痕量环境内分泌干扰物分子印迹膜基片及其制备方法和应痕量环境内分泌干扰物分子印迹膜基片及其制备方法和应 用用 CN 101324540 A 摘要摘要 本发明提供了一种检测速度块 灵敏度高的痕量环境内分泌干扰物分子印迹膜基片及其制备方 法和应用 所述分子印迹膜基片 包括金石英晶体基片 在所述金石英晶体基片表面形成多层 相互交替的纳米材料和环境内分泌干扰物分子印迹聚合物 该分子印迹膜基片制备方法 包括 以下步骤 选择能与环境内分泌干扰物合成分子印迹聚合物的功能单体 制成分子印迹聚合物 溶液 将纳米材料和分子印迹聚合物修饰到金石英晶体基片表面上 本发明将表面修饰技术应 用到分子印迹膜基片的制备当中 使得纳米增效的 EDCs 分子印迹膜基片的制备具有可控性 检测环境内分泌物方法 操作快速简单 反应及结果均由仪器自动完成和记录 有很好的重复 性 便于现场检测 权利要求权利要求 8 1 一种痕量环境内分泌干扰物分子印迹膜基片 包括金石英晶体基片 其特征是 在所述金石 英晶体基片表面形成多层相互交替的纳米材料和环境内分泌干扰物分子印迹聚合物 所述环境 内分泌干扰物分子印迹聚合物是将环境内分泌干扰物作为聚合原料模板分子与功能单体和交联 剂 按摩尔比模板分子 功能单体 交联剂 致孔剂 引发剂和有机溶剂 0 1 1 1 0 5 6 35 65 0 05 0 15 2 0 25 聚合而成 所述纳米材料为纳米金 碳纳米管或纳米铂 2 种权利要求 1 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是包括以下步骤 1 选择能与环境内 分泌干扰物合成分子印迹聚合物的功能单体 2 将环境内分泌干扰物的模板分子 功能单体 交联剂 致孔剂 引发剂和有机溶剂按摩尔比模板分子 功能单体 交联剂 致孔剂 引发剂 和有机溶剂 0 1 1 1 0 5 6 35 65 0 05 0 15 2 0 25 混合 均匀制成分子印迹聚 合物溶液 3 利用纳米材料 按照现有方法制备出纳米材料溶液 4 利用基片表面修饰技术 将纳米材料和分子印迹聚合物修饰到金石英晶体基片表面上 3 根据权利要求 2 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是所述纳米材料和分子印迹聚合物修 饰到金石英晶体基片表面包括以下步骤 1 将金石英晶体基片用去离子水清洗 再用纯甲醇 浸泡 l 小时 然 后用去离子水冲洗 3 遍 再用超声波清洗 3min 晾干 2 将制备的纳米材料 溶液超声处理 20 60min 得到分散的纳 米溶液 3 将金石英晶体基片表面浸泡于分散的纳 米溶液中 5 10min 取出晾干 4 将晾干的金石英晶体基片表面再浸泡于分子印迹聚合物溶 液中 5 10min 取出 用洗脱剂洗脱 20 30min 在室温下干燥 5 10min 5 重复步骤 3 和步骤 4 过程 4 7 次 制得所述分子印迹膜基片 4 根据权利要求 3 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是 还包括以下 步骤 6 将分子 印迹膜基片浸入 pH6 8 7 5 缓冲液中 保存在 4 C 冰箱 中 24h 后使用 5 根据权利要求 3 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是 所述洗脱剂 为乙腈 水 甲醇 乙酸或乙腈 乙酸 6 根据权利要求 4 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是所述缓冲液为 柠檬酸 磷酸 7 根据权利要求 2 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是所述功能单体 为丙烯酸 甲基丙 烯酸或 4 乙烯基吡啶 所述交联剂为三羟甲基丙垸三甲 基丙烯酸酯 N N 亚甲基二丙烯酰 胺 3 5 二 丙烯酰胺 苯甲酸 乙 二醇二甲基丙烯酸酯 二乙烯基苯或季戊四醇三丙烯 酸酯 所述引发剂为 偶氮二异丁腈 所述致孔剂采用二氯甲垸 氯仿 乙腈 甲醇 异丙醇 四氯化碳 N N 二甲基酰胺或二甲基亚砜 所述有机溶剂为二氯甲垸或四 氯化碳 8 种痕量环境内分泌干扰物的检测方法 其特征是包括如下步骤 将按上述任意一种方法制 得的分子印迹膜基片连接到压电石英晶体微天平 对 环境样品提取液中的环境内分泌干扰物进 行检测 说明说明 痕量环境内分泌干扰物分子印迹膜基片及其制备方法和应用 技术领域本发明涉及分析化学技术 领域 更具体地说是一种痕量环境内分泌干 扰物分子印迹膜基片及其制备方法和应用 背景 技术环境内分泌干扰物 Endocrine Disrupting Chemicals 简称 EDCs 是指一类干扰生物体的 正常行为及与生殖 发育相关的正常激素的合成 贮存 分泌 体内运输 结合 清除等过程 的外来物质 环境内分泌干扰 物分为以下几类 多氯联苯类 二恶英类 烷基酚类 邻苯二甲 酸二丁酯 类 金属类 有机氯化合物环境激素类 植物雌激素类 真菌雌激素类 目前 EDCs 已成为迫切需要治理的新一代环境污染物 微量的 EDCs 即 可对正常激素作用产生影响 干 扰内分泌机能 引起哺乳动物及人类的生 殖障碍 发育异常及某些病理性损伤 这类物质不仅 存在于工业废水 废 气和生活污水中 在农产品中也可能存在 如果 EDCs 残留不能得的及 时 准确地检测 它们就可能进入机体 并在体内直接或间接影响正常的激素 代谢 给人类 健康带来严重的危害 因而建立一种高灵敏度和特异性的快 速筛检 EDCs 残留的方法 便成 为当前该研究领域亟需解决的问题之一 目前已有的 EDCs 检测或筛检方法主要包括体内试验 体外试验 生物 标志物检测及仪器监测方法等 但是这些检测或筛检方法存在不足 1 体内 试验常采用子宫增重试验和子宫 l 丐结合蛋白 CaBP 9kmRNA 表达检测和蛋白分析 该方法反 应敏感具有专一性 但是其成本高 灵敏度低 不适于大规模的快速筛检 2 体外试验主要 有 E Screen 法 受体竞争试验等 试验本身的特异性 较差 容易出现假阳性结果 3 借助于 HPLC 或 LC MS 联用技术等大型精密仪器建立起来的 EDCs 仪 器检测方法 对 EDCs 的检测 虽说具有很高的灵敏度 但是该方法不能一次 就鉴定出分析物的结构 往往还需要用 GC MS 确认结构 技术成本较高 传统方法所需的时间一般都较长 有的甚至长达几个小时 操作复 杂 不 能用于现场的快速检测 4 以上几种方法对于 EDCs 的检测和分析 一般都存在检测 灵敏度低 4 成本高 结果假阳性 检测过程复杂 不适于现场快速检测等缺点 因此不能满 足实际检测的需要 发明内容本发明要解决的技术问题是提供了一种检测速度块 灵敏度高的 痕量 环境内分泌干扰物分子印迹膜基片及其制备方法和应用 本发明是通过以下措施来实现的 一种痕量环境内分泌干扰物分子印 迹膜基片 包括金石英晶体基片 其特征是 在所述金石 英晶体基片表面 形成多层相互交替的纳米材料和环境内分泌干扰物分子印迹聚合物 所述环境 内分泌干扰物分子印迹聚合物是将环境内分泌干扰物作为 聚合原料模板分子与功能单体和交联 剂 按摩尔比模板分子 功能单体 交联剂 致孔剂 引发剂和有机溶剂 0 1 1 i o 5 6 35 65 o 05 0 15 2 0 25 聚合而成 所述纳米材料为纳米金 碳纳米管或纳米铂 一种 所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是包括以下步骤 1 选择能与环境内分泌干扰物合成 分子印迹聚合物的功能单体 2 将环境内分泌干扰物的模板分子 功能单体 交联剂 致孔 剂 引发剂和有机溶剂按摩尔比模板分子 功能单体 交联剂 致孔剂 引发 剂和有机溶剂 二 O 1 1 1 0 5 6 35 65 0 05 0 15 2 0 25 混合均匀制成分子印迹聚合物溶液 3 利用纳米材料 按照现有方法制备出纳米材料溶液 4 利用基片表面修饰技术 将纳米材 料和分子印迹聚合物修饰到金 石英晶体基片表面上 本发明所述纳米材料和分子印迹聚合物修 饰到金石英晶体基片表面 包括以下步骤 1 将金石英晶体基片用去离子水清洗 再用纯甲醇 浸泡 l 小时 然 后用去离子水冲洗 3 遍 再用超声波清洗 3min 晾干 2 将制备的纳米材料 溶液超声处理 20 60min 得到分散的纳 米溶液 3 将金石英晶体基片表面浸泡于分散的纳 米溶液中 5 10min 取出晾干 4 将晾干的金石英晶体基片表面再浸泡于分子印迹聚合物溶 液中 5 10min 取出 用洗脱剂洗脱 20 30min 在室温下干燥 5 10min 5 重复步骤 3 和步骤 4 过程 4 7 次 制得所述分子印迹膜基片 本发明所述分子印迹膜基片制备方法 其特征是 还包括以下步骤 6 将分子印迹膜基片浸入 pH6 8 7 5 缓冲液中 保存在 4 C 冰箱中 24h 后 使用 本发明所述洗脱剂为乙腈 水 甲醇 乙酸或乙腈 乙酸 本发明所述缓冲液为拧檬酸 磷 酸 本发明所述功能单体为丙烯酸 甲基丙烯酸或 4 乙烯基吡啶 所述 交联剂为三羟甲基丙 垸三甲基丙烯酸酯 N N 亚甲基二丙烯酰胺 3 5 二 丙烯酰胺 苯甲酸 乙二醇二甲 基丙烯酸酯 二乙烯基苯或季戊四醇 三丙烯酸酯 所述引发剂为偶氮二异丁腈 所述致孔剂采 用二氯甲垸 氯 仿 乙腈 甲醇 异丙醇 四氯化碳 N N 二甲基酰胺或二甲基亚砜 所 述有机溶剂为二氯甲垸或四氯化碳 一种痕量环境内分泌干扰物的检测方法 其特征是包括如 下步骤 将 按上述任意一种方法制得的分子印迹膜基片连接到压电石英晶体微天平 对环境 样品提取液中的环境内分泌干扰物进行检测 利用分子印迹膜基片对痕量环境内分泌干扰物进 行检测的工作原理 当有物质在石英晶片上吸附或沉淀时 晶体震荡频率发生变化 AF 它 与晶片上沉积物的质量变化 AM 间有简单的线性关系 压电石英晶体微 天平的金石英晶体基 片共振频率的变化 A F 与吸附物质量 m 的关系如下 F 2F02 p q y q l 2m A 其中 FO 为石英基本振动频率 Pq 为石英的密度二 2 65X103kg m3 y q 为剪切模量二 2 95X1010Pa A 为基片表面积 本发明中使用的是 At cut 基片 石英基本振动频率 F0 二 9MHz 基片表 面积 A 二 O 19 0 01X10 4m2 因此可以得到 AF 二一 l 83X108m A 本发 明的有益效果 1 EDCs 分子印迹膜基片制备方法 将纳米材料的纳米增效作用引入 到分子印 迹膜基片的制备当中 使得所制备的 EDCs 分子印迹膜基片具有更 高的灵敏性和检测范围 2 将表面修饰技术应用到分子印迹膜基片的制备当中 使得纳米增 效的 EDCs 分子印迹膜 基片的制备具有可控性 提高了基片的灵敏度和准确 6 性 3 利用层层累积技术使得纳米材 料和环境内分泌干扰物分子印迹聚合 物修饰到基片表面上可控 因此本发明对痕量环境内分泌 干扰物检测具有 高特异性 高灵敏度 高检测精度 4 本发明的分子印迹膜基片的特异性 强 样品中其它非特异性分子 对检测结果无影响 检测速度快 成一个基本检测过程仅需 lmin 的时间 可在短时间内实现大量样本的高通量筛选 成本低 检测 l 个样品仅需几 分钱 5 分子印迹膜基片检测环境内分泌物方法 操作快速简单 反应及 结果均由仪器自动玉成 和记录 避免了主观因素的影响 并保证有很好的 重复性 便于现场检测 附图说明下面结合 附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述 图 1 为纳米材料和分子印迹聚合物 MIPs 修 饰到压电石英晶体微天平金石英晶体基片表面过程示意图 具体实施方式实施例 l 多氯联苯类 如多氯联苯 一种多氯联苯检测的分子印迹膜基片制备方法 包括以下歩骤 1 选择能与多 氯联苯合成 MIPs 的功能单体甲基丙烯酸 MAA 2 碳纳米管溶液制备 在超声搅拌的条件下 将 2 mg 多壁碳纳米 管 Multi walled carbon nanotubes MWCNTs 加入到 1 ml 二甲基亚 砜 溶液中 从而获得黑色悬浊液即丽 CNTs 溶液 3 取制备好的 MWCNTs 溶液 20 1 超声 30 min 得到均匀分散的 MWCNTs 溶液 4 模板分子多氯联苯 功能单体甲基丙烯酸 MAA 交联剂乙二 醇二甲基丙烯酸酯 EGDMA 致