核-壳型磁性灭草隆分子印迹聚合物的制备及其吸附性能研究

以二氧化硅修饰的四氧化三铁为载体,灭草隆为模板分子,采用表面印迹技术制备了核-壳结构的磁性灭草隆分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIPs)。采用扫描电镜(SEM)和磁强计(VSM)对产物的结构进行了表征。通过静态平衡结合法研究了磁性分子印迹聚合物的吸附能力、选择性。结果表明,与磁性非分子印迹聚合物相比,磁性分子印迹聚合物对灭草隆具有高选择性和高特异性吸附,最大吸附量80μmol g-1;Scatchard分析表明,印迹聚合物存在两类不同的吸附结合位点,Langmuir模型可以很好拟合吸附等温线,其相关系数R2=0.9989。     

磁性胰蛋白酶分子印迹聚合物的制备及性能评价

以壳聚糖修饰的四氧化三铁为载体,利用壳聚糖表面的氨基与戊二醛结合,丙烯酰胺为功能单体和交联剂,胰蛋白酶为模板蛋白,制备了磁性胰蛋白酶分子印迹聚合物。通过静态平衡结合法研究了磁性分子印迹聚合物的吸附能力、选择性。结果表明,与磁性分子非印迹聚合物相比,磁性分子印迹聚合物对模板蛋白具有高选择性和高特异性吸附,最大吸附量为162.2mg·g-1;Scatchard分析表明,存在两类不同的吸附结合位点,其离解常数分别为96.5μg·mL-1(高结合位点)和2.41mg.mL-1(低结合位点)。     

基于硼酸基功能化的磁性表面印迹聚合物制备及其对目标糖蛋白的识别

以硼酸基功能化的磁性Fe3O4纳米粒子(Fe3O4NPs)为载体,卵清蛋白(OB,一种糖蛋白)作模板分子,多巴胺(DA)为单体,采用表面印迹的方法,制备了一种磁性表面分子印迹聚合物纳米粒子。用平衡吸附实验研究了其吸附性能和识别选择性。结果表明,该分子印迹聚合物对目标糖蛋白(OB)具有较高的选择性和吸附量,并且具有良好的磁性,有利于进行快捷的磁性分离,这将为复杂生物样品中目标糖蛋白的专一性识别提供一种新的途径。     

表面印迹聚合物萃取/气相色谱质谱联用检测双酚A

以双酚A(BPA)为模板分子,甲基丙烯酸为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂,在硅胶表面合成双酚A分子印迹聚合物。通过红外光谱、比表面积测定等对表面印迹聚合物进行分析和表征;采用静态吸附法和动态吸附法对其吸附性能进行考察。红外光谱表明硅胶表面生成了对模板分子具有识别功能的官能团;热重分析证明该印迹聚合物具有良好的热稳定性;静态吸附实验说明表面印迹聚合物比非印迹聚合物具有良好的吸附性能,该印迹聚合物对双酚A最大吸附容量Q max为1.501 mg/g,吸附速率常数k为0.01586g/(mg·min)。用表面印迹聚合物萃取(MISPE)和气相色谱质谱(GC-MS)联用检测了BPA样品,BPA的回收率接近90%,并将该双酚A表面印迹聚合物用于牛奶样品中的BPA测试,结果表明该印迹聚合物具有较好的吸附选择性。     

槲皮素磁性分子印记聚合物的制备及其吸附性能

以槲皮素(Qu)为模板分子、N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和丙烯酸(AA)为功能单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂、H2O2-Vc为引发剂、KH570修饰的Fe3O4纳米颗粒为磁性载体,借助表面分子印迹技术制备了能够对Qu进行特异性识别的槲皮素磁性分子印迹聚合物(Qu-MMIPs)。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对样品进行了结构和性能表征。结果表明:Fe3O4磁性载体表面已成功包覆了分子印迹聚合物。与化学组成相同的磁性非印迹聚合物(Qu-MNIPs)相比,Qu-MMIPs对Qu有较高的吸附选择性。静态吸附平衡实验和Scatchard分析结果表明,Qu-MMIPs中存在两类不同的结合位点,平衡解离常数分别为1.646×10-6 mol/L和6.387×10-6 mol/L,最大吸附量分别为23.041mg/g和29.923mg/g。     

悬浮聚合法制备罗丹明B磁性分子印迹微球及其性能

以罗丹明B（RhB）为模板分子,采用悬浮聚合法制备了罗丹明B磁性印迹微球（M-MIPs）,对其进行了结构表征,并与本体聚合的印迹材料进行了对比。 结果表明,2种聚合物中的Fe3O4均呈现良好的晶形。 悬浮法制得的M-MIPs呈球形,粒径在50 μm左右,其饱和磁化强度(5.406 emu/g)比本体法制得的M-MIP（1.772 emu/g）更大,有利于快速磁性分离。 悬浮法所得M-MIPs的吸附量是本体法所得M-MIPs吸附量的近1.8倍,且在吸附速率、选择性、重复使用性能等方面,均明显优于后者。 2种材料均符合Langmuir吸附模型;悬浮法所得M-MIPs对RhB的吸附过程更符合二级动力学方程,而本体法所得M-MIPs较符合一级动力学方程。 悬浮法制得的M-MIPs更适合于RhB的识别、富集与分析应用。     

磁性铅(Ⅱ)离子表面印迹聚合物的合成及吸附性能

采用表面离子印迹技术,以磁性Fe_3O_4@SiO_2微球为载体、Pb(Ⅱ)为模板、甲基丙烯酸和水杨醛肟为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,合成了磁性铅(Ⅱ)离子表而印迹聚合物,并通过对比证实了印迹聚合物对Pb(Ⅱ)的良好吸附性能和选择识别能力。当温度为277 K~286 K时,在最佳吸附pH 6.0下,可在4 h达到吸附平衡,最大吸附量为81.83 mg/g;当Pb(Ⅱ)浓度为300 mg·L~(-1),2倍的Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)或Cd(Ⅱ)与之共存时,印迹聚合物对Pb(Ⅱ)仍有较高的选择性,相对选择性系数分别为2.79、4.55和4.70。将印迹聚合物重复利用5次后,吸附量的损失约为8%。     

铅离子印迹聚合物选择性吸附特性的研究与应用

利用离子印迹技术以铅离子为模板,甲基丙烯酸为功能单体,偶氮二异丁腈为引发剂,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,采用本体聚合法制备铅离子印迹聚合物。通过红外光谱和紫外光谱对该离子印迹聚合物进行表征,采用静态平衡吸附实验分析铅离子印迹聚合物的吸附性能和吸附选择性。实验结果表明:与非印迹聚合物相比较,Pb(II)印迹聚合物对Pb(II)具有较强的吸附能力和较好的吸附选择性,饱和吸附量为19.44mg/g,pH=6时吸附效果最好,达到吸附平衡的时间是7h;静态分配系数Kd和选择性系数k分别为1381ml/g和20.3。将该离子印迹聚合物应用于环境水样中铅离子测定时的预富集,结果满意。     

非诺贝特印迹聚合物的制备与性能研究

以非诺贝特(FNB)为模板分子,α-甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,采用本体聚合方法合成了FNB分子印迹聚合物(MIP)。IR和SEM表征的结果显示:FNB分子印迹聚合物中存在与模板分子相互作用的特征基团,与空白聚合物(NIP)的表面形态显著不同,说明MIP存在与模板分子相互识别的结合位点。采用静态平衡结合方法和Scatchard模型评价了FNB分子印迹聚合物的结合特性和识别机理,并考察了其选择性吸附能力。结果表明,FNB分子印迹聚合物存在能量相异的两类特异性结合位点,对FNB具有高选择吸附特性,饱和吸附量为6.363mg/g。     

硅胶表面水胺硫磷分子印迹聚合物的制备及其性能

以水胺硫磷为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)为交联剂,采用表面分子印迹技术,以商品化硅胶为基体,合成了对有机磷农药水胺硫磷具有良好选择性的表面分子印迹聚合物(MIP)。用红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)和元素分析等技术分别对表面印迹聚合物进行了结构表征和表面形态观察;静态吸附平衡实验和Scatchard分析表明,该印迹聚合物中存在着两类不同的结合位点,离解常数分别为4.84×10-3和15.2×10-3mol/L。与非印迹聚合物相比,MIP对水胺硫磷有较大的特异性吸附能力,其印迹因子为2.73。     

西马特罗分子印迹荧光检测试纸条的研制

将分子印迹技术良好的选择性与试纸条快速检测的特点相结合,研制了一种快速检测西马特罗的分子印迹试纸条。以西马特罗为模板分子,化学聚合法制备西马特罗分子印迹聚合物,将其附着在硝酸纤维素膜上。洗脱模板分子后,裁剪压制得到分子印迹试纸条。试纸条识别样品中西马特罗后,滴加荧光物质曙红Y,根据反应区内西马特罗与曙红Y反应后荧光猝灭程度对西马特罗进行分析。研究结果表明,在0.01~100μg/mL浓度范围内,荧光猝灭程度随着西马特罗浓度的增加而增大,最低检测浓度为0.01μg/mL。此试纸条制备简单,操作简便,可用于现场检测。将其用于猪肉和饲料样品中西马特罗的快速测定,结果令人满意。     

基于分子印迹技术的Ru（bpy）2+3/MWCNTs-Nafion-SiO2纳米粒子电化学发光传感器高效检测17β-雌二醇

17β-雌二醇等环境内分泌干扰物在水体中分布广、浓度低,对生态系统及人体危害性大。本研究在金电极表面通过多壁碳纳米管( MWCNTs)的静电吸附作用与Nafuon膜的离子交换作用结合纳米二氧化硅( SuO2),固定化Ru( bpy)2＋3,制备Ru( bpy)2＋3/MWCNTs-Nafuon-SuO2修饰电极,提高了修饰电极的灵敏性。通过溶胶-凝胶法制备分子印迹膜提高修饰电极的选择特异性,制得分子印迹-电化学发光传感器( ECL-MIPs)。在优化条件下,即pH 7.4磷酸盐缓冲溶液中,以扫速100 mV/s富集20 mun,对17β-雌二醇进行检测,电化学发光强度与17β-雌二醇浓度在0.03~2.00μg/L范围内有良好线性关系,检出限为0.006μg/L。此传感器可用于实际水样中的17β-雌二醇雌二醇的检测,回收率为88.7%~105.0%。     

A型流感病毒血凝素蛋白S-棕榈酰化修饰的质谱分析

蛋白质S-棕榈酰化修饰是指棕榈酸分子通过硫酯键共价结合在蛋白质分子的半胱氨酸( S)的巯基侧链上,是蛋白质脂类修饰的重要形式之一,在细胞信号转导、代谢等过程中起着重要作用。本实验首先利用酰基-生物素置换反应,将A型流感病毒血凝素蛋白上的S-棕榈酸分子转换为含有生物素( Buotun)分子的标签。生物素标记蛋白经特异性富集、电泳分离纯化后,进行胶内水解。再利用质谱技术对水解混合物进行分析。结果表明,经酰基-生物素置换方法处理A型流感病毒裂解产物后,蛋白质耦联生物素的浓度(羟胺处理,＋Hydroxylamune)与空白对照组(未加羟胺处理,-Hydroxylamune)的比值大于3;对经富集后的流感病毒血凝素蛋白进行了质谱分析,鉴定了 A 型的两个 S-棕榈酰化修饰位点,分别位于蛋白羧基末端的 Cys562和Cys565。本研究为大规模研究S-棕榈酰化修饰蛋白提供了一种特异、有效的分析方法。     

立方体银纳米-聚二烯二甲基氯化铵/氧化石墨烯复合膜修饰电极用于多巴胺和亚硝酸根的同时检测

以聚二烯二甲基氯化铵( PDDA)为保护剂和还原剂,制备了PDDA功能化的银纳米颗粒( AgNPs),然后与氧化石墨烯( GO)复合,得到 PDDA功能化的立方体银纳米( C-AgNPs)/GO 复合膜,修饰于玻碳电极( GCE)表面,形成C-AgNPs-PDDA/GO/GCE。采用扫描电子显微镜表征了不同修饰膜的形貌,探讨了其对多巴胺( DA)和亚硝酸根( NO-2)的循环伏安行为,发现C-AgNPs-PDDA/GO复合膜对DA和NO-2表现出显著的电催化氧化活性。采用差分脉冲伏安法,修饰电极检测DA的线性范围为0.030~0.300μmol/L和0.300~300μmol/L,检测 NO-2的线性范围为30.0~2300μmol/L,检测下限分别为9.8 nmol/L 和12.6μmol/L (S/N=3)。此电极具有良好的抗干扰性、重现性和稳定性,可用于人体血清样品中DA和NO-2的同时测定,回收率分别为97.4%~104.2%和98.0%~102.8%。与分光光度法比较,两者测定结果一致。     

铜Ⅱ和水合肼双功能螺吡喃探针的合成及应用

以4-甲基-2,6-二甲酰基苯酚和1,3,3-三甲基-2-亚甲基吲哚啉为原料合成了能同时识别Cu2＋和水合肼的螺吡喃双功能探针L,其结构经1 H NMR、13 C NMR、FT-IR和 H RMS进行了表征。通过紫外-可见光谱法、荧光光谱法、核磁共振和质谱研究了探针L在pH=7.40的Trus-HCl-乙醇溶液(1∶1, V/V)中与19种金属离子、18种阴离子及9种胺类化合物的识别特性。结果表明,在pH=7.40的Trus-HCl-乙醇溶液(1∶1, V/V)中,相对于其它干扰离子,L对Cu2＋和水合肼具有特异选择性和专一性,制成试纸能够实现肉眼识别检测含μmol/L Cu2＋的水样。尤为重要的是,制备的含L的TLC板能实现在紫外灯下对液体和气体水合肼的肉眼识别。将L应用于水样和药物中Cu2＋或水合肼测定的回收率在83.5%~111.0%之间,相对标准偏差( RSD)<4%,说明L适用于环境污染监测和药物分析检测,具有潜在的应用前景。     

加速溶剂-固相萃取-高效液相色谱法测定土壤及蚯蚓样品中多环芳烃

研究了加速溶剂萃取( ASE)、固相萃取柱净化( SPE)、高效液相色谱( HPLC)联合( ASE-SPE-HPLC)测定土壤及蚯蚓样品中7种多环芳烃(PAHs)的分析方法,确定了以正己烷-丙酮(4∶1, V/V)作为萃取剂,用ASE对土壤及蚯蚓进行萃取,提取液经SPE柱净化(土壤样品用硅胶柱净化,蚯蚓样品用 Al2 O3-硅胶柱净化),正己烷-二氯甲烷(9∶1, V/V)进行洗脱,洗脱体积为10 mL,旋转浓缩蒸干后,乙腈定容,过0.22μm有机滤膜,最后用HPLC对提取液中7种PAHs进行定量的分析方法。土壤样品方法回收率在83.5%~110.2%之间,相对标准偏差为1.0%~4.6%;蚯蚓样品回收率在81.2%~97.1%之间,相对标准偏差为1.6%~4.2%。方法检出限为0.15~0.85μg/kg,且重现性好。可满足样品分析的质量控制要求,表明本分析方法具有良好的准确性与可靠性。     

三维荧光光谱结合物理和数学分离研究溶解性有机质组成

采用分子排阻色谱和激发/多波段发射荧光检测器,结合三维荧光光谱和平行因子分析,研究了新、老填埋垃圾渗滤液中溶解性有机质( DOM)的组成。实验结果表明,两种渗滤液来源的DOM均含有类蛋白和类腐殖质物质。在新填埋垃圾渗滤液中,类蛋白物质有4种存在形态,包括大分子蛋白质形态、高/低分子量腐殖质结合态和多肽/氨基酸形态;在老填埋垃圾渗滤液DOM中,类蛋白物质只有两种形态,分别为大分子蛋白质形态和腐殖质结合态。相比于分子排阻色谱,三维荧光光谱结合平行因子分析能够分辨出腐殖质和非腐殖质结合态的类蛋白物质,但不能有效区分蛋白质和以多肽/氨基酸形态存在的类蛋白物质。结果表明,三维荧光光谱结合平行因子分析和分子排阻色谱,可以表征DOM中不同形态分布的类蛋白和类腐殖质物质。     

基于微生物膜反应器的在线BOD测量仪及应用

以待检测水样为微生物源及有机物源,在优化的条件下,连续流经流通式管状反应器制备得到原位培养的微生物膜反应器;以此为生物降解有机物传感器,研制在线生化需氧量( BOD)监测仪,并开展了一系列现场测试应用。结果表明,在优化条件下,微生物膜反应器的培养时间为14 h,生物降解效率为18.5%,检出限为0.5 mg/L,检测上限可达20 mg/L。在线监测仪检测标样的准确度与长期稳定性的相对误差( RE)与相对标准偏差(RSD)分别为-0.8%和±3.2%,多组水样测量值与国标法(BOD5)的平均相对误差为＋5.6%。微生物膜反应器在近3个月的测试过程中,性能稳定,准确度可靠,线性范围宽,可满足对地表水的在线监测需求。     

基于磁纳米颗粒和分子间裂分G-四链体-血红素DNA酶的Ag+和半胱氨酸传感器研究

以磁纳米颗粒为固定DNA探针的固相载体,发展了一种基于分子间裂分G-四链体-血红素DNA酶的Ag＋和半胱氨酸传感器。当磁纳米颗粒表面DNA二聚体中富鸟嘌呤( G)序列与Ag＋结合时,Ag＋可有效地阻止碱基G之间Hoogsteen氢键的形成,破坏G-四链体结构。而半胱氨酸存在时,巯基与Ag＋之间相互作用,将Ag＋从碱基G上取代下来,促进G-四链体的重新形成,显示出类过氧化物酶的催化活性,催化2,2＇-连氮基-双-(3-乙基苯并二氢噻挫啉-6-磺酸(ABTS)-H2O2反应体系的显色反应。本方法可以直接通过磁分离从样品中将检测探针与复杂体系中的干扰组分分离,有效提高了灵敏度,降低了背景信号,实现了实际样品中Ag＋和半胱氨酸的快速、灵敏、特异的比色分析。在最优条件下,Ag＋的线性检测范围为0.5~100 nmol/L,检出限为0.2 nmol/L;对半胱氨酸的线性检测范围为0.1~80 nmol/L,检出限为0.04 nmol/L。     

用于综合录井技术的在线快速气相色谱-四极杆质谱联用仪研制

研制了一种用于综合录井技术的在线快速气相色谱-四极杆质谱联用仪。采用隔膜泵直接抽取泥浆中脱出的气体样品直接引入气相色谱,通过气驱十通阀实现自动进样;快速分离后,样品中各组分依次进入四极杆质谱进行检测;四极杆质谱采用电子轰击源电离及选择离子扫描的方式,提供对碳氢化合物检测所需要的高灵敏度;仪器通过精确的时序控制实现周期循环进样分析,满足录井现场的实时监测需求。仪器采用安全易得的氮气作载气,对C1-C8烷烃、苯、甲苯、环己烷和甲基环己烷等油气组分进行快速在线分析,结果表明,C1-C5分析周期小于30 s,C1-C8周期小于85 s,最低检测浓度为0.0001%(V/V),线性范围高于5个数量级,适合于录井技术中油气组分分析。