CN108484816B - 一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物和化学发光试剂盒及检测方法 - Google Patents

一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物和化学发光试剂盒及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物和化学发光试剂盒及检测方法，利用2‑三氟甲基吩噻嗪为分子模板、甲基丙烯酸为功能单体、偶氮二异丁腈为引发剂、乙二醇二甲基烯酸酯为交联剂进行制备。并以该分子印迹化合物为核心试剂、以咪唑为催化剂，以双(2,4,6‑三氯苯基)草酸酯和过氧化氢为化学发光试剂制备了化学发光试剂盒，同时还给出了利用该试剂盒的检测方法。该分子印迹聚合物能够对多种吩噻嗪类药物进行捕捉，化学发光试剂盒能够准确、快速、高效地对多种吩噻嗪药物进行检测。

Description

一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物和化学发光试 剂盒及检测方法
技术领域
本发明涉及动物性食品安全领域，具体涉及一种能捕捉4种吩噻嗪类药物的分子印迹聚合物、由此制备的化学发光试剂盒以及利用该试剂盒进行检测的方法。
背景技术
吩噻嗪类药物是一类镇静剂，可用于治疗缓解动物的惊厥、狂躁，或用于麻醉前给药，常见品种有氯丙嗪、异丙嗪、奋乃静、乙酰丙嗪。当此类药物添加至动物饲料中作为饲料添加剂时，可以减少动物的活动量，从而提高饲料转化率、起到催肥作用。但此类药物代谢缓慢，在动物体内可残留2-3个月，直接危害到消费者身体健康。中国农业部规定：禁止此类在动物饲料和饮用水中使用，也不得以抗应激和促生长为目的在养殖业中使用，且在动物性产品中不得检出。因此，必须要对饲料、饮水和动物性食品中可能添加/残留的吩噻嗪类药物进行检测，以保障消费者健康。
目前，针对吩噻嗪类药物的检测方法主要包括高效液相色谱法、液-质联用法、气相色谱法、免疫检测法等。在这些方法中，仪器分析法所需的设备价格昂贵，样品前处理过程复杂，耗时长，无法实现大批量产品的快速筛查。免疫分析法虽然简单、方便，可用于大批量样品的检测，但制备免疫分析法的核心试剂抗体需要4-6个月的周期，制备的抗体不能耐受苛刻的化学条件变化，且建立的免疫分析法或商品化免疫检测产品均为一次性使用。因此，非常有必要研制简单、快捷、耐用、可循环的检测方法用于此类药物的残留监控。
分子印迹聚合物是一种高分子合成材料，它是用特定的目标物为分子模型，将功能单体在模板分子周围交联而合成的一种物质。该聚合物上印迹的大量三维空腔可以特异性识别该分子模板及其结构类似物，因此，分子印迹聚合物具有与抗体类似的特异性识别能力，被称为“塑料抗体”。而且，分子印迹聚合物制备期短（1-2周）、成本低、耐酸/碱/高温、可重复循环使用。目前，国内外有少数文献采用氯丙嗪、奋乃静、2-氯吩噻嗪为分子模板合成了针对吩噻嗪类药物的分子印迹聚合物，但这些聚合物均是作为样品前处理过程中的吸附剂对样品进行提取净化。到目前为止，国内外均没有利用分子印迹聚合物作为检测试剂用于吩噻嗪类药物残留检测的研究报道。
化学发光法的操作过程比传统免疫分析法操作更简便，分析速度更快（10-30秒），且所用试剂均为化学试剂，不受温度、时间等因素影响。但在普通化学发光法的检测过程中，容易受其他共存的可产生化学发光的物质的影响，存在很大不足。如前所述，分子印迹聚合物具有特异性识别能力，将其与化学发光法结合可将二者的优点结合。但到目前为止，国内外均没有针对吩噻嗪类药物的分子印迹聚合物-化学发光法或试剂盒的相关研究报道。
发明内容
本发明的一个目的是一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物，该分子印迹聚合物能够对多种吩噻嗪类药物进行捕捉，并能够直接用于化学发光分析法的检测。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种吩噻嗪类药物族特异性的分子印迹聚合物，由如下方法制备，以下原料按物质的量计：
（a）将1份分子模板2-三氟甲基吩噻嗪和5~7份功能单体甲基丙烯酸溶于溶剂中，搅拌溶解后，静置反应10~12小时；
（b）向上述反应体系中加入30~40份的引发剂偶氮二异丁腈和10~20份的交联剂乙二醇二甲基烯酸酯，振荡反应10~12小时；
（c）将上述反应后所得的固体颗粒物放在索氏提取器中，用提取液连续回流12~24小时，将印迹的模板分子提取出来；
（d）将上述反应后的固体颗粒物烘干后，得吩噻嗪类药物族特异性分子印迹聚合物。
优选的，所述的步骤（a）中所用的溶剂为氯仿，步骤（c）中所用的提取液为甲醇/乙酸混合溶液。
本发明的另一个目的是提供一种吩噻嗪类药物的族特异性检测的化学发光试剂盒，该试剂盒能够对多种吩噻嗪类药物进行准确检测，操作便捷，结果可靠。为此，本发明采取如下技术方案：
一种吩噻嗪类药物的族特异性检测的化学发光试剂盒，所述化学发光试剂盒上述的分子印迹聚合物为核心试剂，以咪唑为催化剂，以双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯和过氧化氢为化学发光试剂，根据发光强度与待测物浓度具有比例关系对待测物浓度做出检测。
本发明还提供利用上述化学发光试剂盒对吩噻嗪类药物的检测方法，包括如下步骤：
（a）将前述分子印迹聚合物悬浮于重量百分比为0.5~2%聚乙烯醇溶液中，然后加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中进行包被；
（b）将待检测的吩噻嗪类药物或样品提取液加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中，由所述分子印迹聚合物进行捕获；
（c）对所述聚苯乙烯滴定板的小孔进行洗涤，清除杂质和没有被捕获的吩噻嗪类药物；
（d）将双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯、咪唑和过氧化氢依次加入到所述聚苯乙烯滴定板的小孔中，振荡后，将该聚苯乙烯滴定板置于化学发光仪或多功能酶标仪中，读取各小孔的化学发光值。
优选的，所述步骤（c）中，用甲醇对所述聚苯乙烯滴定板的小孔进行洗涤。
本发明的有益效果是：以含有吩噻嗪类药物结构母核吩噻嗪环的化合物2-三氟甲基吩噻嗪为分子模板，合成了此类药物的族特异性分子印迹聚合物，其能同时识别此类药物的4个常见品种：氯丙嗪、异丙嗪、奋乃静、乙酰丙嗪。以该分子印迹聚合物为核心试剂制备的化学发光试剂盒，可以对动物饲料、饮水和肌肉中的4种吩噻嗪类药物进行多残留快速检测，为实现吩噻嗪类药物残留的现场快速检测奠定了基础，可在更大范围内保障动物性食品安全。另外，由于分子印迹聚合物对化学/物理条件变化的耐受性强，因此，本发明提供的化学发光试剂盒可以重复使用，大大地降低了检测成本，减少了资源浪费，符合当前社会绿色可持续发展的趋势。
附图说明
图1为对照的无分子模板时合成的聚合物的电镜扫描图片；
图2为本专利制备的分子印迹聚合物的电镜扫描图片；
图3为本专利制备的分子印迹聚合物对4种吩噻嗪类药物的捕捉效果；
图4为氯丙嗪检测的浓度与光密度值的标准曲线。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1 分子印迹聚合物合成例1
（a）将1份分子模板2-三氟甲基吩噻嗪和5份功能单体甲基丙烯酸溶于溶剂中，搅拌溶解后，静置反应10小时；
（b）向上述反应体系中加入30份的引发剂偶氮二异丁腈和10份的交联剂乙二醇二甲基烯酸酯，振荡反应10小时；
（c）将上述反应后所得的固体颗粒物放在索氏提取器中，用提取液连续回流12小时，将印迹的模板分子提取出来，所用的提取液为甲醇与乙酸的混合溶液，并且甲醇与乙酸的体积比为9：1；
（d）将上述反应后的固体颗粒物烘干后，得吩噻嗪类药物族特异性分子印迹聚合物。
实施例2 分子印迹聚合物合成例2
（a）将1份分子模板2-三氟甲基吩噻嗪和7份功能单体甲基丙烯酸溶于溶剂中，搅拌溶解后，静置反应12小时；
（b）向上述反应体系中加入40份的引发剂偶氮二异丁腈和20份的交联剂乙二醇二甲基烯酸酯，振荡反应12小时；
（c）将上述反应后所得的固体颗粒物放在索氏提取器中，用提取液连续回流24小时，将印迹的模板分子提取出来，所用的提取液为甲醇与乙酸的混合溶液，并且甲醇与乙酸的体积比为9：2；
（d）将上述反应后的固体颗粒物烘干后，得吩噻嗪类药物族特异性分子印迹聚合物。
实施例3 分子印迹聚合物合成例3
（a）将1份分子模板2-三氟甲基吩噻嗪和6份功能单体甲基丙烯酸溶于溶剂中，搅拌溶解后，静置反应11小时；
（b）向上述反应体系中加入35份的引发剂偶氮二异丁腈和15份的交联剂乙二醇二甲基烯酸酯，振荡反应11小时；
（c）将上述反应后所得的固体颗粒物放在索氏提取器中，用提取液连续回流18小时，将印迹的模板分子提取出来，所用的提取液为甲醇与乙酸的混合溶液，并且甲醇与乙酸的体积比为9：0.5；
（d）将上述反应后的固体颗粒物烘干后，得吩噻嗪类药物族特异性分子印迹聚合物。
本例所制备的分子印迹聚合物的电镜扫描照片如图2所示，由图2可见其表面多孔，为模板分子印迹形成的空腔，可对吩噻嗪类药物进行识别；与此相区别的，如果不采用分子模板，合成出的聚合物的电镜扫描照片如图1所示，其表面平整、光滑，没有孔隙，不能对吩噻嗪类药物进行识别。
实施例4 上述分子印迹聚合物对四种吩噻嗪类药物的捕捉效果检验
将上述所制备的分子印迹聚合物颗粒作为填料置于空的固相萃取柱中，将氯丙嗪、异丙嗪、奋乃静、乙酰丙嗪等4种药物的标准品混和溶液加到该柱上，液体自然流出。然后用甲醇/乙酸溶液(9:1，V/V)将被吸附的药物洗脱，洗脱液用高效液相色谱法检测。色谱图表明该聚合物有特异性吸附4种药物的能力。因此，将该聚合物包被于微孔板的小孔中作为识别元件，组装成的试剂盒就可以吸附上述4种吩噻嗪类药物。然后，加入的化学发光试剂发生化学反应释放能量，被吸附的药物分子吸收了释放的能量后，发生跃迁再返回基态，这一过程发光，从而对被吸附药物进行定量分析。
实施例5 化学发光试剂盒的组成
化学发光试剂盒包括如下组成：
实施例1、2或3所制备的分子印迹聚合物，作为核心试剂，其可以捕捉吩噻嗪类药物，为检测提供基础；
双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯和过氧化氢，二者作为化学发光试剂；
咪唑，作为为催化剂，对反应起到催化作用，使其快速发光；
发光后，利用化学发光仪根据发光强度与待测物浓度具有正比例关系对待测物浓度做出检测。
实施例6 利用上述试剂盒对四种吩噻嗪药物的检测方法
检测方法如下：
（a）将前述分子印迹聚合物悬浮于重量百分比为0.5~2%（优选1%）聚乙烯醇溶液中，然后加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中进行包被；
（b）将待检测的吩噻嗪类药物或样品提取液加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中，由所述分子印迹聚合物进行捕获；
（c）利用甲醇对所述聚苯乙烯滴定板的小孔进行洗涤，清除杂质和没有被捕获的吩噻嗪类药物；
（d）将双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯、咪唑和过氧化氢依次加入到所述聚苯乙烯滴定板的小孔中，振荡后，将该聚苯乙烯滴定板置于化学发光仪或多功能酶标仪中，读取各小孔的化学发光值。
上述分子印迹聚合物-化学发光试剂盒用甲醇进行洗涤后，可重复使用6次。
实施例7 化学发光试剂盒的检测效果
以氯丙嗪为例，将系列浓度的药物溶液（0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10、20、50、100ng/mL）分别添加到包有分子印迹聚合物的不同小孔中，按实施例6的步骤进行实验。结果表明，药物浓度与化学发光值之间呈良好线性关系，说明使用该试剂盒时，可以通过测定的光密度值对药物的浓度进行计算，具有较高的准确性，实验结果如图4所示。
上述实施例只是对本新型构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本发明构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (3)

1.一种吩噻嗪类药物的检测方法，其特征在于包括如下步骤：
首先由如下方法制备分子印迹聚合物，以下原料按物质的量计：
（a）将1份分子模板2-三氟甲基吩噻嗪和5~7份功能单体甲基丙烯酸溶于溶剂中，搅拌溶解后，静置反应10~12小时；
（b）向步骤（a）反应体系中加入30~40份的引发剂偶氮二异丁腈和10~20份的交联剂乙二醇二甲基烯酸酯，振荡反应10~12小时，得到固体颗粒物；
（c）将所述固体颗粒物放在索氏提取器中，用提取液连续回流12~24小时，将模板分子2-三氟甲基吩噻嗪提取出来；
（d）将步骤（c）反应后的固体颗粒物烘干后，得吩噻嗪类药物族特异性分子印迹聚合物；
然后按如下方法检测吩噻嗪类药物：
（e）将所述的分子印迹聚合物悬浮于重量百分比为0.5~2%聚乙烯醇溶液中，然后加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中进行包被；
（f）将待检测的吩噻嗪类药物或样品提取液加入到聚苯乙烯滴定板的小孔中，由所述分子印迹聚合物进行捕获；
（g）对所述聚苯乙烯滴定板的小孔进行洗涤，清除杂质和没有被捕获的吩噻嗪类药物；
（h）将双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯、咪唑和过氧化氢依次加入到所述聚苯乙烯滴定板的小孔中，振荡后，将该聚苯乙烯滴定板置于化学发光仪或多功能酶标仪中，读取各小孔的化学发光值；
所述吩噻嗪类药物包括氯丙嗪、异丙嗪、奋乃静和乙酰丙嗪。
2.如权利要求1所述的吩噻嗪类药物的检测方法，其特征在于：所述的步骤（a）中所用的溶剂为氯仿，步骤（c）中所用的提取液为甲醇与乙酸的混合溶液，并且甲醇与乙酸的体积比为9：0.5~2。
3.如权利要求1所述的吩噻嗪类药物的检测方法，其特征在于，所述步骤（g）中，用甲醇对所述聚苯乙烯滴定板的小孔进行洗涤。
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