專利名稱：分離擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱的制備方法及應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分析檢測領域，具體指一種分離擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱的制備方法及應用。
背景技術：
菊酯類農藥是我國開發(fā)的第三代新型農藥，由于具有高效、低毒等特性，被廣泛應用于農業(yè)生產，但此類農藥對魚類、蟹類等水生生物具有較高的毒性，導致死亡率較高，對漁業(yè)生產造成巨大危害。同時，由于大規(guī)模使用化學農藥所帶來的環(huán)境問題日益嚴重，進入環(huán)境中的農藥很容易隨雨水形成的地表徑流而進入河流或近岸海域，造成對近岸海域水環(huán)境的污染，最終導致市售水產品中該類農藥出現(xiàn)超標現(xiàn)象，其殘留給人類健康帶來了巨大的威脅。因此，加強對近海環(huán)境及水產品中擬除蟲菊酯類農藥的監(jiān)測，可有效的減少漁業(yè)水域中養(yǎng)殖生物中毒情況的發(fā)生，對保護近海生態(tài)環(huán)境、發(fā)展綠色養(yǎng)殖和保障食品安全具有重要意義。
在農藥的分析檢測中，固相萃取(Solid Phase Extraction，SPE)作為一種新型樣品前處理技術，被廣泛應用于農藥殘留分析中，正成為樣品凈化的主流方法。但是，傳統(tǒng)的固相萃取材料主要為鍵合材料，如C8、C18等，選擇性不強，在富集分析物的同時，不能較好的去除基質和干擾物質，從而影響最后的分析。雖然利用抗體的免疫親和固相萃取技術具有較高的特異性，但是抗體具有制備復雜、耗時、穩(wěn)定性差和對操作條件要求嚴格等缺點，其使用受到了較大的限制。因此，農藥殘留的檢測，尤其是進行多殘留成份的檢測，迫切需要新型高效、制備簡便、具有專一識別某一種或某一類分析物的填料基質。分子印跡技術是基于分子識別理論的一種模擬抗體-抗原相互作用，可獲得在空間和結合位點上與某一或某一類分子相匹配的聚合物的技術，因此，基于分子印跡技術的分子印跡固相萃取 (Molecularly imprinted solid phase extraction,MISPE)技術，具有高特異性與高選擇性、制備簡單、穩(wěn)定性好和可重復使用等優(yōu)點。利用MISPE對樣品提取液進行選擇性凈化， 與GC/GC-MS相結合，建立擬除蟲菊酯類農藥的快速提取、凈化和富集于一體的樣品前處理技術，可極大的縮短樣品制備時間。同時，雖然MISPE技術已成功應用于多種農藥殘留的分離、純化研究，但主要集中于單一農藥的殘留研究，多是基于單一目標化合物的特異性分離設計的，而水環(huán)境和水生生物中，擬除蟲菊脂類農藥多是以混合物的形式存在，因此開展擬除蟲菊酯類農藥多殘留識別分子印跡聚合物的研究具有重要的應用價值。發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的現(xiàn)狀提供一種對擬除蟲菊酯類農藥多殘留具有高效選擇性的分離擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱的制備方法，從而達到簡單、快速、高效的實現(xiàn)水產品及水環(huán)境中擬除蟲菊酯類農藥多殘留的選擇性富集和純化的目的。
本發(fā)明的另一個目的是利用上述擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱來分離、純化、測定水環(huán)境中擬除蟲菊酯類農藥含量的方法。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為該擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱的制備方法，其特征在于，包括以下步驟
(1)將模板分子氯氰菊酯、功能單體甲基丙烯酸和交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯， 按模板分子功能單體交聯(lián)劑摩爾比=1 2 8 25，以偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，乙腈作為致孔劑，通過本體聚合法合成塊狀擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物；通過研磨篩分獲得粒徑為40 60 μ m的顆粒；
(2)通過索氏萃取除去所得顆粒中的模板分子，然后在110°C下熱處理10h，消除模板分子的滲漏，獲得能同時識別擬除蟲菊酯類農藥多殘留的分子印跡聚合物；
(2)稱取0. 02 0. 2g上述分子印跡聚合物，采用乙腈作為裝柱勻漿液與所述的分子印跡聚合物混合均勻，得到勻漿液；在抽真空狀態(tài)下，將勻漿液裝入1 6ml聚丙烯固相萃取小柱內，最后蓋緊篩板，即得到擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱；
其中，步驟(1)中引發(fā)劑與交聯(lián)劑的比例為3 5mg/mmol ；致孔劑與交聯(lián)劑的體積比為1 6 14;所述索氏萃取所使用的萃取溶劑為體積比為9 1的甲醇與甲酸的混合溶液。
使用上述擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱進行擬除蟲菊酯類農藥多殘留的檢測方法，其特征主要包括以下步驟
(1)將上述制備得到的擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱依次用乙腈 1 10ml、20%乙腈水溶液1 IOml淋洗活化；
(2)取待檢測水產品樣品提取液和待檢測水樣品5 15ml上樣至所述的分子印跡固相萃取小柱，上樣速度為0. 1 0. 5ml/min ；
(3)依次用去離子水1 10ml、體積比為2 8的乙腈和水的混合溶液1 IOml 淋洗固相萃取小柱，流速為0. 1 0. 5ml/min ；
(4)最后用1 IOml體積比為9 1的乙腈和甲酸的混合液洗脫，收集洗脫液；
(5)將洗脫液用氮氣吹干后，用1.0ml體積比為9 1的異辛烷和丙酮的混合液定容，然后采用氣相色譜儀測定洗脫液中的擬除蟲菊酯類農藥的含量即為待檢測水樣品中擬除蟲菊酯類農藥的含量；
上述待檢測水產品樣品提取液的制備方法為在5 IOg待檢測水產品樣品中加入5 IOml體積比為2 8的乙腈、水混合溶液，渦旋振蕩2min，IOOOOrpm離心5 lOmin， 所得上清液即為待檢測水樣品提取液。
與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明采用氯氰菊酯作為模板分子，制得的擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物是一種具有特定孔穴大小和功能基團的高分子聚合物，并通過篩選建立合適的固相萃取上樣、淋洗、洗脫程序，獲得可同時特異性識別擬除蟲菊酯類農藥多殘留的分子印跡聚合物及固相萃取小柱，對擬除蟲菊酯類農藥表現(xiàn)出了較高的選擇性和靈敏度， 可用于食品及水環(huán)境中擬除蟲菊酯類農藥多殘留的分離、富集和純化。與以往的液液萃取法、常規(guī)固相萃取法等相比，具有富集、凈化效率高、有機溶劑消耗少、成本低等優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明實施例1的GC-E⑶氣相色譜圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
實施例1
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物的制備
以氯氰菊酯作為模板分子，甲基丙烯酸(MAA)作為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為交聯(lián)劑，模板分子功能單體交聯(lián)劑的摩爾比為1:5: 25，將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑一起加入到反應釜中，采用本體聚合法聚合后獲得塊狀分子印跡聚合物。其中引發(fā)劑與交聯(lián)劑的比例為4mg/mmol ；致孔劑與交聯(lián)劑的體積比為 1 10。
研磨篩分所得到的塊狀分子印跡聚合物，獲得粒徑40 μ m左右的顆粒，采用體積比為9 1的甲醇甲酸混合溶液和甲醇通過索氏萃取除去模板分子，然后在真空干燥箱內 110°C條件下熱處理IOh。
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱的制備
稱取適量擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物0. 020g,與0. 5ml乙腈充分混合，得到的勻漿液填充于Iml聚丙烯固相萃取小柱空柱中，空柱的底端和填料的頂端分別裝上超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)燒結篩板，蓋緊篩板。分離擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱就制備好了。
將上述擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱應用于實際樣品中擬除蟲菊酯類農藥多殘留的選擇性分離、富集、純化，具體步驟如下
(1)將上述制備的擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱依次用5ml乙腈和 5ml 20wt%乙腈水溶液淋洗活化。
(2)取待檢測水樣品各15ml上樣至分子印跡固相萃取小柱，上樣速度為0. 5ml/mirio
(3)然后依次用1. Oml水、1. Oml體積比為2 8的乙腈水混合溶液淋洗固相萃取小柱，流速為0. 5ml/min。
(4)最后用3. Oml體積比為9 1的乙腈、甲酸混合溶液洗脫，收集洗脫液。
固相萃取小柱性能分析評價
將洗脫液用氮氣吹干后，以1. Oml體積比為9 1的異辛烷、丙酮混合溶液定容， 然后經0. 22 μ m濾膜過濾后上樣，采用GC-ECD法測定擬除蟲菊酯類農藥的含量，該含量即為待檢測水樣品中的擬除蟲菊酯類農藥的含量。
如圖1所示，經GC-ECD分析(圖1)，本實施例中的固相萃取小柱對擬除蟲菊酯類農藥多殘留具有較好的選擇性，對濃度均為0. 05mg/L的聯(lián)苯菊酯、苯醚菊酯、氟氯氰菊酯、 氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯6種菊酯類農藥的回收率分別為89. 2%、87. 1%、88. 0%、 92. 9%、89. 3%和93. 6%，對其它類似物無特異性吸附性能。
實施例2
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物的制備
以氯氰菊酯作為模板分子，甲基丙烯酸(MAA)作為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為交聯(lián)劑，按模板分子功能單體交聯(lián)劑摩爾比=1:2: 25，將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑一起加入到反應釜中，采用本體聚合法聚合后獲得塊狀分子印跡聚合物。其中引發(fā)劑與交聯(lián)劑的比例為3mg/mmol ；致孔劑與交聯(lián)劑的體積比為 1 6。
將得到的塊狀分子印跡聚合物通過研磨篩分獲得粒徑大小50 μ m的顆粒，采用體積比為9 1的甲醇、甲酸混合溶液和甲醇通過索氏萃取除去模板分子后，置于真空干燥箱內在110°C下處理10h，即得到擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物。
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱的制備
稱取適量擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物0. 06g,與Iml乙腈充分混合后得到的勻漿液填充于3ml聚丙烯固相萃取小柱空柱中作為填料，空柱的底端和填料的頂端分別裝上超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)燒結篩板，蓋緊篩板。
將上述擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱應用于實際樣品中擬除蟲菊酯類農藥多殘留的選擇性分離、富集、純化，具體步驟如下
(1)將上述制備的擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱依次用aiil乙腈和 2ml20wt%Z腈活化；
(2)取待檢測水產品樣品提取液5ml上樣至分子印跡固相萃取柱，上樣速度為 0. 5ml/min ；
(3)依次用1. Oml水、1. Oml乙腈水Q 8，ν/ν)溶液淋洗固相萃取小柱，流速為 0. 5ml/min ；
(4)最后用3. Oml乙腈甲酸(9 1，ν/ν)洗脫，收集洗脫液；
(四)固相萃取小柱性能分析評價
將洗脫液用氮氣吹干后，以1.0ml異辛烷丙酮(9 l,v/v)定容，0.22μπι濾膜過濾后上樣，采用GC-ECD法測定擬除蟲菊酯類農藥的含量。
其發(fā)明效果與實施例1相似。
實施例3
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物的制備
以氯氰菊酯作為模板分子，甲基丙烯酸(MAA)作為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)作為交聯(lián)劑，按模板分子功能單體交聯(lián)劑摩爾比=1:8: 25，將模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑和致孔劑一起加入到反應釜中，采用本體聚合法聚合后獲得塊狀分子印跡聚合物。其中引發(fā)劑與交聯(lián)劑的比例為5mg/mmol ；致孔劑與交聯(lián)劑的體積比為 1 16。
將獲得塊狀分子印跡聚合物通過研磨篩分獲得粒徑大小60 μ m的顆粒，采用甲醇甲酸(9 1，ν/ν)、甲醇通過索氏萃取除去模板分子，進一步將獲得的分子印跡聚合物置于110°C處理IOh。
擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱的制備
稱取適量擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物0. 200g，采用2ml乙腈作為勻漿液填充于6ml聚丙烯固相萃取小柱空柱中作為填料，空柱的底端和填料的頂端分別裝上超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)燒結篩板，蓋緊篩板。
將上述擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱應用于實際樣品中擬除蟲菊酯類農藥多殘留的選擇性分離、富集、純化，具體步驟如下
(1)將上述制備的擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱依次用IOml乙腈和 10ml20%乙腈水溶液活化；
(2)取待檢測水產品樣品提取液IOml上樣至分子印跡固相萃取柱，上樣速度為 0. 5ml/min ；
(3)依次用1. Oml水、1. Oml乙腈水Q 8，ν/ν)溶液淋洗固相萃取小柱，流速為 0. 5ml/min ；
(4)最后用3. Oml乙腈甲酸(9 1，ν/ν)洗脫，收集洗脫液；
(四)固相萃取小柱性能分析評價
將洗脫液用氮氣吹干后，以1. Oml異辛烷丙酮(9 1,ν/ν)定容，0. 22 μ m濾膜過濾后上樣，采用GC-ECD法測定擬除蟲菊酯類農藥的含量。
其發(fā)明效果與實施例1相似。
權利要求
1.一種擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將模板分子氯氰菊酯、功能單體甲基丙烯酸和交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯，按模板分子功能單體交聯(lián)劑摩爾比=1 2 8 25，以偶氮二異丁腈作為引發(fā)劑，乙腈作為致孔劑，通過本體聚合法合成塊狀擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物；通過研磨篩分獲得粒徑為40 60 μ m的顆粒；(2)通過索氏萃取除去所得顆粒中的模板分子，然后在110°C下熱處理10h，消除模板分子的滲漏，獲得能同時識別擬除蟲菊酯類農藥多殘留的分子印跡聚合物；(3)稱取0.02 0. 2g上述分子印跡聚合物，采用0. 5-2ml乙腈作為裝柱勻漿液與所述的分子印跡聚合物混合均勻，得到勻漿液；在抽真空狀態(tài)下，將勻漿液裝入1 6ml聚丙烯固相萃取小柱內，最后蓋緊篩板，即得到擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱；其中，步驟⑴中引發(fā)劑與交聯(lián)劑的比例為3 5mg/mmol ；致孔劑與交聯(lián)劑的體積比為1 6 14;所述索氏萃取所使用的萃取溶劑為體積比為9 1的甲醇與甲酸的混合溶液。
2.使用如權利要求1所述的擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱進行擬除蟲菊酯類農藥多殘留的檢測方法，其特征主要包括以下步驟(1)將上述制備得到的擬除蟲菊酯類農藥的分子印跡固相萃取小柱依次用乙腈1 10ml、20wt%乙腈水溶液1 IOml淋洗活化；(2)取待檢測水產品樣品提取液或待檢測水樣品5 15ml上樣至所述的分子印跡固相萃取小柱，上樣速度為0. 1 0. 5ml/min ；(3)依次用去離子水1 10ml、體積比為2 8的乙腈和水的混合溶液1 IOml淋洗固相萃取小柱，流速為0. 1 0. 5ml/min ；(4)最后用1 IOml體積比為9 1的乙腈和甲酸的混合液洗脫，收集洗脫液；(5)將洗脫液用氮氣吹干后，用1.Oml體積比為9 1的異辛烷和丙酮的混合液定容， 采用GC-ECD測定擬除蟲菊酯類農藥的含量；上述待檢測水產品樣品提取液的制備方法為在5 IOg待檢測水產品樣品中加入 5 IOml體積比為2 8的乙腈、水混合溶液，渦旋振蕩2min，IOOOOrpm離心5 lOmin， 所得上清液即為待檢測水樣品提取液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱的制備方法及應用。擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱，其特征是以氯氰菊酯為模板分子、功能單體甲基丙烯酸和交聯(lián)劑二甲基丙烯酸乙二醇酯，按模板分子∶功能單體∶交聯(lián)劑摩爾比1∶2～8∶10，通過本體聚合法獲得擬除蟲菊酯類農藥分子印跡聚合物填充于聚丙烯固相萃取小柱中，得到擬除蟲菊酯類農藥分子印跡固相萃取小柱。本發(fā)明實現(xiàn)了對水產品及水環(huán)境樣品中擬除蟲菊酯類農藥的高效選擇性分離、富集及純化。與液-液萃取、常規(guī)固相萃取相比，具有富集、凈化效率高、有機溶劑消耗少等優(yōu)點。
文檔編號B01D15/22GK102500134SQ20111029836
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權日2011年9月30日
發(fā)明者劉菁華, 史西志, 孫愛麗, 李德祥, 陳炯 申請人:寧波大學