本發(fā)明屬于高分子材料制備技術(shù)及其在河豚毒素分離分析中的應用,具體的說涉及一種新型河豚毒素的分子印跡整體柱。
背景技術(shù):
河豚毒素(TTX)是一種小分子生物堿類的神經(jīng)毒素。廣泛存在于河豚等多種海洋脊椎動物、無脊椎動物體內(nèi)或體表,是自然界毒性最強的非蛋白物質(zhì)之一。河豚毒素對人體毒性極強,且無特效解救藥物,在各國沿海分布廣泛,已發(fā)生多起該類毒素造成的人員中毒死亡事件,受到人們的高度關(guān)注,是相關(guān)海產(chǎn)品食用安全的必檢項目。
目前對海洋河豚毒素的檢測方法有小白鼠生物試驗法、高效液相色譜法、液質(zhì)聯(lián)用法、毛細管電泳法、酶聯(lián)免疫法和細胞毒性測試方等。盡管河豚毒素的檢測方法已經(jīng)取得很多進展,但現(xiàn)行認可的官方方法為河豚毒素檢測的柱后衍生液相色譜-熒光法。上述方法均采用溶劑提取待測物,在提取物中存在大量的基體和干擾物質(zhì)。通過常規(guī)凈化手段并不能消除基質(zhì)對檢測結(jié)果準確度的影響,因此需要開發(fā)一種新型的高選擇性的樣品前處理方法。
由于動物可食用組織樣品的基質(zhì)和組成相當復雜,分析物容易被干擾和隱蔽,因此,樣品前處理方法已成為動物性食品殘留檢測分析中的關(guān)鍵步驟。在河豚毒素分析中應用較多的凈化方法是固相萃取法,SPE是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附,共萃物因其極性或者理化性質(zhì)相似,通過多柱串聯(lián)或者多種凈化方式的組合并不能很好的消除共萃物帶來的干擾,反而因凈化步驟過多,而使一些目標物的回收率受到影響,因此,在樣品預處理過程中需要高選擇性的萃取介質(zhì)。
分子印跡技術(shù)是指對特定目標分子(模板分子)及其結(jié)構(gòu)類似物具有特異性識別的聚合物的制備與應用技術(shù)。分子印跡聚合物(Molecularly imprinted polymers,MIPs)的制備一般采用本體聚合法,得到的聚合產(chǎn)物經(jīng)研磨、過篩后在一定的溶劑條件下充分洗滌除去模板分子、致孔劑和未反應的單體等物質(zhì),進而得到對模板分子具有特殊識別作用的聚合物材料。該聚合物在復雜的體系中能選擇性地識別模板分子,并具有抗惡劣環(huán)境能力強、穩(wěn)定性好、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛用于樣品前處理色譜分析。
整體柱,又稱為棒狀柱,是一種用有機或無機聚合方法在色譜柱內(nèi)進行原位聚合的連續(xù)床固定相。整體柱具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻、滲透率高、易改性和傳質(zhì)速率快等優(yōu)點,可解決填充色譜柱空間占用率低、 傳質(zhì)速率慢、柱負壓高、色譜峰拖尾嚴重等問題,被譽為第4代色譜固定相。
基于分子印跡聚合物的選擇識別能力和整體柱的諸多優(yōu)點,將二者相結(jié)合制備分子印跡整體柱(Molecularly imprinted monolithic colunln,MIPMC)成為必然的發(fā)展趨勢。作為一種新型的固相萃取材料和色譜固定相,分子印跡整體柱已被廣泛用于環(huán)境、生物、醫(yī)藥分析等領(lǐng)域。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)河豚毒素的特異性富集與檢測。提供一種河豚毒素整體柱的制備方法,以及在高效液相色譜中河豚毒素的快速富集與檢測。
在毛細管柱內(nèi)制備分子印跡整體柱,并在液相色譜中實現(xiàn)了河豚毒素的快速富集與檢測,該方法包括以下步驟:
(1)將河豚毒素標準品溶解在二甲亞砜溶液中,加入功能單體、交聯(lián)劑、致孔劑,超聲混合,通氮除氧,靜置至少20min以形成穩(wěn)定的復合物。
(2)加入引發(fā)劑占溶液總重量的0.5%~5%,超聲溶解。
(3)將(2)灌注在經(jīng)γ-(甲基丙烯酰氧基)-三甲氧基硅烷修飾的25~250μm id的石英毛細管中,封端。60~70℃水浴中聚合12-16小時
(4)將印跡柱連接到高效液相色譜上,利用溶劑沖洗致孔劑與模板分子,便可得到具有良好印跡效果的整體柱。
(5)通過高效液相色譜,使用印跡柱作為捕集柱與分析柱,實現(xiàn)河豚毒素的快速富集與檢測。
其中:
(1)所述的致孔劑為十二醇、1,4-丁二醇的混合物,其物質(zhì)量之比為10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9:或0:10。
(2)所述模板分子所占單體物質(zhì)量的比例為1%、2%、5%、10%、20%,所用經(jīng)經(jīng)γ-(甲基丙烯酰氧基)-三甲氧基硅烷修飾的毛細管柱為內(nèi)徑25μm、50μm、75μm、100μm、150μm、200μm、250μm,聚合溫度為60~70℃水浴,印跡整體柱長度5cm或10cm。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:在石英毛細管柱內(nèi)制備了河豚毒素的分子印跡整體柱,分析速度快,溶劑用量少,分子識別性能好。
本發(fā)明制備的分子印跡整體柱具有良好的選擇識別性和小的傳質(zhì)阻力,作為高效液相色譜微柱,可實現(xiàn)對河豚樣品中河豚毒素的分離、富集與檢測。
附圖說明
圖1為整體柱掃描電鏡圖。
圖2為印跡整體柱柱壓與流速關(guān)系圖。
圖3為印跡整體柱富集凈化前后河豚樣品圖。
具體實施方式
實施例1
(1)首先將模板分子河豚毒素0.1μmol,甲基丙烯酸1.0μmol,十二醇18mg、1,4-丁二醇17mg,亞甲基雙丙烯酰胺1.1μmol,二甲亞砜為30mg,偶氮二異丁腈0.04mg,超聲溶解5分鐘混勻,通氮除氧5分鐘,灌注在經(jīng)過γ-(甲基丙烯酰氧基)-三甲氧基硅烷修飾的25μm id的石英毛細管中,封端。60~70℃水浴中聚合12小時。聚合反應完成后采用高壓液相色譜泵沖洗未反應的單體和模板分子,可得MIP1。
實例2
(2)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,10:0)其他同實施例1,可得MIP2。
實例3
(3)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,9:1)其他同實施例1,可得MIP3。
實例4
(4)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,8:2)其他同實施例1,可得MIP4。
實例5
(5)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,7:3)其他同實施例1,可得MIP5。
實例6
(6)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,6:4)其他同實施例1,可得MIP6。
實例7
(7)加入致孔劑(十二醇、1,4-丁二醇,5:5)其他同實施例1,可得MIP7。
圖1為MIP1整體柱掃描電鏡圖;圖2為MIP1整體柱應用圖,其應用條件為當流動相(乙腈)流速從0.02ml/min增加到0.08ml/min時,整體柱的柱壓降也相應從3.6Mpa線性提高到15.3Mpa。
圖3為MIP1整體柱應用圖,其應用條件為流動相體系為0.1%(v/v)甲酸5mM甲酸銨水溶液-乙腈(15∶85,v/v),其他條件為流動相流速0.2mL/min,柱溫30℃,檢測波長為196nm。