CN109929369B - 一种表面修饰分子印迹膜微探针及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于分子印迹技术领域，公开一种表面修饰分子印迹膜微探针及其应用。所述分子印迹膜微探针是将孔雀石绿溶液和有机改性聚丙烯酸酯乳液混合，然后将处理后的探针在除去氧后的上述溶液中浸泡后，烘干后洗脱孔雀石绿分子后晾干制得；所述有机改性聚丙烯酸酯乳液是在丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸单体中加入阴离子乳化剂制得预备乳液；将预备乳液、碳酸氢钠和引发剂溶液在恒温水浴80～85℃条件下反应后得到种子乳液，再加入有机硅，恒温水浴80～85℃后将温度降至25～40℃制得。本发明利用分子印迹聚合物表面的特异识别位点与孔雀石绿特异性识别，缩短了前处理时间，具有简单、快速、抗基质干扰能力强、选择性高等优点。
Description
技术领域
本发明属于分子印迹技术领域，更具体地，涉及一种表面修饰分子印迹膜微探针及其应用。
背景技术
孔雀石绿(Malachite Green,MG)，又名孔雀绿、碱基绿，为翠绿色有光泽的结晶，是有毒的三苯甲烷类化学物，既是工业染料，也是杀菌和杀寄生虫的化学制剂。食药监管局于1993年，明文规定禁止在水产品中使用MG，随后，各国也对MG颁布了禁用令，我国也在2002年颁布了公告，禁止在可食用动物中使用。
生物大分子印迹技术的原理为当模板分子(印迹分子)与聚合物单体接触时会形成多重作用点，通过聚合过程这种作用就会被记忆下来，当模板分子除去后，聚合物中就形成了与模板分子空间构型相匹配的具有多重作用点的空穴，这样的空穴将对模板分子及其类似物具有选择识别特性。因此，采用此技术制作便于携带的探针用于富集水产品中的孔雀石绿。
拉曼光谱是一种散射光谱，能够提供物质的分子结构信息，每个拉曼振动峰可与某一固定化学键相匹配。同时拉曼光谱技术具有非破坏性，几乎不需要样品制备，可直接测定气体、液体和固体样品。将紫外共振拉曼光谱和分子印迹探针联用可简化检测水产品中孔雀石绿的前处理步骤，实现快速检测。并且紫外共振光谱可避免木签上存在的荧光干扰问题。
现有检测水产品中孔雀石绿技术多为理化检测法和免疫学检测法。其中理化检测法包括：薄层层析法、分光光度法、高压液相色谱法、液相色谱质谱联用法、气相色谱质谱联用法等。但由于现有方法前处理方法较为繁杂，往往在水产品已经售罄或销售至一半时，检测结果还未出来。同时，国内外同类检测水产品中孔雀石绿的技术前处理技术繁琐，无法做到快速检测。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明提供了一种表面修饰分子印迹膜微探针。该分子印迹探针具有高效，快速，灵敏的优点，可以与拉曼光谱联用检测水产品中孔雀石绿。
本发明的另一目的在于提供上述表面修饰分子印迹膜微探针的应用。
本发明的目的通过下述技术方案来实现：
一种表面修饰分子印迹膜微探针，所述分子印迹膜微探针是将孔雀石绿溶液和有机改性聚丙烯酸酯乳液混合，然后将处理后的探针在除去氧后的上述混合溶液中浸泡后，烘干后洗脱孔雀石绿分子后晾干制得；
其中，所述有机改性聚丙烯酸酯乳液是在丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸单体中加入阴离子乳化剂制得预备乳液；再将预备乳液、碳酸氢钠和引发剂溶液在恒温水浴80～85℃条件下反应后得到种子乳液，再加入有机硅，恒温水浴80～85℃后将温度降至25～40℃制得。
优选地，所述探针为木质探针。
更为优选地，所述木质探针为牙签或竹签。
优选地，所述阴离子乳化剂为十二烷基硫酸钠，所述引发剂为过硫酸钾。
优选地，所述丙烯酸丁酯，丙烯酸和甲基丙烯酸单体总质量与阴离子乳化剂的质量的比为(4.8～5.2)：0.15；所述预备乳液的质量、碳酸氢钠的质量和引发剂溶液的体积比为(13～16)g：(0.1～0.3)g：(8～12)ml；所述单体总质量和有机硅的质量比为(4.8～5.2)：(0.144～0.156)。
优选地，所述水浴的时间为2.5～3h；所述浸泡的时间为10～15min。
优选地，所述孔雀石绿溶液得的浓度为0.1～100ppb。
优选地，所述孔雀石绿溶液和有机改性聚丙烯酸酯乳液的体积比为(12～17)：3。
所述的表面修饰分子印迹膜微探针在水产品中检测孔雀石绿中的应用。
所述的表面修饰分子印迹膜微探针在水产品中检测孔雀石绿中的应用是使用拉曼光谱仪对所述的表面修饰分子印迹膜微探针表面吸附物质进行拉曼光谱的检测，获得探针表面物质的拉曼光谱图谱，再将拉曼光谱图谱与孔雀石绿固体的拉曼图谱对照，进而实现水产品中孔雀石绿的定量检测。
本发明利用固相微萃取技术富集水产品中的孔雀石绿分子，联合拉曼光谱可快速获得水产品中孔雀石绿含量是否超标。在制备分子印迹微探针富集孔雀石绿后用孔雀石绿快速检测卡检测，结果呈阳性，说明探针富集所得孔雀石绿达孔雀石绿检测卡的检出限；将此探针用手持拉曼光谱仪检测，获得探针表面物质的拉曼光谱图谱，再将拉曼光谱图谱与孔雀石绿固体的拉曼图谱对照，在复杂食品、环境样品中痕量孔雀石绿快速、灵敏、原位、准确定量分析的微萃取和拉曼光谱联用新方法。在拉曼光谱中以1600cm-1作为孔雀石绿分子的特征峰，进而实现水产品中孔雀石绿的定量检测。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明利用固相微萃取技术富集水产品中的孔雀石绿分子，该分子印迹膜微探针的表面附着的分子印迹膜具有特异性识别位点，可特异识别孔雀石绿分子，联合拉曼光谱可快速获得水产品中孔雀石绿含量是否超标，具有简单、快速、抗基质干扰能力强、选择性高等优点。
2.本发明所得表面修饰分子印迹探针和共聚焦显微拉曼光谱仪联用，显著缩短了孔雀石绿样品前处理时间，可以将快检只需40分钟，显著缩短了孔雀石绿样品前处理时间，检出限也可达国家标准，富集能力良好，可灵敏检测。有效改善了现有快速检测技术缺乏合适前处理技术而造成的检测结果不准确的问题，实现水产品无损、快速、原位、高灵敏检测。
附图说明
图1是表面修饰分子印迹探针表面成膜的SEM照片。
图2是用实施例1中的表面修饰分子印迹探针检测鱼肉的孔雀石绿快速检测卡结果。
图3是孔雀石绿的拉曼图谱。
图4实施例1中的表面修饰分子印迹探针吸附0.01ppb孔雀石绿后的拉曼图谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
1.有机改性聚丙烯酸酯乳液的制备：将SDS(十二烷基硫酸钠)作为乳化剂，以丙烯酸丁酯，丙烯酸，甲基丙烯酸均作为单体制得预备乳液。将预备乳液、碳酸氢钠和引发剂溶液在恒温水浴条件下反应后得到种子乳液，并加入一定量的有机硅，增强成膜性能。恒温水浴2.5h后，将乳液温度降至25℃，得到有机改性聚丙烯酸酯乳液。
2.表面修饰分子印迹探针的制备：将甲醇和蒸馏水处理过后的牙签放入100ppm孔雀石绿溶液和上述乳液混合而成并除氧后的溶液中浸泡10min后，烘干后洗脱孔雀石绿分子，晾干既得表面修饰分子印迹探针。
3.富集孔雀石绿分子：将表面修饰分子印迹探针分别浸泡于100ppb、10ppb、1ppb、0.5ppb、0.1ppb浓度孔雀石绿溶液中以及搅碎的鱼肉中，对其中含有的孔雀石绿分子进行富集。
4.通过分子印迹探针和共聚焦显微拉曼光谱仪联用，可实现对水产品中孔雀石绿的现场快速定性和定量检测。将上述探针晾干后，置于共聚焦显微拉曼光谱仪中，观测其拉曼谱图，并与孔雀石绿固体谱图进行比较，通过关系式n＝KfsVfC0(n：涂层中目标化合物的萃取量；C0：样品基体的初始浓度；Vf：涂层体积；Kfs：目标化合物在涂层和样品基体间的分配系数)计算所得探针上所含孔雀石绿含量。
图1是本实施例表面修饰分子印迹探针表面成膜的SEM照片。从图1中可知，木签表面有一层膜，说明聚合物乳液成功的附着在木签表面，形成具有特异性识别位点的膜；图2是用本实施例中的表面修饰分子印迹探针检测鱼肉的孔雀石绿快速检测卡结果。从图2中可知，T线本身不明显，孔雀石绿快速检测卡呈阳性，说明木签的富集效果好，将鱼肉中孔雀石绿富集后可达快速检测卡的检出限；图3是孔雀石绿的拉曼图谱。图4实施例1中的表面修饰分子印迹探针吸附0.01ppb孔雀石绿后的拉曼图谱。从图3和4中可知，在1600cm-1处有一特别明显的特征峰，为孔雀石绿的特征峰，说明木签在0.01ppb的浓度下也可以取得较好的检测效果。
应用例1
将市场买来的鱼肉取20g剪碎放入烧杯中并加入少量去离子水，将上文所制得探针包埋在鱼肉中。恒温振荡40min，取出鱼肉内的探针。用解析液解析探针后，用孔雀石绿快速检测卡检测，检测结果呈阳性。说明探针上富集的孔雀石绿达到孔雀石绿快速检测卡的检出限，富集效果良好。
应用例2
将上述探针置于20ml 0.1ppb孔雀石绿溶液中。恒温振荡40min，取出溶液内的探针。用解析液解析探针后，将解析液置于拉曼光谱仪中检测，由所得谱图可知探针吸附效果良好，可检测出孔雀石绿的特征峰。
对比例1
将市场买来的鱼肉取20g剪碎放入烧杯中。利用高效液相色谱法检测鱼肉中的孔雀石绿含量，检测时间需要3-4小时。
本发明所得表面修饰分子印迹探针和共聚焦显微拉曼光谱仪联用，只需40分钟左右，显著缩短了孔雀石绿样品前处理时间，检出限也可达国家标准，富集能力良好，可灵敏检测。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合和简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种表面修饰分子印迹膜微探针在水产品中检测孔雀石绿中的应用，其特征在于，使用共聚焦显微拉曼光谱仪对所述的表面修饰分子印迹膜微探针表面吸附物质进行拉曼光谱的检测，获得探针表面吸附物质的拉曼光谱图谱，再将拉曼光谱图谱与孔雀石绿固体的拉曼图谱对照，进而实现水产品中孔雀石绿的定量检测；所述表面修饰分子印迹探针和共聚焦显微拉曼光谱仪联用的检测时间为40分钟；
所述表面修饰分子印迹膜微探针是将体积比为（12~17）:3的孔雀石绿溶液和有机改性聚丙烯酸酯乳液混合得到混合溶液，然后将处理后的木质探针在除去氧后的上述混合溶液中浸泡，烘干后洗脱孔雀石绿分子后晾干制得；
其中，所述孔雀石绿溶液的浓度为0.1~100ppb；所述有机改性聚丙烯酸酯乳液是在丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸单体中加入十二烷基硫酸钠制得预备乳液；再将预备乳液、碳酸氢钠和过硫酸钾溶液在恒温水浴80~85℃条件下反应后得到种子乳液，再加入有机硅，在80~85℃恒温水浴后将温度降至25~40℃制得；所述丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸单体总质量与十二烷基硫酸钠的质量的比为（4.8~5.2）:0.15；所述预备乳液的质量、碳酸氢钠的质量和过硫酸钾溶液的体积比为（13~16）g:（0.1~0.3）g:（8~12）mL；所述丙烯酸丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸单体总质量与有机硅的质量比为（4.8~5.2）:（0.144~0.156）。
2.根据权利要求1所述的表面修饰分子印迹膜微探针在水产品中检测孔雀石绿中的应用，其特征在于，所述水浴的时间为2.5~3h；所述浸泡的时间为10~15min。
3.根据权利要求1所述的表面修饰分子印迹膜微探针在水产品中检测孔雀石绿中的应用，其特征在于，所述木质探针为牙签或竹签。
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| CN107226882A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-03 | 佛山科学技术学院 | 一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备与应用 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108948295B (zh) * | 2018-06-19 | 2020-05-12 | 中国农业大学 | 一种具有对孔雀石绿吸附作用的拉曼活性基底的制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107226882A (zh) * | 2017-05-11 | 2017-10-03 | 佛山科学技术学院 | 一种表面修饰分子印迹固相微萃取探针及其制备与应用 |
Non-Patent Citations (1)
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| 虚拟分子印迹与表面增强拉曼散射联用技术用于孔雀石绿的超灵敏检测;马芳晨等;《高等学校化学学报》;20170630;第38卷(第8期);第1347-1353页 * |
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