CN110763539B - 一种基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分析化学领域，涉及一种基于分子印迹柱与重量体系的羟基多氯联苯检测方法，借助分子印迹聚合物特异性识别羟基多氯联苯，截留水分，构建了一个用于检测羟基多氯联苯的重量体系。将羟基多氯联苯分子印迹聚合物填充到空固相萃取柱中，其对羟基多氯联苯具有良好的选择性，吸附能力强。当羟基多氯联苯存在时，会被吸附到分子印迹柱上，根据羟基多氯联苯被吸附的程度不同，分子印迹柱的空穴被不同程度的填充，使得水份被不同程度的截留，流出的水份会减少，通过电子天平精确测量水的重量，基于此可以实现对羟基多氯联苯浓度的检测。本发明方法操作简单，耗时较短且不需要大型仪器，有望应用于水样本中羟基多氯联苯的检测。

Description

一种基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯检测方法

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯检测方法。

背景技术

分子印迹聚合物（MIP）是通过分子印迹技术合成的对特定目标分子(模板分子)及其结构类似物具有特异性识别和选择性吸附的聚合物。其具有在形状，大小和官能团上与模板分子互补，易于从各种聚合物合成，并且可以以低成本为特定分析物量身定制的特点。与其他天然材料相比，具有更高的模板灵活性，物理稳定性和热稳定性。因此，MIPs在样品预处理、色谱分离、膜分离、固相萃取、药物控制释放、化学传感、环境检测等领域引起了广泛关注。

化学或生物传感器是由分子识别元件和信号转换器所组成。近十几年来,生物传感器以其突出的灵敏度和特异性引起了广泛的关注,使传感技术的研究不断升温。分子印迹聚合物敏感材料与近年来研究较热的生物敏感材料相比,具有耐高温、高压、酸、碱和有机溶剂,不易被生物降解破坏,可多次重复使用,易于保存等优点。现阶段，研究人员开发出MIPs用作化学仿生传感器主要有：电化学传感器、光化学传感器、质量型传感器等。但是这些方法均需要复杂而漫长的前期准备工作或贵重繁琐的仪器操作。因此，发展一种简单快捷的MIPs应用于化学传感器中是迫切需要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单的基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯的检测方法。所述的分子印迹柱可以实现对羟基多氯联苯进行的专一性识别，利用该羟基多氯联苯分子印迹聚合物微球作为填料制成分子印迹柱，通过流出水份重量的变化，简便地检测羟基多氯联苯。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯检测方法，包括以下步骤：

（1）称取适量的分子印迹聚合物加入到空的底部带聚四氟乙烯筛板（PTFE，孔径25μm）的聚丙烯固相萃取柱中（柱体积1.0mL），然后在填料上加入筛板（PTFE，孔径25μm），用筛板插入工具压实防止溢漏；

（2）将（1）中分子印迹柱使用具有较强洗脱能力的乙腈溶剂润湿柱子，活化填料以便使分子印迹聚合物MIPs表面易于和待测组分发生分子间的相互作用，同时可以除去填料中可能存在的其他杂质；

（3）在（2）中活化得到的分子印迹柱，用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将分子印迹柱与蠕动泵相连，将样品溶液上样；

（4）在（3）中所得到分子印迹柱采用不易把待测组分洗脱出来的超纯水淋洗柱子，去除样品中内源性杂质和其他相关杂质；

（5）在（4）中所得到分子印迹柱通入一定时间超纯水，收集各流出水份，使用电子天平精确测量各流出水份的重量；

（6）在（5）中所得到分子印迹柱通入洗脱液正己烷/乙酸乙酯(1:1，v/v)，将羟基多氯联苯洗脱下来，使分子印迹柱可以循环使用。

本发明的显著特点在于：

（1）以分子印迹聚合物为填料填充固相萃取柱，通过简单通入超纯水，根据水被不同程度截留流出水份重量不同检测羟基多氯联苯，无需复杂的前处理，操作简便，并且可通过延长通入水的时间提高灵敏度。

（2）本发明采用电子天平作为读数检测羟基多氯联苯，简便快捷，无需贵重繁琐大型仪器。

附图说明

图1为本发明所述的分子印迹聚合物场发射扫描电镜图。

图2为本发明所述不同浓度羟基多氯联苯相应的水份重量的变化以及羟基多氯联苯响应的重量信号标准曲线。

图3为本发明羟基多氯联苯响应的重量信号的标准曲线。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

1.取一空固相萃取柱，装入一块筛板（PTFE，孔径25μm），称取50mg分子印迹聚合物加入到空聚丙烯固相萃取柱中（柱体积1.0mL），然后在填料上加入筛板（PTFE，孔径25μm），用筛板插入工具压实防止溢漏；

2.分子印迹柱加入5mL乙腈活化柱子，用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将分子印迹柱与蠕动泵相连，分别加入50mL不同浓度羟基多氯联苯溶液(pH＝11.0)上样；加入10mL超纯水淋洗柱子；所得到分子印迹柱通入超纯水10min，收集各流出水份，使用电子天平精确测量各流出水份的重量；

3.根据收集的各流出水份的重量信号，以空白重量信号为基准，取一个实数，所有重量信号与这个实数做差值，得出的差值与目标物绘制标准曲线；

4.使用后的分子印迹柱通入10mL正己烷/乙酸乙酯(1:1，v/v)，将羟基多氯联苯洗脱下来，使分子印迹柱可以循环使用。

图1为本发明实施例1所述的分子印迹聚合物的场发射扫描电镜图。图2所示为在不同浓度羟基多氯联苯溶液下重量信号的响应，随着羟基多氯联苯的浓度升高，相对应的重量信号也随之增大，说明根据羟基多氯联苯吸附到分子印迹柱中从而不同程度的截留水份，(B) 为羟基多氯联苯响应的重量信号标准曲线，在1-100 ppb范围内有良好的线性关系，线性方程为y = -44.02x-64.14，检测限为0.33ppb。因此，本发明可以实现对羟基多氯联苯浓度的定量检测。

实施例2

1.取一空固相萃取柱，装入一块筛板（PTFE，孔径25μm），称取50mg分子印迹聚合物加入到空聚丙烯固相萃取柱中（柱体积1.0mL），然后在填料上加入筛板（PTFE，孔径25μm），用筛板插入工具压实防止溢漏;

2.分子印迹柱加入5mL乙腈活化柱子，用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将分子印迹柱与蠕动泵相连，分别加入50mL不同浓度羟基多氯联苯溶液(pH＝11.0)上样；加入10mL超纯水淋洗柱子。所得到分子印迹柱通入超纯水40min，收集各流出水份，使用电子天平精确测量各流出水份的重量；

3.根据收集的各流出水份的重量信号，以空白重量信号为基准，取一个实数，所有重量信号与这个实数做差值，得出的差值与目标物绘制标准曲线；

4.使用后的分子印迹柱通入10mL正己烷/乙酸乙酯(1:1，v/v)，将羟基多氯联苯洗脱下来，使分子印迹柱可以循环使用。

图3为本发明实施例2羟基多氯联苯响应的重量信号的标准曲线。在0-1000 ppt范围内有良好的线性关系，线性方程为y = -0.95x-286.07，检测限为33.33ppt。所以可通过延长通入水的时间提高灵敏度。

应用例1

河水样品的预处理

1.采集河水样品，先用定量滤纸过滤除去泥沙等大颗粒杂质，再通过0.45μm滤膜于棕色玻璃烧瓶中，4℃保存。样品测定前，用氢氧化钠溶液调节pH至11.0。测试水样分为空白样和加标样两份，水样加标是在50mL水样中加入5μL浓度为1mg/mL的羟基多氯联苯标准溶液。

2.分子印迹柱加入5mL乙腈活化柱子，用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将分子印迹柱与蠕动泵相连，加入50mL样品(pH＝11.0)上样；加入10mL超纯水淋洗柱子。所得到分子印迹柱通入超纯水8min，收集流出水份，使用电子天平精确测量流出水份的重量，代入标准曲线中，计算出待测样品中羟基多氯联苯的浓度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的等效变化，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种基于分子印迹柱和重量体系的羟基多氯联苯检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将羟基多氯联苯分子印迹聚合物微球填充到空固相萃取柱中成分子印迹柱；

（2）将分子印迹柱活化后，加入不同浓度的pH＝11.0羟基多氯联苯，使羟基多氯联苯吸附到分子印迹聚合物上，淋洗过后，通入10min-1h水溶液，收集各流出水份，使用电子天平精确测量各流出水份的重量，通过洗脱，将羟基多氯联苯洗脱下来，可以使分子印迹柱循环使用；

（3）根据收集的各流出水份的重量信号，绘制标准曲线；

（4）将待测样品加入根据步骤（1）制备的分子印迹柱中，反应后通入10min-1h水溶液，收集流出水份，使用电子天平精确测量流出水份的重量，将该重量信号结合标准曲线，得出待测样品中羟基多氯联苯浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中羟基多氯联苯分子印迹聚合物微球的粒径≤20μm，所述的分子印迹柱为羟基多氯联苯分子印迹聚合物微球为填料填充固相萃取柱。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中活化溶剂为乙腈，体积为5mL。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中淋洗溶剂为超纯水，体积为10mL。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中洗脱溶剂为正己烷/乙酸乙酯，二者体积比为1:1，总体积为10mL。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（4）中待测样品包括雨水，雪水，湖水，海水，河水，污水或上述水样本经过滤后的水样本。

Images