專利名稱：一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料及其制備方法
技術領域：
本發明屬于食品安全檢測領域，特別涉及一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料以及制備方法。
背景技術：
孔雀石綠(Malachite Green,MG)又名堿性綠、鹽基塊綠、孔雀綠，屬三苯甲烷類染料，被廣泛用于預防和治療各類水產動物的水霉病、鰓霉病和小瓜蟲病等。但孔雀石綠及其代謝產物易在水產品體內高殘留，人食用后易引起致癌、致畸和致突變等現象。在食品安全殘留檢測中，樣品的前處理過程至關重要，固相萃取(Solid-Phase Extraction, SPE)是近年來發展起來的高效快速樣品制備技術，它基于溶質在固-液相之間的分配系數的不同而對樣品中微量組分進行富集、濃縮和純化。當樣品通過填充吸附劑的萃取柱時，被測組分吸附在柱上，然后用一種或幾種混合溶劑進行清洗，使雜質脫離萃取柱，最后再用少量的溶液迅速洗脫分析物，從而達到快速分離凈化和濃縮的目的。根據填料性質不同，固相萃取劑可分為正相吸附劑、反相吸附劑和離子交換吸附劑。分子印跡固相萃取劑是利用分子印跡選擇性吸附機理制備的固相萃取填料，不僅可以提高固相萃取凈化效果，實現低濃度殘留的富集，提高檢測方法的靈敏度，而且可以實現固相萃取柱的多次重復使用，降低檢測成本。CN200910029370. 7公開了一種雙酚A納米硅膠載體表面分子印跡固相萃取填料制備方法。先在堿性條件下將含雙鍵的硅烷化試劑接枝到納米二氧化硅小球表面，然后將模板分子、功能單體和交聯劑按一定比例加入含適量接枝后納米二氧化硅和催化量引發劑的甲苯溶液中，于60 70°C下攪拌聚合反應15 24h生成淡黃色粉末狀聚合物，再洗脫聚合物中模板，得到對雙酚A有特異選擇性的雙酚A納米硅膠載體表面分子印跡固相萃取填料。CN200910014658. 7公開了三聚氰胺分子印跡固相萃取小柱及制備方法和應用。將
三聚氰胺、甲基丙烯酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯混合分散于甲醇或者乙醇的水溶液中，升溫聚合，然后去除模板分子，制得三聚氰胺分子印跡聚合物顆粒。CN200910155805.2公開了一種羅丹明B分子印跡固相萃取填料的制備方法。將羅丹明B、丙烯酰胺、乙二醇二甲基丙烯酸酯按照1 6 30的摩爾比例溶解于IOOml乙腈中，加入引發劑偶氮二異丁腈，超聲5min后，通氮氣15min，在60°C反應M小時，即可得到聚合物復合微球。然后用乙酸和甲醇的混合溶液清洗除去模板分子羅丹明B得到微球填料。現有技術合成分子印跡固相萃取填料取得了一定的進展，但是這些分子印跡固相萃取填料在實際應用中還有很大的差距，因此，需要對現有技術進行改良，探討一種粒徑均一的孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法是待解決的關鍵問題。

發明內容
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針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種采用噴流懸浮聚合法制備粒徑均一的孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的方法。為了實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法，包括以下步驟(1)將疏水性單體、孔雀石綠與油溶性引發劑混合，充分攪拌，形成均勻分散的油相流體；(2)在反應釜中加入穩定劑和水，攪拌分散形成均勻的水相溶液；(3)加壓使所述油相流體分散進入所述水相溶液中，形成均勻的0/W型懸浮液；(4)恒溫聚合反應合成粒徑均一的孔雀石綠聚合物復合微球；(5)去除模板分子孔雀石綠，得到固相萃取填料。本發明步驟⑴所述混合和攪拌優選在油相儲罐中完成；為了有效地控制聚合物的粘度以及聚合反應傳熱，步驟( 中所述聚合反應釜為攪拌式聚合反應釜；步驟C3)所述分散通過噴嘴完成。本發明所述疏水性單體優選疏水性烯類單體，進一步優選為苯乙烯、二乙烯苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯或其衍生物中的一種或至少兩種的混合物，例如選擇苯乙烯和/或二乙烯苯，醋酸乙烯酯，苯乙烯/ 二乙烯苯/甲基丙烯酸甲酯等任意組合均可實施本發明。其他疏水性單體均可用于本發明，不限于疏水性烯類單體。本發明所述聚合為自由基聚合，采用自由基型引發劑，包括過氧化物引發劑和偶氮類引發劑及氧化還原引發劑等，過氧化物引發劑又分為有機過氧化物引發劑和無機過氧化物引發劑。無機過氧化物引發劑溶于水，為水溶性引發劑。氧化還原引發劑需選擇合適的氧化劑和還原劑配對，引發效率較高，但是聚合反應單體殘留率高。本發明所述油溶性引發劑優選有機過氧化物或偶氮類引發劑，進一步優選過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈中的一種或至少兩種的混合物，例如過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酰和/或偶氮二異戊腈等組合。本領域技術人員能夠獲知的其他能夠實現油溶性弓I發劑在本發明中作用的物質均可實施本發明。懸浮聚合體系是熱力學不穩定體系，需借攪拌和穩定劑維持穩定。在攪拌剪切作用下，溶有引發劑的單體分散成小液滴，懸浮于水中引發聚合。不溶于水的單體在強力攪拌作用下，被粉碎分散成小液滴，它是不穩定的，隨著反應的進行，分散的液滴又可能凝結成塊，為防止粘結，體系中必須加入穩定劑。本發明所述穩定劑優選非離子型表面活性劑，進一步優選聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素、羥丙甲基纖維素中的一種或至少兩種的混合物，例如纖維素和/或羥丙甲基纖維素，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮、纖維素和聚乙烯醇。本領域技術人員能夠獲知的其他穩定劑均可用于本發明。步驟⑵所述攪拌時間至少20min，優選30min ；步驟(3)所述加壓至0.06 0. 15MPa，優選0. IMPa;步驟(4)所述聚合反應的溫度優選為70 90°C，進一步優選為 80°C，聚合時間至少池，優選池。一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法，具體包括以下步驟(1)準備噴流懸浮聚合反應裝置；所述噴流懸浮聚合反應裝置包括聚合反應釜、油相儲罐以及噴嘴；油相儲罐上端經第一調節閥與氮氣瓶相連，并經第二調節閥與聚合反應釜上端的噴嘴相連；油相儲罐上端安裝有壓力表和電機；(2)將疏水性烯類單體、孔雀石綠與油溶性引發劑混合，充分攪拌，形成均勻分散的油相流體；所述混合和攪拌在油相儲罐中完成；(3)在攪拌式聚合反應釜中加入穩定劑和水，攪拌分散形成均勻的水相溶液；(4)加壓使所述油相流體通過噴嘴分散進入所述水相溶液中，形成均勻的0/W型懸浮液；(5)恒溫聚合反應合成粒徑均一的孔雀石綠聚合物復合微球；(6)去除孔雀石綠模板分子，即可得到固相萃取填料。本領域技術人員由上述技術方案可以看出，本發明的孔雀石綠分子印跡固相萃取填料制備方法，可以用于任何適宜的分子印跡固相萃取填料的制備。本發明的另一目的在于提供一種通過如前所述方法制備得到的孔雀石綠分子印跡固相萃取填料。相較于現有技術制備得到的固相萃取填料，本發明的方法賦予了固相萃取填料新的特性，其粒徑均一，粒徑大小可調，這是現有技術無法制備得到的。與已有技術方案相比，本發明具有以下有益效果本發明提供的一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法，采用噴流分散替代機械攪拌分散，將油相流體均勻分散和聚合反應分開進行。通過噴流技術將油相流體均勻破碎并在水相中形成穩定的0/W型懸浮液，聚合反應可以得到粒徑均一的聚合物微球， 去除模板分子，即可得到分子印跡固相萃取填料。本發明提供的一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法的優點具體如下(1)制備的固相萃取填料粒徑均一，填料粒徑大小可調；(2)制備的固相萃取填料化學穩定性好；(3)制備的固相萃取填料選擇性高，回收率高；(4)易于放大工業化。下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本發明的簡易例子，并不代表或限制本發明的權利保護范圍，本發明的權利范圍以權利要求書為準。
具體實施例方式為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下實施例一(1)將80g苯乙烯、IOg 二乙烯苯、50g孔雀石綠和3g過氧化苯甲酰組成的有機相， 加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和IOg聚乙烯醇，80°C恒溫攪拌 30min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. IMPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫80°C反應池，得到孔雀石綠聚苯乙烯復合微球；
(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚苯乙烯填料。實施例二(1)將70g甲基丙烯酸甲酯、5g二甲基丙烯酸乙二醇酯、50g孔雀石綠和4g過氧化苯甲酰組成的有機相，傾入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和15g聚乙烯吡咯烷酮，80°C恒溫攪拌30min后，使聚乙烯吡咯烷酮完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. IMPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫80°C反應池，得到孔雀石綠聚甲基丙烯酸甲酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚甲基丙烯酸甲酯填料。實施例三(l)70g醋酸乙烯酯、4g 二乙烯苯、50g孔雀石綠和4g過氧化苯甲酰組成的有機相， 加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和15g聚乙烯醇，80°C恒溫攪拌 30min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. IMPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫80°C反應池，得到孔雀石綠聚醋酸乙烯酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚醋酸乙烯酯填料。實施例四(l)70g丙烯酸甲酯、4g 二乙烯苯、50g孔雀石綠和4g過氧化苯甲酰組成的有機相， 加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和15g聚乙烯醇，80°C恒溫攪拌 30min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. IMPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫80°C反應池，得到孔雀石綠聚丙烯酸甲酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚丙烯酸甲酯填料。實施例五(I)SOg甲基丙烯酸縮水甘油酯、4g 二甲基丙烯酸乙二醇酯、50g孔雀石綠和3g過氧化苯甲酰組成的有機相，加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和20g聚乙烯醇，80°C恒溫攪拌 30min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. IMPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫80V反應池，得到孔雀石綠
6甲基丙烯酸縮水甘油酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡甲基丙烯酸縮水甘油酯填料。實施例六(I)SOg苯乙烯、4g 二甲基丙烯酸乙二醇酯、50g孔雀石綠和3g偶氮二異丁腈組成的有機相，加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和IOg纖維素，80°C恒溫攪拌 20min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0.06MPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫70°C反應池，得到孔雀石綠聚苯乙烯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚苯乙烯填料。實施例七(l)60g甲基丙烯酸縮水甘油酯、5g醋酸乙烯酯、50g孔雀石綠和3g過氧化苯甲酰組成的有機相，加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和20g羥丙甲基纖維素，80°C恒溫攪拌50min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0. 15MPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫90°C反應池，得到孔雀石綠甲基丙烯酸縮水甘油酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡甲基丙烯酸縮水甘油酯填料。實施例八(I)SOg丙烯酸甲酯、4g二乙烯苯、50g孔雀石綠和3g偶氮二異戊腈組成的有機相， 加入油相儲罐中，經攪拌形成均勻的油相流體；(2)在攪拌式聚合反應釜中加入IOOOml蒸餾水和20g聚乙烯醇，80°C恒溫攪拌 30min后，使聚乙烯醇完全溶解，保持攪拌速度至200rpm ；(3)加適當的壓力，使油相儲罐內的壓力保持0.09MPa，打開第二調節閥，油相流體通過噴嘴分散進入聚合反應釜內水相中形成0/W懸浮液，恒溫70°C反應池，得到孔雀石綠聚丙烯酸甲酯復合微球；(4)冷卻后，采用丙酮、乙醇和水充分洗滌去除孔雀石綠模板分子，即可得到孔雀石綠分子印跡聚丙烯酸甲酯填料。本發明制作過程通過噴流懸浮聚合反應裝置完成，該裝置包括聚合反應釜、油相儲罐以及噴嘴；油相儲罐上端經第一調節閥與氮氣瓶相連，并經第二調節閥與聚合反應釜上端的噴嘴相連；油相儲罐上端安裝有壓力表和電機。本發明產品孔雀石綠分子印跡固相萃取填料相較于現有技術制備得到的固相萃取填料，賦予了固相萃取填料新的特性，其粒徑均一，粒徑大小可調，這是現有技術無法制備得到的。
申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1.一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料的制備方法，包括以下步驟(1)將疏水性單體、孔雀石綠與油溶性引發劑混合，充分攪拌，形成均勻分散的油相流體；(2)在反應釜中加入穩定劑和水，攪拌分散形成均勻的水相溶液；(3)加壓使所述油相流體分散進入所述水相溶液中，形成均勻的0/W型懸浮液；(4)恒溫聚合反應合成粒徑均一的孔雀石綠聚合物復合微球；(5)去除模板分子孔雀石綠，得到固相萃取填料。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述混合和攪拌優選在油相儲罐中完成；步驟( 所述攪拌分散優選在攪拌式聚合反應釜中完成；步驟C3)所述分散通過噴嘴完成。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述疏水性單體優選疏水性烯類單體， 進一步優選為苯乙烯、二乙烯苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯或其衍生物中的一種或至少兩種的混合物。
4.如權利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述油溶性引發劑優選有機過氧化物或偶氮類引發劑，進一步優選為過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈中的一種或至少兩種的混合物。
5.如權利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述穩定劑優選非離子型表面活性劑，進一步優選聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素、羥丙甲基纖維素中的一種或至少兩種的混合物。
6.如權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述攪拌時間至少20min， 優選30min ；步驟(3)所述加壓至0. 06 0. 15MPa，優選0. IMPa ；步驟(4)所述聚合反應的溫度優選為70 90°C，進一步優選為80°C，聚合時間至少池，優選為池。
7.如權利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)調試噴流懸浮聚合反應裝置；所述噴流懸浮聚合反應裝置包括聚合反應釜、油相儲罐以及噴嘴；油相儲罐上端經第一調節閥與氮氣瓶相連，并經第二調節閥與聚合反應釜上端的噴嘴相連；油相儲罐上端安裝有壓力表和電機；(2)將疏水性烯類單體、孔雀石綠與油溶性引發劑混合，充分攪拌，形成均勻分散的油相流體；所述混合和攪拌在油相儲罐中完成；(3)在攪拌式聚合反應釜中加入穩定劑和水，攪拌分散形成均勻的水相溶液；(4)加壓使所述油相流體通過噴嘴分散進入所述水相溶液中，形成均勻的0/W型懸浮液；(5)恒溫聚合反應合成粒徑均一的孔雀石綠聚合物復合微球；(6)去除孔雀石綠模板分子，即可得到固相萃取填料。
8.—種通過權利要求1-7之一所述的方法制備得到的孔雀石綠分子印跡固相萃取填料。
全文摘要
本發明涉及一種孔雀石綠分子印跡固相萃取填料及其制備方法。將疏水性烯類單體、孔雀石綠和油溶性引發劑充分混合，形成均勻分散的油相流體；采用噴流懸浮聚合法將油相流體破碎分散形成大小均一的油滴，并在水相中形成均勻的O/W型懸浮液，恒溫聚合成孔雀石綠聚合物復合微球，然后去除孔雀石綠模板分子得到固相萃取填料。本發明制備的固相萃取填料的粒徑均一，化學性質穩定，用于檢測食品中孔雀石綠殘留的選擇性高、回收率高。
文檔編號C08F220/14GK102504076SQ20111036590
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者陽承利 申請人:無錫中德伯爾生物技術有限公司