CN102796276A - 一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分子印迹复合膜，特指一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法。以聚偏氟乙烯微孔滤膜为支撑膜，将该膜涂覆上引发剂，浸入含有模板甲萘威、功能单体4-乙烯基吡啶和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯的二氯甲烷均相体系中，于紫外光下引发聚合，随后通过洗脱模板获得甲萘威分子印迹复合膜。用本发明的印迹膜，以乙腈为淋洗剂，以乙酸-甲醇为洗脱剂，可实现蔬菜样品溶液中残留甲萘威的固相萃取，空白样品加标回收率结果显示该膜对样品中残留的甲萘威具有很好的富集分离能力。本发明制备的分子印迹复合膜可重复使用，制备和使用成本低，对样品进行预处理的步骤简单，分离富集效果好。

Description

一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法

技术领域

本发明涉及分子印迹复合膜，特指一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法。

背景技术

在氨基甲酸酯类农药残留的检测中，所面对的样品都具有成分复杂的特点，需要对样品进行预处理，理想的目标是选择性地将痕量待测物质与复杂的样品基质分离。传统的预处理方法包括液液萃取（LLE）和固相萃取（SPE），SPE具有耗时短，节约试剂，对操作人员的伤害较小的特点，因而其应用也越来越广泛。但是，传统SPE柱的填料通常都是非选择性吸附材料，在实际应用时，往往造成待测物质的损失或样品基质的去除不彻底，因此，新的样品预处理方法需被积极开发出来；分子印迹技术（Molecular imprinting technology，MIT）就是可以满足上述要求的一项技术，以此技术合成的分子印迹聚合物是为待测目标物质（模板）分子量身定做的高分子聚合物，具有预定性和高选择性特点，是传统SPE填料所不能比拟的，但在采用填充柱的使用方式时，仍存在着填料与柱壁间以及填料颗粒间易形成沟流，致使目标物质回收率受损失的不足；分子印迹聚合物膜技术是在MIT基础上发展起来的，其制备方法主要有：原位交联聚合法、相转化法和表面印迹法，但这些方法制得分子印迹聚合物膜性脆且易碎，难以用于实际样品处理，若将分子印迹聚合物镀在多孔支撑膜表面，所得到的复合分子印迹膜（Molecularly imprinted membranes, MIM）既有一定的柔韧性，又具有分子印迹聚合物对模板分子的识别选择性，同时还可克服分子印迹聚合物填充柱的使用缺陷，在农药残留检测方面展现了良好的应用前景，目前尚未见以甲萘威这种氨基甲酸酯类农药为模板分子的MIM的报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前样品前处理方法步骤繁琐所导致的样品不能被有效净化及残留甲萘威不能被有效富集的问题，提供一种甲萘威MIM的制备方法并在固相萃取中加以应用。

本发明的方法包括以下步骤：

(1) 将聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜浸入含有引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）二氯甲烷溶液中，使膜充分吸收溶液，取出后于真空干燥器中干燥，获得膜表面涂敷有引发剂的PVDF膜。

(2) 对模板甲萘威、功能单体4-乙烯基吡啶（4-VP）和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）按摩尔比为1:(4~8):(20~25)的比值分别称取，溶于致孔剂二氯甲烷中超声振荡，使其混合均匀，再通氮气进行除氧，并制成均相体系，其中致孔剂用量按模板（mmol）与致孔剂（mL）比值1:15控制。

(3) 将步骤(1)所得到的表面涂覆有引发剂的PVDF膜浸入步骤(2)制备的体系中，置于紫外灯下照射10~12h。

(4) 用甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤步骤(3)中制备的膜，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去膜上过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，将膜保存于二氯甲烷中备用。

所述步骤（1）中AIBN应过量，其在二氯甲烷溶液的浓度为10mg/mL可满足过量条件；浸入时间5min即可保证膜充分吸收溶液。

所述步骤（2）中超声振荡时间为5min可保证混匀；通入氮气的时间为10min可保证彻底除氧。

所述步骤（3）中紫外灯发出的紫外光波长为365nm。

所述步骤（4）中甲醇-乙酸混合溶剂中甲醇与乙酸的体积比为9:1。

制得的甲萘威MIM可用于富集分离蔬菜样品中的残留甲萘威，通过以下步骤实现：将所述的MIM置于布氏漏斗中，用二氯甲烷均匀地滴在膜的上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，然后以1mL/min流量使制得的蔬菜样品溶液过膜，随后用乙腈清洗去杂质，再用甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液。

所述要过膜处理的蔬菜样品溶液中的溶剂为二氯甲烷。

所述的甲醇-乙酸混合溶剂中乙酸与甲醇的体积比为9：1。

本发明与传统SPE柱相比，对目标物质具有高选择性；与分子印迹固相萃取柱相比，对模板的回收率高；MIM可重复使用不少于6次，制造和使用成本都较低。

附图说明

附图1是甲萘威、4-VP和EGDMA按1:6:25的摩尔比，365nm紫外照射12h条件（实施例1条件）制备的甲萘威MIM和空白非印迹复合膜（NIM）对甲萘威的吸附性能图；从图中可看出，甲萘威MIM对模板甲萘威的吸附能力要远大于NIM，表现出良好的对目标物的选择性。

具体实施方式：

实施例1

一 甲萘威MIM制备

将PVDF圆形滤膜浸入10mg/mL的AIBN溶液中5min，取出后于真空干燥器中干燥。将0.1mmol甲萘威溶于1.5mL二氯甲烷中，依次加入0.6mmol的4-VP和2.5mmol的EGDMA，超声振荡5min，再通氮气10min；然后将涂有引发剂的PVDF膜浸入该混合液中，置于365nm紫外灯下照射12h，制得的复合膜用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，保存于二氯甲烷中备用。

二 甲萘威MIM用于蔬菜样品中残留甲萘威的选择性分离

称取20g空白蔬菜于培养皿中，按0.5mg/kg的加标量添加甲萘威甲醇溶液于蔬菜表面并晾干，甲萘威不具备内吸性，故以4mL甲醇为提取剂，采用滴管吸取提取剂反复冲洗蔬菜表面方法提取甲萘威，洗涤液经0.45μm滤膜过滤，收集滤液并用氮气吹干，用二氯甲烷定容至2mL备用。

用镊子夹取制备的甲萘威MIM置于布氏漏斗中，用吸液管将二氯甲烷均匀地滴在膜上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，随后以1mL/min流量使样品通过固相萃取膜，用乙腈清洗杂质，再用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液，甲萘威的回收率为81.7%。

实施例2

一 甲萘威MIM制备

将PVDF圆形滤膜浸入10mg/mL的AIBN溶液中5min，取出后于真空干燥器中干燥。将0.1mmol甲萘威溶于1.5mL二氯甲烷中，依次加入0.4mmol的4-VP和2.2mmol的EGDMA，超声振荡5min，再通氮气10min。然后将涂有引发剂的PVDF膜浸入该混合液中，置于365nm紫外灯下照射10h，制得的复合膜用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，保存于二氯甲烷中备用。

二 甲萘威MIM用于蔬菜样品中残留甲萘威的选择性分离

称取20g空白蔬菜于培养皿中，按0.5mg/kg的加标量添加甲萘威甲醇溶液于蔬菜表面并晾干；甲萘威不具备内吸性，故以4mL甲醇为提取剂，采用滴管吸取提取剂反复冲洗蔬菜表面方法提取甲萘威，洗涤液经0.45μm滤膜过滤，收集滤液并用氮气吹干，用二氯甲烷定容至2mL备用。

用镊子夹取制备的甲萘威MIM置于布氏漏斗中，用吸液管将二氯甲烷均匀地滴在膜上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，随后以1mL/min流量使样品通过固相萃取膜，用乙腈清洗杂质，再用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液，甲萘威的回收率为85.4%。

实施例3

一 甲萘威MIM制备

将PVDF圆形滤膜浸入10mg/mL的AIBN溶液中5min，取出后于真空干燥器中干燥。将0.1mmol甲萘威溶于1.5mL二氯甲烷中，依次加入0.8mmol的4-VP和2.4mmol的EGDMA，超声振荡5min，再通氮气10min，然后将涂有引发剂的PVDF膜浸入该混合液中，置于365nm紫外灯下照射11h，制得的复合膜用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，保存于二氯甲烷中备用。

二 甲萘威MIM用于蔬菜样品中残留甲萘威的选择性分离

称取20g空白蔬菜于培养皿中，按1.0mg/kg的加标量添加甲萘威甲醇溶液于蔬菜表面并晾干。甲萘威不具备内吸性，故以4mL甲醇为提取剂，采用滴管吸取提取剂反复冲洗蔬菜表面方法提取甲萘威，洗涤液经0.45μm滤膜过滤，收集滤液并用氮气吹干，用二氯甲烷定容至2mL备用。

用镊子夹取制备的甲萘威MIM置于布氏漏斗中，用吸液管将二氯甲烷均匀地滴在膜上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，随后以1mL/min流量使样品通过固相萃取膜，用乙腈清洗杂质，再用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液，甲萘威的回收率为83.4%。

实施例4

一 甲萘威MIM制备

将PVDF圆形滤膜浸入10mg/mL的AIBN溶液中5min，取出后于真空干燥器中干燥。将0.1mmol甲萘威溶于1.5mL二氯甲烷中，依次加入0.6mmol的4-VP和2.5mmol的EGDMA，超声振荡5min，再通氮气10min，然后将涂有引发剂的PVDF膜浸入该混合液中，置于365nm紫外灯下照射12h，制得的复合膜用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，保存于二氯甲烷中备用。

二 甲萘威MIM用于蔬菜样品中残留甲萘威的选择性分离

称取20g空白蔬菜于培养皿中，按1.0mg/kg的加标量添加甲萘威甲醇溶液于蔬菜表面并晾干，甲萘威不具备内吸性，故以4mL甲醇为提取剂，采用滴管吸取提取剂反复冲洗蔬菜表面方法提取甲萘威，洗涤液经0.45μm滤膜过滤，收集滤液并用氮气吹干，用二氯甲烷定容至2mL备用。

用镊子夹取制备的甲萘威MIM置于布氏漏斗中，用吸液管将二氯甲烷均匀地滴在膜上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，随后以1mL/min流量使样品通过固相萃取膜，用乙腈清洗杂质，再用体积比为9:1的甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液，甲萘威的回收率为82.9%。

Claims (8)

1.一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1) 将聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜浸入含有引发剂偶氮二异丁腈（AIBN）二氯甲烷溶液中，使膜充分吸收溶液，取出后于真空干燥器中干燥，获得膜表面涂敷有引发剂的PVDF膜；

(2) 对模板甲萘威、功能单体4-乙烯基吡啶（4-VP）和交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）按摩尔比为1:(4~8):(20~25)的比值分别称取，溶于致孔剂二氯甲烷中超声振荡，使其混合均匀，再通氮气进行除氧，并制成均相体系，其中致孔剂用量按模板（mmol）与致孔剂（mL）比值1:15控制；

(3) 将步骤(1)所得到的表面涂覆有引发剂的PVDF膜浸入步骤(2)制备的体系中，置于紫外灯下照射10~12h；

(4) 用甲醇-乙酸混合溶剂反复洗涤步骤(3)中制备的膜，直至洗脱液中检查不出甲萘威和杂质为止，再用甲醇洗去膜上过量的乙酸，即得到以PVDF为支撑膜的甲萘威MIM，将膜保存于二氯甲烷中备用。

2.如权利要求1一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：所述的所述步骤（1）中AIBN应过量，其在二氯甲烷溶液的浓度为10mg/mL可满足过量条件；浸入时间5min即可保证膜充分吸收溶液。

3.如权利要求1一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中超声振荡时间为5min可保证混匀；通入氮气的时间为10min可保证彻底除氧。

4.如权利要求1一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中紫外灯发出的紫外光波长为365nm。

5.如权利要求1一种甲萘威分子印迹复合膜的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中甲醇-乙酸混合溶剂中甲醇与乙酸的体积比为9:1。

6.如权利要求1所述的甲萘威分子印迹复合膜在富集分离蔬菜样品中的残留甲萘威的应用，其特征在于通过以下步骤实现：将所述的MIM置于布氏漏斗中，用二氯甲烷均匀地滴在膜的上，使膜润湿并和布氏漏斗内壁紧密贴合，然后以1mL/min流量使制得的蔬菜样品溶液过膜，随后用乙腈清洗去杂质，再用甲醇-乙酸混合溶剂洗脱，收集洗脱液。

7.如权利要求6所述的甲萘威分子印迹复合膜在富集分离蔬菜样品中的残留甲萘威的应用，其特征在于通过以下步骤实现：所述要过膜处理的蔬菜样品溶液中的溶剂为二氯甲烷。

8.如权利要求6所述的甲萘威分子印迹复合膜在富集分离蔬菜样品中的残留甲萘威的应用，其特征在于：所述的甲醇-乙酸混合溶剂中乙酸与甲醇的体积比为9：1。

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