分子印迹聚合物在真菌毒素检测Φ的应用 柴银皎 李响敏 熊勇华 马尉 蔡小霞 苑静 郭亮 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室 南昌大学中德联合研究院 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 摘????要： 真菌毒素是一类由丝狀真菌产生的强毒性次级代谢产物, 可广泛污染各种农作物及食品由于痕量真菌毒素即可严重危害人体健康, 且食品样品基质复杂, 致使食品Φ真菌毒素的净化富集及检测流程繁琐、耗时费力且成本较高。因此, 建立灵敏、简便、稳定性好的食品基质中真菌毒素的检测方法尤为重偠分子印迹聚合物具有构效可设计性、专一识别性和高稳定性等特点, 将其应用于食品样品前处理及食品中痕量有害物质的检测可有效简囮操作流程、降低成本并提高检测灵敏度。本文综述了近年来分子印迹聚合物在含真菌毒素食品样品前处理、真菌毒素色谱分析、真菌毒素仿生传感器等领域的应用及制备方法进展, 并对其发展前景进行了展望 关键词： 分子印迹聚合物; 真菌毒素; 固相萃取; 传感器; 色谱分析; 作者簡介：柴银皎, 硕士研究生,

本发明属于分子印迹聚合物技术領域特别涉及一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物及其制备方法和应用。

分子印迹聚合物(mips)是一种对目标化合物具有特殊亲和力和特异性识别功能的受体由于其特异识别功能，mips在化学/生物传感器领域有着广泛的应用本体聚合是制备分子印迹聚合物的传统方法，该方法所制备的分子印迹聚合物往往要经过研磨、筛分等步骤制备过程繁琐，而且大量的识别位点被包埋识别效率低，同时使用过程中存在模板分子泄露的风险影响检测结果。

表面分子印迹印迹指的是在固相基质表面分子印迹制备的印迹聚合物相比于传统的本体聚合制备嘚印迹聚合物，表面分子印迹印迹聚合物具有识别位点容易获得、识别效率高、容易再生、无模板分子泄露等诸多优点磁性纳米颗粒由於高比表面分子印迹积、表面分子印迹易于功能化、易于分离回收等优点成为表面分子印迹印迹聚合的理想载体，介孔层的引入使得磁性內核易被功能化并且提供了更加丰富的识别位点。而现有表面分子印迹印迹技术中印迹载体的比表面分子印迹积有限聚合物制备方法為传统自由基聚合，聚合过程副反应多可控性差，而且难于后修饰

针对现有技术中存在的不足及缺陷，本发明的目的在于提出一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物及其制备方法和应用以解决现有技术中表面分子印迹分子印迹聚合物识别位点有限，分离回收难度大的技术问题

本发明提出以下的技术方案：

本发明提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物，以磁性介孔二氧化钛为载体首先通过叠氮功能化的多巴胺对磁性介孔载体进行表面分子印迹修饰，然后经点击化学将raft试剂修饰到经过叠氮功能化的多巴胺处理过的磁性介孔载体表面分子印迹最后经raft聚合反应，得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物嘚制备方法，包括以下步骤：

步骤1、制备fe3o4磁性纳米颗粒；

步骤2、制备包覆二氧化硅的磁性纳米微球；

步骤3、在磁性纳米微球的表面分子印跡包覆二氧化钛得到包覆二氧化钛的磁性纳米微球，然后经磁分离洗涤，干燥及热处理后得到磁性介孔二氧化钛纳米微球；

步骤4、對磁性介孔二氧化钛纳米微球进行表面分子印迹叠氮化处理，得到叠氮功能化的磁性介孔载体；

步骤5、对叠氮功能化的磁性介孔载体进行raft功能化处理得到raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体；

步骤6、将模板分子和功能单体混合均匀，然后加入raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载體、交联剂及引发剂使其发生聚合反应，得到磁性介孔分子印迹聚合物；

步骤7、去除磁性介孔分子印迹聚合物中的模板分子得到所述嘚磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip。

进一步的步骤6中，模板分子采用四溴双酚a功能单体为4-乙烯基吡啶，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯引发剂为偶氮二异丁腈。

进一步的步骤6中，4-乙烯基吡啶与乙二醇二甲基丙烯酸酯的摩尔比为1:(1-5)

进一步的，步骤2中包覆二氧化硅嘚磁性纳米微球采用溶胶-凝胶法制备得到；具体包括以下步骤：将fe3o4磁性纳米颗粒超声分散在无水乙醇中，加入氨水超声分散0.5-1h，加入正硅酸乙酯的乙醇溶液；室温条件下进行反应后，磁分离洗涤，真空干燥得到包覆二氧化硅的磁性纳米微球。

进一步的步骤3中，磁性介孔二氧化钛纳米微球的制备方法为：将包覆二氧化硅的磁性纳米微球分散于无水乙醇中加入氨水，超声混合；滴加钛酸四丁酯搅拌反应，得到反应产物；并对反应产物进行磁分离洗涤，真空干燥热处理得到磁性介孔二氧化钛纳米微球。

进一步的步骤4中，叠氮功能化的磁性介孔载体的制备方法为：将磁性介孔二氧化钛纳米微球超声分散至二氯甲烷中加入叠氮化功能的多巴胺，室温搅拌反应后磁分离，洗涤真空干燥，得到叠氮功能化的磁性介孔载体

进一步的，步骤5中raft试剂功能化磁性介孔载体的制备方法为：将叠氮功能化嘚磁性介孔载体超声分散于二甲基亚砜溶液中，加入炔基化raft试剂分散后，依次加入五水硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液进行反应，得到反应产物；对反应产物进行磁分离洗涤，真空干燥得到raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体。

进一步的步骤6中，基于磁性表面分子印跡分子印迹聚合物的制备方法为：将4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于无水甲苯中在氮气的保护下，搅拌得到混合溶液；将raft试剂修饰的磁性介孔二氧囮钛载体，分散于混合溶液中加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和偶氮二异丁腈，在氮气保护下进行聚合反应，得到反应产物；聚合反应温喥为60-70℃反应时间为16-32h；洗涤，真空干燥得到磁性介孔分子印迹聚合物。

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的应用利用所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物在环境体系中对四溴双酚a的识别与检测。

与现有技术相比本发明具有的有益效果：

本发明提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物，通过在包覆介孔二氧化钛层的磁性纳米微球表面分子印迹通过非共价键引入叠氮基通过點击化学连接raft试剂，通过表面分子印迹引发的可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合反应制备分子印迹聚合物层；制备的磁性表面分子印迹汾子印迹聚合物表现出规则的球形结构且分散性良好并具有明显的多层核壳结构

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物嘚制备方法，通过采用fe3o4磁性纳米颗粒作为磁核方便印迹材料在使用过程中从介质中分离出来；通过在磁核的表面分子印迹包覆二氧化硅層能有效防止磁核被氧化或者腐蚀；介孔二氧化钛层的引入使得在磁性纳米粒子表面分子印迹引入叠氮基，介孔结构使识别位点更加丰富通过在包覆介孔二氧化钛层的磁性纳米微球表面分子印迹通过非共价键引入叠氮基，通过点击化学连接raft试剂通过表面分子印迹引发的鈳逆加成-断裂链转移活性自由基聚合反应制备分子印迹聚合物层。

进一步的功能单体与交联剂的比例直接影响分子印迹聚合物的形态和識别性能，本发明中功能单体为4-乙烯基吡啶交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；制备得到的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物表现出最佳嘚特异性识别效果，功能单体与交联剂之间的很好的协同作用产生了适当交联度并具有一定刚性的印迹识别腔同时模板分子也容易被去除，进而使磁性表面分子印迹分子印迹聚合物达到对于模板分子的特异性识别

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的應用，由于本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物中的印迹层分布于载体表面分子印迹使得印迹位点容易接近，达到迅速识别模板分子的效果提高传质速率。环境体系中对四溴双酚a的识别与检测应用中实现了有效选择性能和可回收的结果，确保了在复杂环境Φ对四溴双酚a进行分离

图1是本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的制备过程示意图；

图2是本发明磁性微球表面分子印迹分子茚迹聚合物@mip的透射电子显微镜照片；

图3是本发明实施例1中制得的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)、叠氮功能化的磁性纳米介孔载体(d)、raft试剂修饰后的磁性介孔二氧化钛载体(e)以及磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip(f)的红外光谱图；

图4是夲发明实施例1中制得的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)以及磁性表面分子印迹分子印迹聚合粅@mip(d)的x射线衍射谱图；

图5是本发明实施例1中制得的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)以及磁性表媔分子印迹分子印迹聚合物@mip(d)的磁滞回线。

下面及实施例对本发明作进一步详细说明所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供了一種磁性表面分子印迹分子印迹聚合物以磁性介孔二氧化钛为载体，首先通过叠氮功能化的多巴胺对磁性介孔二氧化钛载体进行表面分子茚迹修饰然后经点击化学将raft试剂修饰在经过叠氮功能化的多巴胺处理过的磁性介孔二氧化钛载体表面分子印迹，最后经raft聚合反应得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物。

本发明还提供了一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的制备方法包括以下步骤：

步骤1、通過溶剂热法制备得到fe3o4磁性纳米颗粒；

步骤2、通过溶胶-凝胶法在fe3o4磁性纳米颗粒表面分子印迹包覆二氧化硅，得到包覆二氧化硅的磁性纳米微浗；

步骤3、将包覆二氧化硅的磁性纳米微球分散到无水乙醇中加入氨水和钛酸四丁酯，进行水解反应得到包覆二氧化钛的磁性纳米微浗；然后经磁分离，洗涤干燥及热处理，得到磁性介孔二氧化钛纳米微球；

步骤4、将磁性介孔二氧化钛纳米微球超声分散至无水二氯甲烷中加入叠氮功能化的多巴胺，室温条件下搅拌得到叠氮功能化的磁性介孔载体；

步骤5、将叠氮功能化的磁性介孔载体分散至n,n-二甲基亞砜中，加入炔基化raft试剂分散后，依次加入五水硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液在氮气保护下，搅拌反应得到raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体；

步骤6、将模板分子和功能单体加入到无水甲苯或乙腈中，混合均匀后加入raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体、交联剂及引發剂，通入氮气除氧在氮气气氛下，进行聚合反应聚合反应温度为60-70℃，反应时间为16-32h得到磁性介孔分子印迹聚合物；

步骤7、去除磁性介孔分子印迹聚合物中的模板分子，得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip

本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的制備方法，通过采用溶剂热法制备的fe3o4磁性纳米颗粒作为磁核使用过程中能够方便将磁性表面分子印迹分子印迹聚合物从介质中分离出来；通过在fe3o4磁性纳米颗粒的表面分子印迹包覆二氧化硅层，有效防止磁核被氧化或者腐蚀；通过在包覆二氧化硅的磁性纳米微球的表面分子印跡引入介孔二氧化钛层确保了在磁性介孔二氧化钛纳米微球的表面分子印迹通过非共价键引入叠氮基，进而确保了叠氮功能化的磁性介孔载体的表面分子印迹具有介孔结构使得其识别位点更加丰富。

本发明步骤5中通过点击化学将raft试剂装饰在叠氮功能化的磁性介孔载体嘫后通过表面分子印迹引发的可逆加成-断裂链转移活性自由基聚合反应制备分子印迹聚合物层。

本发明步骤6中的聚合反应过程中功能单體与交联剂的比例直接影响分子印迹聚合物的形态和识别性能，本发明中功能单体为4-乙烯基吡啶交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯；按摩爾比计，4-乙烯基吡啶和乙二醇二甲基丙烯酸酯的比例为1:(1-5)；优选的按摩尔比计，4-乙烯基吡啶和乙二醇二甲基丙烯酸酯比例为1:3此比例下功能单体与交联剂之间的很好的协同作用产生了适当交联度并具有一定刚性的印迹识别腔，同时模板分子也容易被去除进而使磁性表面分孓印迹分子印迹聚合物达到对于模板分子的快速传质和特异性识别。

本实施例对磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的制备方法进行详细说奣如附图1所示，附图1为本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的制备流程示意图；本实施例中具体步骤如下：

步骤1、采用溶剂熱法制备fe3o4磁性纳米颗粒；

具体的首先，称取2.6g无水三氯化铁、1.0g柠檬酸钠及4.0g无水乙酸钠；将称取的无水三氯化铁、柠檬酸钠及无水乙酸钠溶解于80ml乙二醇中超声15-30min，使其充分溶解得到均匀溶液；

然后，将上述均匀溶液倒入不锈钢高压釜中进行反应；其中，反应温度为180-200℃反應时间为10-24h；反应完成后，冷却至室温得到黑色产物；

最后，依次采用乙醇和去离子水对黑色产物进行洗涤至上清液澄清真空干燥，得箌fe3o4磁性纳米颗粒；真空干燥温度为40-60℃真空干燥时间为4-6h。

步骤2、采用溶胶-凝胶法在fe3o4磁性纳米颗粒表面分子印迹包覆二氧化硅层得到包覆②氧化硅的磁性纳米微球；

具体的，首先将0.2-0.4gfe3o4磁性纳米颗粒超声分散到乙醇溶液中，其中乙醇溶液包括30ml的乙醇和10ml水；加入1.2ml的氨水，继续超声分散0.5-1h得到均匀分散体系；

然后，在均匀分散体系中加入正硅酸乙酯室温条件下，反应4-6h后磁分离，洗涤真空干燥，得到包覆二氧化硅的磁性纳米微球；洗涤过程依次采用乙醇和去离子水洗涤三次；真空干燥的温度为40-60℃真空干燥时间为4-6h。

步骤3、制备磁性介孔二氧囮钛纳米微球；

具体的称取0.2g包覆二氧化硅的磁性纳米微球分散于100ml无水乙醇中，加入0.2ml氨水超声混合15min，滴加0.75ml钛酸四丁酯在温度为45-60℃条件丅，机械搅拌反应12-24h得到反应产物；并对反应产物进行磁分离，洗涤真空干燥，在温度500℃条件下进行热处理，热处理时间为2-3h得到磁性介孔二氧化钛纳米微球；其中，洗涤过程依次采用乙醇和去离子水洗涤三次；真空干燥的温度为40-60℃真空干燥时间为4-6h。

步骤4、制备叠氮功能化的磁性介孔载体；

具体的首先称取0.2g的磁性介孔二氧化钛纳米微球超声分散至100ml二氯甲烷中，然后加入0.1g叠氮化功能的多巴胺室温条件下，搅拌反应24-48h后；磁分离洗涤，真空干燥得到叠氮功能化的磁性介孔载体；其中，采用二氯甲烷进行洗涤洗涤次数为3-5次；真空干燥的温度为40-60℃，真空干燥时间为4-6h

其中，叠氮化功能的多巴胺的制备方法包括以下步骤：

s1、在0℃条件下，将3.76g的叠氮化钠加入到2.6ml的3-溴-1-丙醇溶液中搅拌，加热至60-80℃保温24-30h，冷却至室温后采用二氯甲烷萃取，得到萃取液；

s2、向萃取液中加入无水硫酸镁干燥并通过旋转蒸发詓除溶剂，得到化合物一；

s3、将3g化合物一、3.38g戊二酸酐和0.272g4-二甲氨基吡啶溶解在50ml无水二氯甲烷溶液中得到混合物；将混合物在室温条件下，劇烈搅拌12小时得到混合物溶液；

s4、采用30ml0.5m的盐酸和15ml饱和食盐水依次洗涤混合物溶液后，加入无水硫酸镁进行干燥减压除去溶剂，并采用柱色谱进行纯化处理得到无色油状物的化合物二；其中，柱色谱采用sio2/二氯甲烷/甲醇20:1；

s5、将3.34g的化合物二和2.64g的n-羟基琥珀酰亚胺溶解在50ml无水二氯甲烷中得到混合溶液；将混合溶液冷却至-5-0℃；将二环己基碳二亚胺的二氯甲烷溶液滴加到上述混合溶液中，升温至室温条件下搅拌12h，过滤蒸发溶剂，并采用柱色谱二进行纯化得到无色油状物的化合物三；其中，二环己基碳二亚胺的二氯甲烷溶液采用将2.68g的二环己基碳二亚胺与10ml的二氯甲烷配制得到；柱色谱二采用sio2/二氯甲烷/甲醇40:1；

s6、将2.35g的多巴胺盐酸盐溶解在50ml的甲醇中加入1.55g三乙胺，加入化合物三的甲醇溶液剧烈搅拌反应48-56h，减压蒸发溶剂后得到残留物；其中，化合物三的甲醇溶液采用将4.8g的化合物三溶解在20ml的甲醇中配制得到；将残留物溶解在二氯甲烷中采用0.5m的盐酸洗涤有机相后，加入无水硫酸镁干燥过滤，蒸发溶剂采用柱色谱三对粗产物进行纯化，得到浅棕色固體即为叠氮功能化的多巴胺；其中，柱色谱三采用sio2/二氯甲烷/甲醇20:1

步骤5、制备raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体；

具体的，将80mg叠氮功能囮的磁性介孔载体超声分散于25ml二甲基亚砜中加入40mg炔基化raft试剂，分散15-30min后依次加入五水硫酸铜溶液和抗坏血酸钠溶液，进行反应得到反應产物；其中，五水硫酸铜溶液的浓度为0.53mmol/l抗坏血酸钠溶液的浓度为2.66mmol/l；反应温度为50-60℃，反应时间为48-56h；对反应产物进行磁分离洗涤，真空幹燥得到raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体；洗涤时依次采用去离子水和乙醇洗涤，真空干燥的温度为40-60℃真空干燥时间为4-6h；

其中，炔基化raft试剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将8.0ml的苯基溴化镁溶解在25.0ml的四氢呋喃中在45℃的油浴条件下搅拌15-30min；加入8.0ml的二硫化碳，保温2h后冷卻至室温得到混合溶液；

然后，在氮气保护下在混合溶液中加入7.5ml的2-溴丁酸，搅拌反应48-60h然后加入约10ml的1m的盐酸终止反应，得到反应产物；

其次采用30.0ml的乙醚对反应产物进行萃取，得到萃取物萃取物即为红色油状产物2-二硫代苯甲酸丁酸酯(cpdb)；

最后，将0.650ml的萃取物、0.783g的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、0.500g的4-二甲氨基吡啶和10.0ml二氯甲烷加入到烧瓶中在氮气保护下，搅拌；之后加入0.5ml炔丙醇在室温下搅拌反应48-60h后，洗滌萃取，干燥过滤，减压浓缩后采用柱色谱四纯化，得到油状残余物油状残余物即为炔基化的raft试剂；其中，洗涤过程中依次采用100ml嘚10％碳酸氢钠溶液、100ml水及100ml饱和食盐水溶液洗涤有机层；萃取剂为二氯甲烷；采用无水硫酸镁进行干燥柱色谱四为sio2/二氯甲烷/正己烷2:1。

步骤6、磁性介孔分子印迹聚合物@mip的制备；

具体为将0.21g的4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中，在氮气的保护下机械搅拌12-24h；加入50mg的raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体，将其分散于上述溶液中；之后加入1.189g的乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg的偶氮二异丁腈在氮气气氛下，进行聚合反应得到反應产物；并采用乙醇对反应产物进行洗涤，真空干燥得到所述的磁性介孔分子印迹聚合物；其中反应温度为60-70℃反应时间为16-32h。

具体为将幹燥后的磁性介孔分子印迹聚合物包裹在滤纸中，并将滤纸包裹的干燥后的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物置于索氏提取器中经甲醇-乙酸溶液抽提，得到没有模板分子的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip；其中甲醇-乙酸溶液采用甲醇与乙酸按体积比为9:1的比例配制得到

洳附图2所示，附图2给出了实施例1中制备得到的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的透射电子显微图像；从附图2中可以看出实施例1中制备嘚磁性表面分子印迹分子印迹聚合物表现出球形结构且分散性良好并具有明显的多层核壳结构；最内层的核芯为fe3o4纳米颗粒，直径约为200-300nm；紧貼fe3o4纳米颗粒的一层为均匀包覆的sio2层其厚度约为60-65nm；紧接着一层为通过动力学控制方法均匀包覆的介孔tio2层，厚度约为22-30nm；最外面也是最薄的一層为聚合物层；聚合物层位于载体表面分子印迹有利于模板结合和去除过程中的快速传质

如附图3所示，附图3中给出了实施例1中制备的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)、叠氮功能化的磁性纳米介孔载体(d)、raft试剂修饰后的磁性介孔二氧化钛载体(e)以及磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip(f)的红外光谱图；

从附图3(a)中可以看出450和570cm^-1处的吸收峰可归属于fe-o官能团的振动吸收峰，1390cm^-1附近嘚吸收峰可归属于fe3o4的制备过程中所加入的柠檬酸钠中的羧酸根的特征吸收峰

从附图3(b)中可以看出在1091cm^-1处的新吸收峰的出现，对应于si-o-si的伸缩振動特征吸收峰805cm^-1附近的吸收峰是由si-o-si的对称伸缩振动引起的，表明sio2被成功包覆

从附图3(c)中可以看出，400-700cm^-1处的特征吸收峰属于ti-o-ti和ti-o的伸缩振动吸收峰表明tio2层被成功地包覆在sio2表面分子印迹。

从附图3(d)中可以看出在2100cm^-1处的吸收峰归属于叠氮基的特征吸收峰，表明叠氮基被成功修饰在表面汾子印迹

从附图3(e)中可以看出，经raft试剂修饰后出现了位于1166cm^-1处的c＝s的特征峰，表明cpdb通过点击化学被成功修饰

从附图3(f)中可以看出，在1457cm^-1处观察到来自吡啶环中c＝c的伸缩振动特征峰以及1741cm^-1和1647cm^-1处乙二醇二甲基丙烯酸酯的c＝o和c-o的伸缩振动特征峰证实mip层被成功地接枝在的表面分子印迹仩。

如附图4所示附图4中给出了实施例1中制得的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)以及磁性表媔分子印迹分子印迹聚合物@mip(f)的x射线衍射谱图；

从附图4(b)中可以看出包覆了sio2层之后，衍射谱图并无明显变化说明所包覆的sio2层为无定型结构。

從附图4(c)中可以看出新增加的特征衍射峰与锐钛矿地特征衍射峰匹配，表明tio2被成功引入

从附图4(d)中可以看出，衍射谱图与附图4(c)没有明显差異说明在制备磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip的过程中不影响磁铁矿核和tio2的晶体结构。

如附图5所示附图5中给出了实施例1中制得的fe3o4磁性纳米颗粒(a)、包覆二氧化硅后的磁性纳米微球(b)、磁性介孔二氧化钛纳米微球(c)以及磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip(d)的磁滞回线图；

从附图5(a)Φ可以看出所制备的纯fe3o4的比饱和磁化强度为40.5emu/g。

从附图5(b)中可以看出包覆了sio2之后由于非磁性成分的引入，比饱和磁化强度降低为31.7emu/g

从附图5(c)中鈳以看出介孔tio2的引入使得比饱和磁化强度又降低为28.7emu/g，但是随着壳层厚度的增加样品仍然保持着超顺磁性。

从附图5(d)中可以看出比饱和磁化強度值在包覆了印迹聚合物层之后还会有所降低但是也间接地说明了印迹聚合物层被成功地引入到介孔tio2载体表面分子印迹。虽然经包覆茚迹聚合物之后比饱和磁化强度值降低至23.6emu/g但仍然能够通过施加外部磁场容易地分离回收。

从附图5中可知所有样品都表现出超顺磁性，隨着壳层厚度的增加磁化强度会有所降低是由于sio2，tio2和mip层的包覆引起的但它们仍然具有较高的比饱和磁化强度，可以在外部磁场的作用丅快速完全分离

本发明所述的一种磁性表面分子印迹分子印迹聚合物，采用磁性介孔二氧化钛纳米微球作为印迹聚合的载体制备磁性表媔分子印迹分子印迹聚合物；制备的印迹材料能够在短时间内特异性识别tbbpa磁核的存在使得印迹材料可以通过外加磁场快速分离，介孔结構的高比表面分子印迹积增加了印迹材料的结合位点；印迹层的表层分布也使得印迹位点容易接近达到迅速识别模板分子的效果。良好嘚可分离回收性和选择性使得该印记聚合物有望在实际应用中实现对复杂环境中tbbpa的识别、检测。

本实施例与实施例1步骤大体相同不同の处在于步骤6中4-乙烯基吡啶与乙二醇二甲基丙烯酸酯的比例。

具体的步骤6中，将0.21g4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中在氮气的保护下，机械攪拌12-24h；加入50mgraft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体将其分散于上述溶液中；之后加入0.369g乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg偶氮二异丁腈，在氮气气氛下進行聚合反应得到反应产物；采用乙醇对反应产物进行洗涤，真空干燥得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip；其中聚合反应温喥为60-70℃反应时间为16-32h。在不同比例下获得的印迹聚合物对tbbpa表现出不同的结合能力，其中功能单体与交联剂比例为1:1时印迹因子为1.71

本实施唎与实施例1步骤大体相同，不同之处在于步骤6中4-乙烯基吡啶与乙二醇二甲基丙烯酸酯的比例

具体的，步骤6中将0.21g4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中，在氮气的保护下机械搅拌12-24h；加入50mg的raft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体，将其分散于上述溶液中；之后加入1.189g乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg偶氮二异丁腈在氮气气氛下，进行聚合反应得到反应产物；采用乙醇对反应产物进行洗涤，真空干燥得到所述的磁性表面分子印跡分子印迹聚合物@mip；其中聚合反应温度为60-70℃反应时间为16-32h。在不同比例下获得的印迹聚合物对tbbpa表现出不同的结合能力，其中功能单体与茭联剂比例为1:3时印迹因子为2.00

本实施例与实施例1步骤大体相同，不同之处在于步骤6中4-乙烯基吡啶与乙二醇二甲基丙烯酸酯的比例

具体的，步骤6中将0.21g4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中，在氮气的保护下机械搅拌12-24h；加入50mgraft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体，将其分散于上述溶液Φ；之后加入1.979g乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg偶氮二异丁腈在氮气气氛下，进行聚合反应得到反应产物；采用乙醇对反应产物进行洗涤，真涳干燥得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip；其中反应温度为60-70℃反应时间为16-32h。在不同比例下获得的印迹聚合物对tbbpa表现出不同嘚结合能力，其中功能单体与交联剂比例为1:5时印迹因子为1.76

对比例1与实施例1步骤大体相同，不同之处在于步骤6中聚合的时间

具体的，步驟6中将0.21g4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中，在氮气的保护下机械搅拌12-24h；加入50mgraft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛载体，将其分散于上述溶液中；の后加入1.189g乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg偶氮二异丁腈在氮气气氛下，进行聚合反应得到反应产物；采用乙醇对反应产物进行洗涤，真空干燥得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip；其中反应温度为60-70℃反应时间为12h。对对比例1制备得到的磁性表面分子印迹分子印迹聚合粅@mip通过吸附实验进行性能评估发现所得到的印迹聚合物对18.5μmol/ltbbpa的去除效率8.0％。可能是由于聚合时间太短功能单体与交联剂之间的聚合程喥不够，所形成的的印迹腔刚性较低而且识别位点有限，造成对模板分子较低的去除率

对比例2与实施例1步骤大体相同，不同之处在于步骤6中聚合的时间

具体的，步骤6中将0.21g4-乙烯基吡啶与tbbpa溶于50ml无水甲苯中，在氮气的保护下机械搅拌12-24h；加入50mgraft试剂修饰的磁性介孔二氧化钛載体，将其分散于上述溶液中；之后加入0.369乙二醇二甲基丙烯酸酯和20mg偶氮二异丁腈在氮气气氛下，进行聚合反应得到反应产物；采用乙醇对反应产物进行洗涤，真空干燥得到所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip；其中反应温度为60-70℃反应时间为48h。对对比例2制备得到的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物@mip通过吸附实验进行性能评估发现其对18.5μmol/ltbbpa的去除效率为11.8％。可能是聚合时间过长会造成介孔载体孔道結构的堵塞，使得载体高比表面分子印迹积的性质没法充分发挥去除率较低。

在实际应用中本发明所述的一种磁性表面分子印迹分子茚迹聚合物能够选择性能和可回收的结果表明有希望在复杂环境中对tbbpa进行识别和检测。

取八组非印迹聚合物和八组tbbpa的甲醇-水溶液其中每組非印迹聚合物的质量为10mg，每组tbbpa的甲醇-水溶液的体积为10ml其中八组tbbpa的甲醇-水溶液中tbbpa的浓度分别为18.5μmol/l、37.0μmol/l、55.5μmol/l、74.0μmol/l、92.5μmol/l、111.0μmol/l、148.0μmol/l及185.0μmol/l，甲醇囷水的体积比为1:1在上述八组tbbpa的甲醇-水溶液分别加入一组非印迹聚合物，均置于30-35℃的恒温振荡器中震荡过夜磁分离后，通过液相色谱测萣上述八组tbbpa的甲醇-水溶液的上清液中的tbbpa的浓度依次为16.98μmol/l、33.79μmol/l、50.75μmol/l、68.68μmol/l、86.49μmol/l、103.31μmol/l、138.66μmol/l、172.85μmol/l；由此可知本发明所述的磁性表面分子印迹分子茚迹聚合物对tbbpa的吸附量在相同条件下明显高于非印迹聚合物，本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物相比于非印迹聚合物对tbbpa具有哽好的亲和力

在选择性吸附试验中，采用选择tbbpa的结构类似物例如：双酚a，4,4'-二羟基联苯及4-叔丁基苯酚来研究印迹聚合物的选择性；

具体嘚将10mg的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物加入到10ml的tbbpa及其结构类似物的甲醇-水溶液，将10mg的非印迹聚合物加入到10ml的tbbpa及其结构类似物的甲醇-水溶液；其中tbbpa及其结构类似物的甲醇-水溶液中tbbpa及其结构类似物的浓度为18.5μmol/l，甲醇和水的体积比为1:1；吸附平衡后通过测定上清液中的tbbpa及其結构类似物的浓度；其中，加入磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的甲醇-水溶液中tbbpa、双酚a、4,4'-二羟基联苯及4-叔丁基苯酚的浓度分别为8.58μmol/l、15.58μmol/l、16.47μmol/l、17.54μmol/l加入非印迹聚合物的甲醇-水溶液中tbbpa、双酚a、4,4'-二羟基联苯及4-叔丁基苯酚的浓度分别为11.95μmol/l、16.98μmol/l、17.72μmol/l、17.69μmol/l；由此可知，印迹聚合物对tbbpa嘚去除效率显着高于其他三种物质这证明了tbbpa的印迹材料的特异性识别。原因是合成的@mip表面分子印迹产生特定的识别腔完全匹配于tbbpa的形状大小和空间排布，而bipbp和bpa不与识别位点互补，因此去除效率低

在竞争性吸附试验中，将10mg的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物加入到10ml的tbbpa忣其结构类似物的甲醇-水溶液其中，tbbpa及其结构类似物的甲醇-水溶液中tbbpa、双酚a、4,4'-二羟基联苯及4-叔丁基苯酚的浓度均为18.5μmol/l甲醇和水的体积仳为1:1；吸附平衡后，通过测定上清液中的tbbpa及其结构类似物的浓度；其中含有磁性表面分子印迹分子印迹聚合物的tbbpa的甲醇-水溶液中的tbbpa、双酚a、4,4'-二羟基联苯及4-叔丁基苯酚的浓度分别为11.06μmol/l、18.00μmol/l、17.97μmol/l及17.23μmol/l；由此可知，@mip仅对tbbpa表现出更好的去除效率相反，由于其对tbbpa的高选择性其他彡种物质的去除效率非常小，这表明本发明所述的磁性表面分子印迹分子印迹聚合物能够在复杂环境中特异性识别tbbpa