到接收屏距离为18cm的纺丝条件下，制得无纺布膜。将所得到的无纺布膜用50v/v％甲醇溶液洗脱，采用超声波去除醋酸纤维素中的罗丹明B分子，直至荧光检测不到罗丹明B为止，即得用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜。

本发明技术方案实现的有益效果：

本发明制得的分子印迹纳米膜不仅具有较高的特异吸附性能，还具有纤维直径小，比表面积大，孔洞尺寸小，膜通量高等优点。将制备的分子印迹纳米膜固定于固相萃取装置中，优化固相萃取条件，同时对实际样品进行分析，取得令人满意的结果。本发明制备方法制得的纳米纤维膜还具有对罗丹明B的特异性识别、易于操作和不产生二次污染等优点。

附图说明

图1醋酸纤维素静电纺纤维的电镜照片；

图2不同含量罗丹明B的印迹膜的吸附曲线；

图3样品膜与空白膜对罗丹明B的吸附；

图4罗丹明B的标准工作曲线。

具体实施方式

以下结合附图详细描述本发明的技术方案。

实施例

本发明实施例采用如下方法制取各类样品膜。

方法一：罗丹明B溶于丙酮和DMAC(2∶1，v/v)的混合溶液，制成含有罗丹明B的料液，然后加入醋酸纤维素于料液中溶解，制得含有醋酸纤维素的静电纺丝液。

在电压为15kv，流速为1ml/h，喷丝头到接收屏距离为18cm的纺丝条件下，制得无纺布膜。将所得到的无纺布膜用甲醇溶液处理，采用超声波去除醋酸纤维素中的罗丹明B分子，直至荧光检测不到罗丹明B为止，即得用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜。

最后将所得的膜60℃真空干燥12小时后，备用。

作为对照，本实施例采用如下方法制取空白膜。

方法二：醋酸纤维素于丙酮和二甲基乙酰胺(DMAC)(2∶1，v/v)的混合溶解制得含有醋酸纤维素的静电纺丝液。

静电纺丝条件为：电压10kv，流速1ml/h，喷丝头到接收屏距离18cm。在设定的条件下进行静电纺丝，得到无纺布膜，然后用甲醇溶液处理，制得醋酸纤维素分子印迹纳米纤维膜。最后将所得的膜60℃真空干燥12小时后，备用。

醋酸纤维素浓度的选择

醋酸纤维素的纺丝浓度范围为16～20w/v％。醋酸纤维素浓度低于15w/v％时，只有微粒，没有纤维；当浓度大于或者等于16w/v％时，出现了液滴被纤维串联起来的现象，即呈现出珠节的形态。随着醋酸纤维素浓度的继续增加，珠节变小，纤维直径变大；当醋酸纤维素浓度为20w/v％时，得到平滑且细度均匀的纤维。醋酸纤维素浓度高于22w/v％时，粘度太大，可纺性降低。所以用20w/v％的浓度做纺丝液，加入罗丹明B进行纺丝，纤维直径在100～300nm之间(图1)。

罗丹明B加入量的选择：

以1×10^-4mol/l的罗丹明B标准溶液为母液，分别配1、0.75、0.5、0.4、0.25×10^-5mol/l 的标准溶液，进行紫外可见定量分析，制作标准工作曲线。线性回归方程：Y＝0.01148+93779X，相关系数：0.9998。

罗丹明分子印迹膜(0.1g/100ml)与罗丹明B分子印迹膜(0.2g/100ml)吸附性能比较结果如图2所示。从0.1g和0.2g罗丹明B吸附曲线可以看出，0.2g罗丹明分子印迹膜的吸附效果比0.1g的吸附效果要好。所以选择0.2g罗丹明分子印迹膜做吸附性能研究。

洗脱剂的选择：

罗丹明B样品膜中目标分子的洗脱，不同的洗脱剂洗脱能力不同。本发明考察了甲醇，甲醇水溶液(v/v，1∶1)对目标分子的洗脱能力，结果如下图所示。从图中可以看出，甲醇水溶液的洗脱能力优于纯甲醇，所以选择甲醇水溶液(v/v，1∶1)为洗脱剂。

表1不同洗脱剂对罗丹明B吸附性能的研究

a：样品膜用甲醇水溶液洗脱(v/v，1∶1)

b：样品膜用甲醇洗脱

罗丹明B吸附性能研究：

从下图3数据可看出：随着罗丹明B浓度的增加，相同质量的样品膜对罗丹明B的吸附量也随着增加，可以明显观察到相同单位质量的样品膜的吸附量远大于空白膜，表明样品膜存在特异的结合位点，对罗丹明B具有良好的特异性吸附性能。原因可能有二种：(1)罗丹明B分子与醋酸纤维素中的-OH存在氢键作用；(2)罗丹明B分子空间结构比较大，所占体积造成的物理结合位点。

样品分析

辣椒水罗丹明标准曲线

配制罗丹明B实际样品，浓度为0、0.2、0.4、0.6、0.8、1、2μmol/L，进样20μL。HPLC分析测定，以峰面积A对浓度C(μmol/L)进行回归分析。结果表明，结果表明：罗丹明B浓度在0～2μmol/L范围内，峰面积A对浓度C线性关系良好，线性回归方程为A＝1.73969C+0.00406；相关系数R为0.9999，样品检出限为1.5×10^-2μmol/L(图4)。

回收率及实际样品分析

在实际样品中分别加入高、中、低三种不同浓度的罗丹明B标准液，在已确定的实验条件下，用样品膜和空白膜分别对实际辣椒样品进行处理，并用HPLC测定加标回收率。测定结果如下。由表可知印迹膜用于辣椒中罗丹明B的加标回收率可达93.6％～101.0％，相对标准偏差(N＝3)为1.7％～3.0％。

表2实际样品中罗丹明B的测定(n＝3)

在已确定的实验条件下，分别用样品膜和空白膜对添加了0.6μmol/L罗丹明B的辣椒粉进行净化富集，同时用样品膜对未添加罗丹明B的辣椒粉进行萃取后用HPLC测定。结果表明：实际样品没有发现含有罗丹明B；在对加标样品的处理中，使用样品膜回收率要远远高于空白膜的回收率，样品膜对罗丹明B有较高的特异性吸附。

Claims

1.一种用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，步骤如下：

罗丹明B溶于丙酮和DMAC的混合溶液，制成罗丹明B浓度为0.2w/v％的料液，然后加入醋酸纤维素于所述的料液中溶解，制得醋酸纤维素浓度为20w/v％静电纺丝液；

之后，在电压为15kv，流速为1ml/h，喷丝头到接收屏距离为18cm的纺丝条件下，制得无纺布膜；将所得到的无纺布膜用50v/v％甲醇溶液洗脱，采用超声波去除醋酸纤维素中的罗丹明B分子，直至荧光检测不到罗丹明B为止，即得用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜。

2.根据权利要求1所述的用于检测罗丹明B的分子印迹纳米纤维膜的制备方法，其特征是所述的丙酮和DMAC体积比为2∶1。