核-壳型没食子蓝磁性分子印迹固相萃取材料的合成、表征及应用研究

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行氨基硅烷化改性,形成Fe3O4@SiO2-NH2纳米粒子。以其作为磁性核,采用表面印迹技术,以没食子蓝为模板,丙烯酰胺(AM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,在Fe3O4@SiO2-NH2表面形成没食子蓝分子印迹聚合膜,制备了核-壳型没食子蓝磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@MIPs)。分别采用红外光谱(FT-IR)、场发射扫描电镜(FESEM)、振动样品磁强分析(VSM)和热重分析(TGA)等仪器分析手段,对Fe3O4@MIPs的结构进行表征。研究了它对没食子蓝的吸附性能,探讨了吸附动力学、吸附等温线及分子识别性。并将其应用于食品中分离富集没食子蓝。结果表明,所制备的核-壳型磁性分子印迹聚合物具有高吸附容量(表观最大吸附量达149.32 mg/g),快速的结合动力学(60 min达吸附平衡)及显著的吸附选择性(印迹因子达9.10)。以其作为新型固相萃取材料,结合高效液相色谱(HPLC)检测,对加标食品样品中的没食子蓝进行分离、纯化、检测,加标回收率在97.69%~104.4%之间,RSD在0.85%~1.2%之间,检测限为0.0051μg/m L。在外加磁场作用下Fe3O4@MIPs可快速与样品基质分离,大大提高了实验效率。该方法简单快速,可应用于食品中非法添加的没食子蓝的分离检测。     

罗丹明B表面分子印迹聚合物制备及其荧光检测

以罗丹明B为模板分子,制备了一种基于氧化硅的表面分子印迹聚合物,并采用扫描电镜对表面分子印迹聚合物的性状进行检测,证明表面分子印迹聚合物是在硅胶表面形成了印迹空穴。同时,使用荧光显微镜检测证明罗丹明B可被表面分子印迹聚合物有效结合和快速洗脱。采用荧光分光度计检测表面分子印迹聚合对底物结合能力和特异性,结果显示,表面印迹聚合物对罗丹明B具有高的识别性能,其Kd值为163.6,而相似物罗丹明6G和丁基罗丹明B分别为50和54.5。该方法与传统罗丹明B检测方法（高效液相色谱-紫外检测法）相比更为灵敏,检测限更低,即0.1 mg/L,可检测出痕量物质。     

磁性表面分子印迹聚合物对食品中苏丹红Ⅰ的检测

本文研究了一种对苏丹红Ⅰ的检测的新方法,即磁性表面分子印迹技术。主要是以包裹二氧化硅的磁性纳米颗粒为载体,在其表面合成对苏丹红Ⅰ有特异性识别的磁性表面分子印迹聚合物。利用紫外分光光度计、红外光谱分析仪及透射电子显微镜对于所制备的苏丹红Ⅰ磁性分子印迹聚合物的磁性、形态学功能、吸附性能和特异性进行检测。实验结果表明该磁性表面分子印迹聚合物的印迹位点位于磁性载体的表层,提高与目标物质的结合能力。在外磁场条件下,磁性表面分子印迹聚合物能够轻松地达到吸附平衡并实现磁分离,降低非特异性吸附,从而提高对苏丹红Ⅰ的吸附量和选择性。最后对辣椒中含有的苏丹红Ⅰ进行了回收率检测,回收率达到80%以上。说明采用磁性表面分子印迹法对食品中苏丹红Ⅰ可快速、高效的检测。     

基于磁性分子印迹联用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱测定海产品中的三丁基锡

以四氧化三铁作为支撑体进行表面分子印迹,通过两步聚合,在其表面修饰上功能单体(甲基丙烯酸MAA),与模板分子(三丁基锡TBT)、交联剂(二甲基丙烯酸乙二醇酯EGDMA)和致孔剂(乙腈)聚合,成功地制备了能特异性识别TBT的磁性分子印迹聚合物(Fe_3O_4@MIPs)。对其进行物理表征,并研究了其吸附、选择等能力。结果表明,该磁性分子印迹聚合物对比传统印迹聚合物有更大的吸附量,更显著的选择吸附性,而因其磁性分离特性,前处理过程变得更简易,快速。用磁性分子印迹聚合物作为吸附剂富集分离,在多种海产样品中的检测限为1.0 ng/g,加标回收率是79.74%~95.72%,线性范围是5 ng/g到1000 ng/g。对贻贝、泥蚶和大黄鱼进行并联合高效液相色谱电感耦合等离子质谱(HPLC-ICP-MS)分析,样品加标回收率范围在79.74%~95.72%,RSD(相对标准偏差)在1.3%~4.7%。该方法总分析时间更短,检测限更低,线性范围更宽,能更好地应用于海水和海产品中三丁基锡的测定。     

磁性分子印迹聚合物在食品安全检测领域的研究与应用

磁性分子印迹聚合物,是一类以磁性材料为载体,具有特定分子识别位点的聚合物。在外加磁场的作用下,该聚合物可直接选择性的富集分离分析物,故可有效的解决食品样品前处理耗时长、分离难等问题。将其与分析检测仪器联用,可实现食品中农兽药、违禁添加物等物质的快速、准确的检测。该文总结磁性分子印迹聚合物的基本制备方法,并讨论其优缺点;综述近年来国内外磁性分子印迹聚合物在食品安全检测领域的应用研究进展,并对其发展趋势作出展望。     

罗丹明B强吸附分子印迹材料的制备及吸附性能评价

目的制备一种对罗丹明B具有特异性和强吸附性能的分子印迹材料。方法采用沉淀聚合法合成罗丹明B分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer,MIP),对分子印迹材料的动力学吸附、等温饱和吸附、选择性吸附及其对果汁样品中罗丹明B的吸附能力进行评价。结果以丙烯酰胺为功能单体制备的印迹聚合物的印迹效率(a=QMIP/QNIP)可达3。动力学吸附实验表明,MIP对罗丹明B的吸附可在15min内完成。等温吸附性能评价得出饱和吸附量约为170μg/mg。罗丹明B分子印迹聚合物对几种红色色素的吸附量的顺序为:罗丹明B诱惑红赤藓红苋菜红胭脂红。罗丹明B分子印迹聚合物对于添加到果汁中的罗丹明B可以很好地吸附而对其他成分的吸附较小。结论罗丹明B分子印迹聚合物对罗丹明B具有明显的特异性吸附性能,而且具有较强的吸附能力,是一种具有潜力的用于罗丹明B分析的固相萃取材料。     

啶虫脒磁性分子印迹聚合物的制备及其在饮用水中的应用

以功能化的Fe₃O₄纳米粒子为磁芯,啶虫脒为模板分子、α-甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,制备了具有特异性识别能力的磁性分子印迹聚合物材料,用于饮用水中啶虫脒的高选择性快速分离。用傅里叶红外光谱、透射电镜、X-射线衍射和振动样品磁强计对材料进行表征,通过等温吸附和动力学吸附实验对材料的吸附性能进行考察。结果表明,磁性分子印迹聚合物在60 min内对啶虫脒达到吸附平衡,且饱和吸附量为43.50 mg/g,吸附过程符合准二级动力学方程（R²=0.993 9）。将聚合物材料作为磁性固相萃取吸附剂,结合高效液相色谱-紫外（high performance liquid chromatography-ultraviolet, HPLC-UV）技术对饮用水中啶虫脒进行检测,啶虫脒在10～800μg/kg有良好的线性关系,线性相关系数（r）大于0.998 7,啶虫脒的检出限和定量限分别为3.50和10.78μg/kg,回收率为82.21%～96.20%,相对标准偏差（relative standard deviat...     

磁性分子印迹聚合物在食品安全检测中的应用

磁性分子印迹聚合物是将分子印迹技术与磁性材料相结合制备的物质。分子印迹技术是一种新型高效分离及分子识别技术,具有特异的识别性和选择性;而磁性材料又具有超顺磁性,能在外加磁场的作用下将其从溶液中快速分离,还可以通过共聚或表面修饰等途径使其表面有多种反应官能团,以吸附或共价键合的方式与目标分子相结合。两者结合后制备的磁性分子印迹聚合物,兼备了磁性材料和分子印迹聚合物的共同优点,具有特异的识别性和选择性,同时也避免了分子印迹聚合物需要离心或抽滤才能从溶液中分离出来的缺点,具有快速分离的特点。本文重点综述了磁性分子印迹聚合物的制备方法及其优缺点,以及磁性分子印迹聚合物在食品中的农药残留、生物医药残留和兽药残留等方面的检测应用及其研究进展。     

磺胺磁性分子印迹聚合物微球的制备及特性研究

Fe3O4磁性微球是近年发展起来并已广泛应用于生物医学等领域的一种新型多功能材料。本文利用分子印迹技术,制备用于快速检测的磺胺分子磁性印迹高分子聚合材料。在磁性粒子表面进行分子印迹合成的磁性分子印迹聚合物核壳微球(MMIPMs),兼具良好的超顺磁性和高选择吸附性两大优点,具有广阔的应用前景。     

双模板大豆异黄酮类特异性分子印迹聚合物微球的制备及性能研究

为探寻大豆异黄酮类物质的富集分离的新方法和新思路,选用染料木苷和大豆苷含量总和为89.2%的大豆异黄酮为模板,采用沉淀聚合法,以4-乙烯基吡啶（4-VP）为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）为交联剂,偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,成功制备了分子印迹聚合物微球,并对微球进行了吸附静态学、吸附动力学、类特异选择性和结构表征研究。通过紫外光谱法研究了模板分子与功能单体的相互作用,结果显示4-VP和模板分子作用强烈,模板分子和4-VP最佳摩尔质量比为1：6。静态吸附实验表明印迹聚合物（MIP）与非印迹聚合物（NIP）相比,MIP对模板分子具有明显的特异性吸附。吸附动力学实验表明聚合物微球在5h内对模板分子达到饱和吸附。类特异选择性实验表明MIP对多种大豆异黄酮类单体组分具有明显的类特异性吸附,特异吸附量高。此印迹聚合物微球有望在大豆苷异黄酮富集、分离、检测方面得到广泛的研究和应用。     

基于丙烯酰胺的黄曲霉毒素分子印迹聚合物的制备及性能研究

目的：由于粮油食品中黄曲霉毒素（aflatoxins，AFB）含量较低，通常快检设备很难检测到含量，因此，研究黄曲霉毒素的富集技术对提高检测灵敏度具有十分重要的意义。方法：本研究以黄曲霉毒素的结构类似物5, 7-二甲氧基香豆素（5,7-dimethoxy coumarin, DMC）为假模板分子，以丙烯酸酯（acrylate, AAM）为功能单体，采用溶胶凝胶表面印迹技术制备了新型核壳型黄曲霉毒素二氧化硅包裹四氧化三铁分子印迹聚合物（Fe3O4@SiO2 MIPs），并对其进行了透射电镜、傅里叶变换红外、X射线、振动磁强表征，以及吸附动力学实验和吸附结合试验，研究了Fe3O4@SiO2 MIPs的吸附性能。结果表明：所制备的Fe3O4@SiO2 MIPs具有优良的选择性、高的吸附容量、快速的吸附动力学，在60 min达到最大吸附容量4.289 mg/g，印迹因子为1.7。吸附结合方程拟合和动力学参数的计算表明，Fe3O4@SiO2 MIPs对DMC的吸附过程符合Langmuir方程和拟二级动力学模型，R2分别为0.8660和0.9593，Fe3O4@SiO2 MIPs对于DMC的吸附过程属于化学吸附。结论：Fe3O4@SiO2 MIPs是一种较好的黄曲霉毒素富集材料，可用于黄曲霉毒素检测前处理。     

Fe3O4@COF磁性共价有机框架材料的制备及吸附多溴联苯醚性能研究

目的 在室温下合成了核壳结构磁性共价有机骨架,结合磁性固相萃取用于水样中多溴二苯醚的吸附。方法 通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和振动样品磁强计对制备的材料进行了表征。结果 表明Fe3O4@COF磁性纳米材料具有良好的结晶度,磁性纳米颗粒表面包裹22μm左右厚的COF材料,在吸附多溴二苯醚上具有良好的动力学性能,吸附量可达32.87mg/g。结论 Fe3O4@COF磁性纳米材料是一种优异的吸附剂,可用于多溴联苯醚的吸附。     

复合空心纳米粒子PAA@Fe_3O_4的制备及药物控释研究

在反尖晶石型空心磁性Fe3O4纳米粒子表面修饰上APTES,然后通过化学交联法包覆上聚丙烯酸(PAA)制备了p H敏感性PAA@Fe3O4复合空心纳米粒子。用透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、纳米粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪和紫外分光光度计对包覆前后的形貌、结构、磁性和包覆率进行表征。并用罗丹明6G(R6G)作为模拟药物进行药物负载和释放性能进行体外实验研究。结果表明,所制备的PAA@Fe3O4复合粒子具有良好的磁学性能,负载药物为1011 mg/g。复合磁粒上的R6G药物释放的最大释放比达到93.0%,这种药物控释属于一级释放曲线,同时探讨了基于分子溶解度的可能机理。这种基于磁性纳米粒子和高分子材料的复合药物负载体系,有助于提高药物的靶向递送性能并改善诊疗效率。     

磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒的制备及对CW-2细胞膜流动性的影响

目的：制备磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒,并研究其对CW-2细胞膜流动性的影响。方法：以磁性Fe3O4纳米微粒为内核,负载具有抑制肿瘤增殖作用的带鱼酶解小肽,通过共沉淀法合成磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒,采用X射线衍射、透射式电子显微镜、原子力显微镜等方法对该纳米粒子结构进行表征;利用荧光偏振法研究该微粒在非磁场与交变磁场中对CW-2人结肠癌细胞膜流动性的影响。结果：共沉淀法合成的磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒呈球形,粒径约10 nm,分布较均匀,颗粒之间有黏连现象,形成缠绕弯曲的线状。与单体磁性Fe3O4纳米微粒相比,带鱼酶解小肽的包覆增强了纳米铁微粒的分散稳定性;该粒子最佳使用pH值范围是6.5～9.0,比较适合于在生物体系中应用。细胞膜流动性检测显示24 h时实验组CW-2细胞膜荧光偏振度P值显著减小、平均微黏度η值减小,表明磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒可使CW-2细胞膜流动性增大,作用呈量效关系。结论：磁性Fe3O4纳米带鱼肽微粒在交变磁场中增强了带鱼酶解小肽的抗肿瘤活性。     

基于磁性纳米材料Fe3O4/C吸附测定水样中痕量结晶紫的方法

采用溶剂热/水热法合成了磁性纳米粒子Fe3O4/C,利用透射电镜、傅里叶变换红外光谱、X射线衍射等对其进行表征。将该材料用作磁性固相萃取吸附剂萃取富集水中的痕量结晶紫,之后用紫外分光光度法测定,建立了一种分离富集和检测结晶紫的方法。考察水样酸度、搅拌时间和吸附温度对结晶紫吸附率的影响。结果显示,在pH 8.0、搅拌时间10 min、吸附温度25 ℃条件下,该材料对结晶紫具有良好的吸附性,用乙醇-0.5 mol/L对甲苯磺酸（9∶1,V/V）可以很好地解吸。在优化实验条件下,方法对结晶紫的检出限为0.024 mg/L。对赣江水样品中的结晶紫进行检测,加标回收率为105.8%～108.4%,相对标准偏差为3.6%～6.1%。     

Cetyltrimethylammonium Bromide-coated magnetic nanoparticles for the preconcentration of phenolic compounds from environmental water samples

The research presented in this paper investigates the adsorption of cation surfactants--cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) and cetylpyridinium chloride (CPC)--onto magnetic nanoparticles and the application of this mixed hemimicelles solid-phase extraction (SPE) method for the preconcentration of several typical phenolic compounds-bisphenol A (BPA), 4-tertoctylphenol (4-OP), and 4-n-nonylphenol (4-NP)--from environmental water samples. In this novel SPE method, the charged surfactants CTAB and CPC form mixed hemimicelles on Fe3O4 nanoparticles (Fe3O4 NPs), which causes retention of analytes by strong hydrophobic and electrostatic interactions. The SPE method combines the advantages of mixed hemimicelles and magnetic nanoparticles. In order to provide guidelines forthe mixed hemimicelles SPE method development, surfactant adsorption isotherms and zeta-potential isotherms were also investigated. The main factors affecting the adsolubilization of analytes, such as the amount of Fe3O4 NPs and surfactants, the type of surfactants, the solution pH,the sample loading volume, and the desorption conditions, were investigated and optimized. A concentration factor of 800 was achieved by the extraction of 800 mL of several environmental water samples using this SPE method. Under the selected conditions, detection limits obtained for BPA, 4-OP, and 4-NP were 12, 29, 34 ng/L, respectively. The accuracy of the method was evaluated by recovery measurements on spiked samples, and good recoveries (68-104%) with low relative standard deviations from 2 to 7% were achieved. The advantages of this new SPE method include high extraction yields, high breakthrough volumes, short analysis times, and easy preparation of sorbents. To the best of our knowledge, this is the first time that a mixed hemimicelles SPE method based on magnetic separation and nanoparticles has been used for the pretreatment of environmental water samples.     

Immobilization of selenite on Fe3O4 and Fe/Fe3C ultrasmall particles

The sorption of selenite ions onto Fe3O4 and Fe/Fe3C nanoparticles (NPs) was studied in aqueous solutions under anoxic conditions using gamma spectrometry and X-ray absorption spectrometry (XAS) techniques. This is the first study related to the remedial applications of Fe/Fe3C NPs. FesO4 NPs have been prepared by conventional coprecipitation of Fe(II) and Fe(III) in basic solutions. Stable Fe/Fe3C NPs have been prepared by Fe(CO)5 sonicating in diphenylmethane solutions and subsequently annealing the as-prepared product. Kinetic study demonstrated that Se(IV) sorption is extremely rapid: the equilibrium is reached in approximately 10 and 30 min for Fe3O4 and Fe/Fe3C NPs, respectively, at pH = 4.9-5.1 in solutions of 0.1 M NaCl. The distribution coefficients are also very high for both kinds of NPs (Kd > 3000). Increasing the pH to 10.3 or adsorption of organic ligands, like L-lysine or dodecanoate, at the surface of NPs causes the decrease in Kd values. However, even in these cases Kd values exceed 150. Magnetic NPs loaded with selenium can be easily and completely removed from solution with a 0.4 T permanent magnet. XAS study revealed the absence of Se(IV) reduction during the sorption onto Fe3O4 NPs in the pH range of 4.8-8.0. By contrast, the removal of Se(IV) with Fe/Fe3C NPs in anaerobic conditions occurs via Se(IV) reduction to Se(-II) and subsequent formation of iron selenide at the particle surface. Thus, the Fe/Fe3C NPs are superior to Fe3O4 NPs due to their ability to immobilize rapidly and irreversibly Se(IV) via reductive mechanism. Presumably these particles could be also effective for the removal of other contaminants such as hexavalent chromium, actinides, technetium, and toxic organic compounds.     

磁性金属有机框架材料对水中林可霉素的去除研究

目的 基于磁性金属有机框架材料(metal-organic framework, MOF)的磁固相萃取(magnetic solid phase extraction, MSPE)技术吸附去除环境水样中残留的林可霉素, 有效预防抗生素污染。方法 采用溶剂热法预制Fe3O4纳米颗粒, 然后与铜基金属离子和均苯三甲酸有机配体结合制备Fe3O4-MOF199复合材料。通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)、差热热重分析曲线(thermogravimetric differential thermal analysis, TG-DTA)和N2吸附-解吸实验等表征手段对材料的形貌、晶体结构及理化性质进行分析。通过等温吸附平衡和吸附动力学实验评估该材料对林可霉素吸附性能, 并对吸附后洗脱剂进行优化。结果 所制备的Fe3O4-MOF199呈规则的正八面体形态, 并具有较高的比表面积(749.19 m2/g)和优越的热稳定性。吸附实验结果表明该吸附过程符合Freundlich吸附动力学方程和伪二阶动力学模型。Fe3O4-MOF199材料用于海河水和津河水中低浓度的林可霉素吸附, 去除率可达80%以上。结论 Fe3O4-MOF199材料具有良好的吸附性能和吸附效果, 结合MSPE工艺可以有效应用于抗生素残留的吸附, 所建立的方法具有简单、有效、准确的林可霉素吸附去除性能。