CN109160975B - 一种西维因分子印迹聚合物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种西维因分子印迹聚合物的制备方法，属于农药残留检测中吸附剂的制备技术领域。本发明提供的制备方法包括以下步骤：(1)纳米粒子的制备；(2)纳米粒子的改性；(3)分子印迹聚合物的合成；(4)西维因分子印迹聚合物。本发明制备出的西维因分子印迹聚合物能够对食品或果蔬中痕量的西维因农药进行快速检测和处理。对西维因的选择吸附性好，将其作为固相萃取剂应用于实际样品检测中，具有较高的回收率、较低的检出限和较高的精密度，其检测灵敏度高，适合实际检测应用。

Description

一种西维因分子印迹聚合物的制备方法

技术领域

本发明属于分子印迹技术领域，特别涉及一种西维因分子印迹聚合物的制备方法，能够很好用于对粮食和果蔬中农药西维因的痕量残留进行检测和处理。

背景技术

西维因是一种1-萘基-N-甲基氨基甲酸酯类杀虫剂，在20世纪中期进入农药市场，由于具有高效性和广谱性，被大量用于果蔬粮食及经济作物等的害虫防治。西维因具有中等毒性，可经皮肤、消化系统、呼吸系统进入生物体内。较轻的中毒表现为头疼、恶心、呕吐、瞳孔缩小等；重者昏迷、抽搐、肺水肿甚至死亡。其残留时间长，长期作用于人体会干扰人体内分泌，如抑制胆碱酯酶的合成，改变肝微粒体酶，西维因还会损伤生殖系统，造成亚慢性神经中毒，造成免疫功能的改变，甚至致癌。

由于西维因与环境和人类健康有着密切的联系，我国对相关作物中西维因的残留限量标准已有严格的规定，国内外对于西维因残留量的检测方法也进行了大量的研究，目前的检测手段都已相当成熟。

早期对于西维因的检测主要有色度法、荧光分光光度法等，但由于早期的分光光度分析过程中没有分离步骤，对西维因的敏感性比较差，不容易出结果，不是很理想，应用也越来越少。早期西维因的检测方法普遍存在着耗时长、不易出结果、结果不精确等缺点。目前的西维因检测方法主要采用高效液相色谱法(HPLC)，如GB/T5009.21-2003中规定检测西维因的第一法为高效液相色谱法，SN/T1017.7-2014中检测西维因的方法也运用到高效液相法。Pieper等用氯仿从树叶中萃取西维因，采用61cm×2mm i.d的反相色谱柱，用乙腈(40％)和水(60％)的混合液作流动相，紫外检测器280nm下检测得到了满意的结果，但其样品制备过程复杂、耗时长、需要专业技术人员操作以及操作费用高等缺点制约了其在部分地区或部门的应用。Hidalgo等运用一种基于固相提取的全自动方法——SPE-LC-DAD-FD方法弥补了上述方法的不足。该方法采用SPE固相萃取西维因残留液，使其在30mm×4mm i.d.的柱子上富集，然后用甲醇、乙腈和HPLC级水(各5mL)淋洗，最后用乙腈-水混合液(体积比是40:60)作流动相，以1mL/min的流速淋洗，用二极管和荧光检测器来检测，快速准确地得出了结果。以上检测方法要么是偏重于像土壤等固相对象，要么是像水体等液相的对象，有一定的局限性。

就目前普遍采用的高效液相色谱法而言，该方法的检出限常以μg·kg^-1为单位，其灵敏度与检测限和样品的前处理方法密切相关，但检测时需要对样品进行复杂的前处理。其前处理的方法有液液萃取法、固相萃取柱法、超临界流体萃取法和新技术，如固相微萃取、分散液液微萃取和超声辅助表面增强微萃取等来分离富集样品中的西维因。其中液液萃取法需要大量的有机溶剂作为萃取溶剂且操作繁琐，劳动强度大；固相萃取法不仅消耗大量有机溶剂，且耗时长；超临界萃取实验设备昂贵且操作复杂，新技术如固相微萃取法虽然有无溶剂萃取、方便、快速的优点，但在果蔬农药测量中其存在测量成本较高、绝对量测定较难，复杂混合物的定量较难等缺点，西维因在传统处理过程中还易发生分解转变，影响检测结果。

近年来，分子印迹固相萃取技术由于选择性较强、稳定性好、易于制备而受到了广泛关注。分子印迹技术类似于酶联免疫法，但不具有生物活性，来源于抗原和抗体的相互识别原理，利用模板分子和功能单体空间互补、各种共价和非共价作用力形成印迹空穴，达到对目标分子的特异性吸附。分子印迹技术基于抗原-抗体理论，从仿生的角度，用人工的方法制备出对特定模板分子具有高选择性和高亲和性的高分子化合物——分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymers，MIPs)。而金属纳米材料作为一种新型的高分子材料，具有比表面积大、可进行表面修饰以及在外加磁场作用下易于从复杂基质中分离的特性，目前以纳米材料制备西维因分子印迹聚合物的方法较少见于报道。

因此，需要探究一种简单、快速，是以纳米材料制备西维因分子印迹聚合物的方法，且具备高效分离的特点，以期来对食品或果蔬中的西维因农药进行快速检测和处理。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题，而提供一种西维因分子印迹聚合物的制备方法，本发明制备出的西维因分子印迹聚合物能够对食品或果蔬中的痕量西维因农药进行快速检测和处理。对西维因的选择吸附性好，将其作为固相萃取剂应用于实际样品检测中，具有较高的回收率、较低的检出限和较高的精密度，其检测灵敏度高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为，一种西维因分子印迹聚合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)纳米粒子的制备：将二价铁和三价铁的混合铁溶液加到碱液中进行沉淀反应，反应温度为80℃，反应时间1h，反应完毕后分离出沉淀产物，并洗涤至中性；

(2)纳米粒子的改性：将步骤(1)分离出的沉淀产物均匀分散于乙醇-水溶液中，超声15min，然后加入正硅酸乙酯、体积分数25％的氨水，于30℃水浴中震摇6h，将所得物洗涤干静后分散于乙醇溶液中，然后加入KH570，超声10min后进行水浴反应，得到改性后的纳米粒子；

(3)将模板分子西维因、功能单体甲基丙烯酸、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐依次加入乙腈溶液中，再加入步骤(2)所得改性后的纳米粒子，超声混合后，将分散剂聚乙烯吡咯烷酮溶于乙腈后加入到混合溶液中，最后加入交联剂和引发剂，通入氮气，于60℃恒温水浴中发生聚合反应24h，得到分子印迹聚合物；

(4)将步骤(3)所得分子印迹聚合物洗脱除去模板分子西维因，至洗脱液在270nm处吸光度恒定，经洗涤干燥，即得西维因分子印迹聚合物。

本发明采用上述方法制备得到西维因分子印迹聚合物，其通过制备纳米粒子和对纳米粒子进行改性，再通过聚合反应制备得到分子印迹聚合物，聚合反应过程中加入功能单体、模板分子和离子液体，再去掉模板分子，从而得到西维因分子印迹聚合物，其对西维因的选择吸附性好，对西维因的吸附量为7.81mg·g^-1，而对其结构类似物速灭威和异丙威的吸附量仅为2.92mg·g^-1和2.21mg·g^-1，表现出对西维因具有高效的特性选择性；将其作为固相萃取剂应用于实际样品检测中，其平均回收率在90％左右，其检出限为2.32μg·kg^-1，精密度RSD≤2％，较传统样品前处理检测方法有较低的检出限，较高的灵敏度。

要获得更好的选择吸附效果，得到高度灵敏的检测结果，上述制备方法中的优选方案如下进一步所述。

进一步的是，步骤(1)中所述二价铁为FeSO₄，三价铁为FeCl₃，所述混合铁溶液中FeSO₄与FeCl₃的摩尔比为1:2，所述混合铁溶液是缓慢滴加到碱液中。

进一步的是，所述碱液为NaOH和柠檬酸钠的混合溶液，其中，NaOH与柠檬酸钠的摩尔浓度比为10:1。

进一步的是，所述二价铁与碱液中NaOH的摩尔比为1:9，二价铁与碱液中柠檬酸钠的摩尔比为10:1.6。

进一步的是，步骤(1)反应过程中不断充入氮气，待反应完毕后采用磁场分离沉淀产物，得到含纳米粒子的磁流体。

进一步的是，步骤(2)中所述水浴反应的条件为：于60℃恒温水浴下震荡24h，水浴反应中不断充入氮气。

进一步的是，步骤(2)中各反应物的用量按以下比例添加：固相产物：正硅酸乙酯：氨水：KH570＝100mg：1mL：2mL：2mL。

进一步的是，所述乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为8:2。

进一步的是，步骤(3)中各物料的用量比为：西维因：功能单体：交联剂的物质的量比为1:8:16，离子液体的用量为30μL·mL^-1。

进一步的是，步骤(4)中所述洗涤是用纯甲醇洗脱至无乙酸味，所述干燥为于55℃下真空干燥至恒重。

在上述方案下，本发明的有益效果在于：本发明的制备方法获得了纳米粒子修饰的西维因分子印迹聚合物，能够很好用于对食品和果蔬中农药西维因痕量残留的检测和处理，其处理方法简单、快速，具有很好的推广使用性。

附图说明

图1为本发明实施例中各产物的红外光谱图；

图2为Fe₃O₄和MMIPs的X射线衍射图谱；

图3-5为实施例中制备的分子印迹聚合物的扫描电子显微镜图；

图6为不同比例模板分子与功能单体制备的MMIPs/MNIPs吸附容量曲线；

图7为不同离子液体用量制备的MMIPs/MNIPs吸附容量曲线；

图8为不同交联剂的量制备的MMIPs/MNIPs的吸附容量曲线；

图9为MMIPs和MNIPs的吸附动力学曲线；

图10为MMIPs和MNIPs的等温吸附容量图；

图11为MMIPs和MNIPs的特异性吸附容量图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体描述，有必要指出的是，以下实施例仅仅用于对本发明进行解释和说明，并不用于限定本发明。本领域技术人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

下述实施例中涉及的试剂如下：

西维因(Carbaryl，98％)、异丙威(Isoprocarb，98％)、速灭威(Tsumacide，98％)、正硅酸乙酯(TEOS，AR)，3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570，AR)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA，AR)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP，AR)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMIMPF 6，98％)均购于成都华夏试剂公司。甲基丙烯酸(MAA，AR)、氢氧化钠(NaOH，AR)、偶氮二异丁腈(AIBN)、柠檬酸钠(AR)、FeCl3·6H2O(AR)、FeSO4·7H2O(AR)、无水乙醇(AR)、甲醇(AR)均购于成都市科龙化学品有限公司。实验用水为超纯水。其中MMIPs/MNIPs代表西维因模板分子印迹聚合物/无模板分子印迹聚合物。

实施例1

(一)制备Fe₃O₄纳米粒子：

将2.7802g FeSO₄·7H₂O(0.01mol)和5.4058g FeCl₃·6H₂O(0.02mol)依次溶于100mL超纯水中，完全溶解后，转移至分液漏斗中；而后将制备的混合铁溶液缓慢滴加到装有45mL 2.0mol·L^-1的NaOH和8mL 0.2mol·L^-1柠檬酸钠混合溶液的三颈烧瓶中(已氮气除氧，烧瓶置于80℃水浴中)，在滴加过程中，保持反应温度80℃不变且隔绝氧气条件，并不断搅拌。滴加完成后继续搅拌反应1h，全程通入氮气阻止氧进入；最后用磁场分离纳米粒子，用超纯水洗涤至中性，得到含有磁性纳米粒子的均匀磁流体Fe₃O₄。

反应的化学方程式为：

2Fe³⁺+Fe²⁺+8OH^-——4H₂O+Fe₃O₄↓

实施例2

(二)改性纳米粒子的制备：

取100mg实施例1制备得到的磁性纳米材料分散于100mL乙醇-水(V:V＝8:2)溶液中，震荡混匀后，超声15min，在其中加入正硅酸乙酯1mL，25％的氨水2mL，再超声10min后进行除氧操作(充氮气1min)，最后于30℃水浴中震摇6h，得到Fe₃O₄@SiO₂。

用乙醇洗涤Fe₃O₄@SiO₂粒子数次后，将其分散于100mL乙醇溶液中，并在其中加入2mLKH570，超声10min，充入氮气1min除氧后置于60℃水浴摇床中震荡24h，得到双键修饰的Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子。

实施例3

(三)制备分子印迹聚合物MMIPs/MNIPs

用乙腈洗涤双键修饰的Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米粒子数遍，将双键修饰的磁性纳米粒子和依次加入了0.1g模板分子(西维因)、0.345mL功能单体(甲基丙烯酸)、30μL离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐)的50mL乙腈溶液混合，超声10min。将0.1g PVP分散剂溶于50mL乙腈中，将其加入磁性材料混合溶液中后，再加入1.585mL交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸酯)，超声10min后，加入25mg引发剂(偶氮二乙丁腈)，超声1min后，进行除氧处理(充氮气1min)，于60℃水浴中震摇24h，得到MMIPs。MNIPs的制备除了不加入模板分子外，同MMIPs制备。

用乙酸-甲醇(V:V＝2:8)混合液洗脱含有模板分子的MMIPs和MNIPs至洗脱液在270nm处吸光度恒定，再用纯甲醇洗脱至无乙酸味，将MMIPs和MNIPs置于55℃真空干燥箱中

干燥至恒重。

实施例4

(四)MMIPs和MNIPs的吸附实验

4.1HPLC检测条件

色谱柱：Sepax HP-C18(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：乙腈-水(V:V＝2:3)溶液；流速：1.0mL·min-1；柱温：30℃；进样量：20μL；检测波长：270nm。

4.2动力学吸附实验

分别称取20mg MMIPs于50mL的离心管中，每个容量瓶均加入8mL浓度为20μg·mL^-1的甲醇-水(V:V＝1:1)西维因溶液，在恒温(25℃)摇床上进行吸附反应，分别反应不同的时间：0、10、20、30、40、50、60、80、120、160min，取出后在外加磁场作用下分离MMIPs，将上清液通过0.45μm的有机滤膜后按照4.1中色谱条件测定上清液中西维因的浓度，并计算其吸附量。

吸附量计算公式如下：

Q＝(Co-C)V/W(1)

式中：Q为MMIPs的单位吸附量(mg.g^-1)；

Co为西维因的初始浓度(mg.mL^-1)；

C为西维因吸附残液的浓度(mg.mL^-1)；

V为西维因溶液的体积(mL)；

W为MMIPs的质量(g)。

MNIPs的测定方法与MMIPs的测定方法一致。

4.3等温吸附实验

等温实验类似动力学吸附实验。以甲醇-水(V:V＝1:1)溶液为溶剂，配制浓度为5、10、20、40、60、80、100μg.mL^-1的西维因标准液，用8.0mL不同浓度标准溶液平衡20mg MMIPs，室温下摇床振荡4h，在外加磁场作用下分离上清液与磁性粒子，上清液过0.45μm的有机滤膜后用于4.1中色谱条件测定上清液中西维因的浓度，按照式(1)计算其吸附容量。

MNIPs的测定方法与MMIPs的测定方法一致。

4.3特异性吸附实验

为了考察印迹聚合物材料对模板分子的选择性，选择结构相似的另两类氨基甲酸酯农药异丙威和速灭威为结构类似物以此来测定MMIPs的选择吸附能力。

分别称取20mg MMIPs分散于8mL浓度均为20μg·mL^-1的西维因、异丙威、速灭威的甲醇-水(V:V＝1:1)溶液中。在50mL离心管中，于室温下振荡4h后，用磁铁吸附磁性粒子，吸取上清液，过0.45μm有机滤膜，按照4.1的色谱条件下进行测定，按照式(1)计算其吸附容量。

MNIPs的测定方法与MMIPs的测定方法一致。

4.4标准曲线的建立

配制浓度分别为1、5、10、20、30、40、50μg·mL^-1的西维因标准溶液。按照4.1的色谱条件进行测定，以浓度为横坐标，以峰面积为纵坐标进行线性回归。

实施例5

(五)样品的测定

5.1加标样品测定

为比较MMIPs-HPLC法和参照SN/T 1017.7-2014中SPE-HPLC法对西维因的检测效果，实验分别用自制MMIPs和500mg/500mg/6mL的C18固相萃取柱对实际样品苹果进行前处理后，在4.1的色谱条件下进行测定，比较两种方法的检测限。

5.2MMIPs法样品前处理

选取大米和苹果作为样品。

分别称取5g粉碎大米，装于50mL离心管中，按照相应的加标水平进行加标处理，然后加入10mL甲醇溶液，超声10min后，匀浆机高速匀浆2min混匀，4℃，4000r·min^-1，离心5min。吸取上清液，过0.45μm有机相滤膜，取过膜后清液8mL，加入20mg西维因分子印迹物，室温下200r·min^-1震荡吸附4h后，弃用上清液。MMIPs每次加入1mL乙酸-甲醇(V:V＝2:8)洗液，每次超声1min(共洗脱四次)，合并四次洗脱液。将洗脱液于45℃氮吹仪上吹干，然后加入1mL40％的乙腈水溶液溶解残余物，过0.45μm有机相滤膜后液相检测。苹果样品的前处理方法同大米样品处理。

5.3传统固相萃取柱样品前处理

选取大米和苹果作为样品。

分别称取5g粉碎大米，装于50mL离心管中，按照相应的加标水平进行加标处理，然后加10mL水润湿样品，30min后加入5g氯化钠、20mL乙腈，4000r·min^-1离心10min，将上清液经装有10g无水硫酸钠的漏斗过滤至容器中，再用10mL乙腈重复以上提取过程，合并提取液于同一容器中，于45℃水浴浓缩至近干，待净化。

用2mL乙腈-甲苯(V:V＝3:1)溶解上述步骤中所获得的浓缩液，用10mL乙腈-甲苯(V:V＝3:1)预淋洗固相萃取柱(500mg/500mg/6mL)，弃去全部流出液。将样品提取液通过固相萃取柱，再用10mL乙腈-甲苯(V:V＝3:1)溶液分三次洗脱，控制流速为0.5mL/min，收集全部流出液，于45℃氮气吹干。用1.0mL甲醇-水溶液(V:V＝85:15)溶解浓缩液，过0.45μm有机微孔滤膜后进行液相检测。苹果样品的处理同大米样品处理。

5.4检测限实验

分别称取6份5g大米/苹果，按照1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5μg·kg^-1的加标水平加入相应量的西维因，分别按照5.2和5.3中各自的样品前处理方法制备试样。以3倍信噪比的为准，考察两种不同方法的最低检测限。

5.5回收率和精密度测定

分别称取4份各5g大米/苹果，按照3.0、5.0、10.0、20.0μg·kg^-1的加标水平进行加标处理，并对大米/苹果进行前处理，考察MMIPs法的回收率和精密度。

实施例6

(六)聚合物表征实验

6.1红外光谱

图1为Fe₃O₄磁性纳米粒子(a)、Fe₃O₄@SiO₂(b)、KH570改性的Fe₃O₄@SiO₂(c)、MMIPs(d)的红外光谱图。图1(a)中570cm^-1的峰为Fe—O的拉伸振动特征峰，图1(b)、(c)、(d)中均出现了此峰，说明经过修饰和改性的MMIPs具有与Fe₃O₄相同的磁性。图1(b)中1100cm^-1出现的强峰为Si—O的伸缩振动特征峰，说明通过硅烷化反应，在Fe₃O₄表面形成了硅烷包被的修饰膜，从而得到Fe₃O₄@SiO₂。图1(c)中1750cm^-1的吸收峰为C＝O的特征吸收峰，说明KH-570与Fe₃O₄磁性纳米粒子表面的羟基发生了化学反应，在Fe₃O₄@SiO₂表面嫁接了双键，达到了KH-570改性Fe₃O₄@SiO₂的目的，为能够成功在Fe₃O₄表面进行模板分子印迹提供了保障。图1(d)中3000cm^-1处出现的峰为-COOH的特征吸收峰，这是由功能单体MAA与交联剂EDGMA发生了接枝交联聚合反应，并且模板分子CBR成功印迹，形成了模板分子的印迹聚合物层。

6.2X射线衍射图谱

从图2中可以明显看出，制备的MMIPs在30.3°，35.6°，43.5°，53.6°，57.0°和62.9°处具有六个衍射峰，大致对应于(220)，(311)，400)，(422)，(511)和(440)的晶面。所有的峰都是Fe₃O₄的特征峰，说明制备聚合物的过程并没有消除Fe₃O₄的磁性。

6.3扫描电子显微镜图谱

图3-5分别为未加离子液体的MMIPs(A)、加入离子液体的MMIPs(B)、加入离子液体的MNIPs(C)的扫描电子显微镜图。从图3-5中可以看出，聚合物呈球形；MMIPs粒径整体略微大于MNIPs，说明模板分子对粒径大小存在影响；经过层层修饰过后的MMIPs表面具有一定的粘性。聚合物表面粗糙，能对结合目标分子进行吸附作用。加入离子液体形成的聚合物B比未加离子液体的聚合物A的结构更加稳定。

实施例7

(七)优化实验

7.1最优模板分子与功能单体物质的量之比

如图6所示，MMIPs和MNIPs的吸附容量在模板分子与功能单体物质的量比为1:8时出现最大值，此时西维因和甲基丙烯酸的空间互补作用最强，形成的自组装复合物稳定性最好，由此得到的MMIPs具有最强的分子识别和吸附能力。

MMIPs的吸附容量明显高于MNIPs的吸附容量，这是因为MNIPs中没有加入模板分子，所形成的聚合物对于西维因的吸附依靠非特异性的非共价键的作用，因此对于西维因的吸附容量小于MMIPs。

吸附容量随着功能单体的增加先升高再下降。功能单体过少模板分子不能与功能单体作用形成“印迹空穴”，从而导致聚合物不稳定，特异性吸附减弱；过多会引起自身反应，减少“印迹空穴”活性位点和产生空间位阻，使得模板分子不易被洗脱。

7.2离子液体的用量

离子液体是印迹分子主-客体共聚结构形成的介质，对反应速率、聚合物结构、形态、分子量都有一定的影响。其能加速聚合，提高MMIPs稳定性，提高MMIPs的选择性识别能力、增加吸附容量和加快吸附平衡。如图7所示为不同离子液体用量制备的MMIPs/MNIPs对应的吸附容量。

从图7可以看出，MMIPs和MNIPs对西维因的吸附容量随着离子液体用量的增加而增加，当离子液体加入量≥30μL·mL^-1时，吸附容量基本达到饱和值，故最终加入离子液体的最适量为30μL·mL^-1。烷基咪唑类离子液体在聚合物的制备中起到助溶和致孔的作用，但是随着离子液体的增加，MMIPs、MNIPs的吸附因子和印迹因子随之增加，使得模板分子长时间保留在印迹空穴中，不利于洗脱，故吸附容量趋于稳定，不再增加。

7.3最优模板分子/功能单体/交联剂物质的量

如图8所示，当模板分子：功能单体：交联剂三者物质的量比为1：8：16时，MMIPs和MNIPs对西维因有最大的吸附容量，聚合物中形成最佳的三维网状结构，故选择此比例为三者的最终试验比例。

当模板分子与功能单体自组装后，加入交联剂，在热和引发剂的作用下，交联剂与功能单体结合，形成三维网状的刚性结构，达到将复合物冻结起来的效果，将模板分子网在其中，所以随着交联剂的增加，交联度上升，刚性结构增强，吸附容量上升；但是交联剂过多，会导致交联剂自身交联，网状结构致密，后续洗脱剂难以洗脱除模板分子，进而导致吸附容量下降，故交联剂的用量应适中。

7.4洗脱剂的选择

四种不同比例乙酸-甲醇混合溶液作为洗脱剂洗脱制备好的磁性分子印迹结合物中的模板分子，结果如表1所示。

表1不同洗脱液回收率

表1结果表明，乙酸-甲醇(V:V＝2:8)溶液作为洗脱剂时，西维因在各个溶剂体积用量中的回收率最高；当洗脱剂用量为4mL时，回收率基本趋于稳定。综合考虑，选取乙酸-甲醇(V:V＝2:8)溶液作为洗脱剂，用量为4mL。

实施例8

(八)吸附实验结果

8.1动力学吸附试验

分别根据MMIPs和MNIPs的动力学吸附容量，绘制出MMIPs和MNIPs动力学吸附容量曲线如图9所示。

从图9曲线可以看出，在0-40min内，MMIPs和MNIPs对西维因的吸附速度很快，吸附容量也随着时间的增加而上升。在40min时，MMIPs的吸附容量达7.81mg·g^-1，在40min之后，吸附容量增加速度下降，吸附基本达到平衡。原理为，吸附初始时阶段，MMIPs和MNIPs表面有较多与西维因结合的位点，西维因可以快速和印迹位点结合；随着大多数印迹位点和西维因结合后，西维因向微球粒子内部扩散，阻力增大，吸附速率下降，至达到吸附平衡。MNIPs的吸附容量达1.92mg·g^-1，低于MNIPs的吸附容量，这是因为MNIPs表面没有和西维因相匹配的印迹位点，因此很难将西维因分子牢固吸附在其表面，吸附容量较小。

8.2等温吸附试验

根据MMIPs和MNIPs的等温吸附容量，绘出等温吸附容量如图10所示。

从图10看出MMIPs和MNIPs的平衡吸附容量随着西维因初始浓度的上升而增加。在西维因浓度为0～70mg·L^-1时，吸附容量增加速度较快，其后吸附容量增加速度有所减缓。

8.3特异性吸附试验

根据MMIPs和MNIPs的吸附容量，绘出特异性吸附容量如图11所示。

从图11可以看出，MMIPs对西维因的吸附量为7.81mg·g^-1，高于对速灭威的吸附量为2.92mg·g^-1，对异丙威的吸附量为2.21mg·g^-1，MMIPs对西维因具有更高的亲和力和选择吸附能力。MNIPs对西维因的吸附量为1.92mg·g^-1，远低于MMIPs对西维因的吸附量，MMIPs对于西维因的特异性吸附性能大大优于MNIPs。

Claims (9)

1.一种西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）纳米粒子的制备：将二价铁和三价铁的混合铁溶液加到碱液中进行沉淀反应，反应温度为80 ℃，反应时间1 h，反应完毕后分离出沉淀产物，并洗涤至中性；

（2）纳米粒子的改性：将步骤（1）分离出的沉淀产物均匀分散于乙醇-水溶液中，超声15min，然后加入正硅酸乙酯、体积分数25 %的氨水，于30 ℃水浴中震摇6 h，将所得物洗涤干净 后分散于乙醇溶液中，然后加入KH570，超声10 min后进行水浴反应，得到改性后的纳米粒子；

（3）将模板分子西维因、功能单体甲基丙烯酸、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐依次加入乙腈溶液中，再加入步骤（2）所得改性后的纳米粒子，超声混合后，将分散剂聚乙烯吡咯烷酮溶于乙腈后加入到混合溶液中，最后加入交联剂和引发剂，通入氮气，于60℃恒温水浴中发生聚合反应24 h，得到分子印迹聚合物；其中，西维因：功能单体甲基丙烯酸：交联剂的物质的量比为1:8:16，离子液体的用量为30 μL·mL^-1；

（4）将步骤（3）所得分子印迹聚合物洗脱除去模板分子西维因，至洗脱液在270 nm处吸光度恒定，经洗涤干燥，即得西维因分子印迹聚合物。

2.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述二价铁为FeSO₄，三价铁为FeCl₃，所述混合铁溶液中FeSO₄与FeCl₃的摩尔比为1:2。

3.根据权利要求2所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述碱液为NaOH和柠檬酸钠的混合溶液，其中，NaOH与柠檬酸钠的摩尔浓度比为10:1。

4.根据权利要求3所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述二价铁与碱液中NaOH的摩尔比为1:9，二价铁与碱液中柠檬酸钠的摩尔比为10:1.6。

5.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）反应过程中不断充入氮气，待反应完毕后采用磁场分离沉淀产物，得到含纳米粒子的磁流体。

6.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述水浴反应的条件为：于60℃恒温水浴下震荡24 h，水浴反应中不断充入氮气。

7.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中各反应物的用量按以下比例添加：沉淀产物：正硅酸乙酯：氨水：KH570=100 mg:1mL:2mL:2mL。

8.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，所述乙醇-水溶液中乙醇与水的体积比为8:2。

9.根据权利要求1所述的西维因分子印迹聚合物的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述洗涤是用纯甲醇洗脱至无乙酸味，所述干燥为于55℃下真空干燥至恒重。

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