本發明專利技術公開了一種蘇丹紅分子印跡聚合材料及其制備方法，包括聚合前驅體制備、單分散微球制備、表面交聯反應、模板分子脫除工藝。本發明專利技術通過印跡分子在前驅體聚合種子表面包埋聚合的同時，引入了氯代芳香烴間的高交聯鍵合反應，增強了聚合物表面結構剛性、比表面積和疏水作用，有利于強疏水性蘇丹紅I及其同系物染料的匹配結合。本發明專利技術的制備方法條件溫和、所得的聚合材料穩定，作用效率較高，可應用于食品和飼料中蘇丹紅染料的有效提取。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于分析化學領域，具體涉及。
技術介紹
蘇丹紅，屬于人工合成偶氮類工業染料，不溶于水，易溶于油脂及有機溶劑。由于食品中的天然色素不穩定，經過長時間的光照后很容易褪色，添加蘇丹紅工號后增加了產品的外觀新鮮度，而且蘇丹紅價格低廉，常被不法商家添加特定食品中來吸引消費者。蘇丹紅染料主要基團是苯基偶氮萘酚，其中蘇丹紅I1、蘇丹紅III和蘇丹紅IV是蘇丹紅I的化學衍生物。在蘇丹紅多組分分析方面，主要借助色譜分離手段實現多個組分的區分和檢測，主要方法有高效液相色譜法HPLC、液相/氣相色譜-質譜法LC/GC-MS等。由于大多數食品成分復雜，給色譜分離帶來困難，基體雜質干擾較嚴重，色譜峰重疊，色譜中出現的干擾峰也無法進行鑒定和確認，易導致假陽性，需要進行預分離、富集。目前，蘇丹紅分子印跡聚合材料方面，具有較多的文獻報道，主要集中在甲基丙烯酸或4-乙烯基吡啶等單體的本體聚合、沉淀聚合、表面印跡，其中常規本體聚合、沉淀聚合的模板分子包埋深，作用時間長；表面印跡作用速度快，但現有研究做藥在納米微球表面進行負載，作用量小，不利于復雜樣品高效富集；其中值得特別注意的是，現有分子印跡聚合物在聚合反應完成后沒有進行表面深度交聯，比表面積小，表面結構固化程度較低、易溶脹，分子識別作用可能受到影響。因此引入新的功能單體和新的聚合技術設計，發展新的具有選擇識別能力的固相萃取吸附材料，對建立蘇丹紅分子印跡識別技術具有重要的意義。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，解決傳統本體聚合、沉淀聚合中模板分子包埋深，作用時間長，分子印跡聚合物在聚合反應完成后沒有進行表面深度交聯，比表面積小，表面結構固化程度較低、易溶脹，分子識別作用易受干擾的問題。本專利技術所述的方法包括聚合前驅體制備、單分散微球制備、表面交聯反應、模板分子脫除。通過印跡分子在前驅體聚合種子上進行表面聚合的同時，引入了氯代芳香烴間的高交聯鍵合反應，增強了聚合物表面結構剛性、比表面積和疏水作用，增強高疏水性蘇丹紅染料的匹配結合。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案: 一種蘇丹紅分子印跡聚合材料的制備方法包括以下步驟: (1)聚合前驅體制備 將交聯劑單體與引發劑加入溶劑中，在0°c條件下通氮除氧3-5min，得到混合液；所述混合液在攪拌下從0°C程序升溫到60°C，升溫步控為0.50C /min,并穩定在60°C繼續反應6h，之后冷卻至室溫，得到聚合前驅體乳液；其中所述的交聯劑單體為二乙烯基苯(DVB);所述的引發劑為偶氮二異丁腈(AIBN);所述的溶劑為乙腈；(2)單分散微球制備 將模板分子、功能單體、致孔劑均勻混合，靜置2-4h后加入到步驟(I)所述的聚合前驅體乳液中，在0°C和通氮氣除氧的條件下使其攪拌混合均勻，并加熱至60°C后連續反應48h，得到帶有模板分子的單分散聚合微球；其中所述的模板分子為蘇丹紅I ;所述的功能單體為甲基丙烯酸(MMA)和乙烯基芐氯(VB)混合液；所述的致孔劑為乙腈； (3)表面交聯反應 將步驟(2)所述的帶有模板分子的單分散聚合微球在溫室下浸入二氯甲烷中24h，在(TC條件下加入與二氯甲烷等摩爾量的氯化鐵催化劑，攪拌均勻后加熱至80°C連續反應18h，得到表面高度交聯的單分散聚合微球； (4)模板分子脫除 步驟(3)所述的表面高度交聯的單分散聚合微球依次用甲醇、丙酮清洗，然后用體積比為1:1的甲醇-乙酸混合液通過索氏提取器對聚合產物進行洗脫48h，除去聚合產物中蘇丹紅I模板分子，再用甲醇洗至中性，60°C真空干燥24h，得到表面高度交聯的蘇丹紅分子印跡聚合材料。 步驟(I) (2)中功能單體和交聯劑單體兩者總質量與乙腈總體積的比為2:100 ；步驟(I)所述的引發劑的摩爾量與步驟(I) (2)中功能單體和交聯劑單體的雙鍵總摩爾量的比值為2:100 ;步驟(I) (2)中甲基丙烯酸，乙烯基芐氯和二乙烯基苯的摩爾比為10-25:25-50:40-50ο本專利技術的顯著優點在于:本專利技術通過制備前驅聚合體，在此基礎上表面聚合形成單分散微球，印記分子包埋在球體表層，通過聚合參數控制，可有效控制聚合微球尺寸，實現微球表面的印記分子可以快速選擇識別和脫附，加快分子識別作用速度；同時，引入了氯代芳香烴間的高交聯鍵合反應，將在聚合材料的表面和孔穴表面的芐苯進行高度交聯，一方面增強了聚合物表面結構剛性、分子印跡空腔的結構穩定性，另一方面也顯著比表面積和增強聚合表面的疏水作用，避免一些極性物質的干擾和增大蘇丹紅染料的富集作用，有利于增強高疏水性蘇丹紅染料的高效富集和選擇性匹配結合。本專利技術不僅克服了蘇丹紅傳統印跡材料聚合技術模板分子包埋深，作用時間冗長的技術不足，同時也消除了普通分子印跡聚合物在聚合反應完成后沒有進行表面深度交聯，表面結構固化程度較低、易溶脹，t匕表面積小，分子識別作用效率較低、易受干擾的問題。本專利技術制備方法條件溫和、所得的聚合材料穩定，作用效率較高，可應用于食品和飼料中蘇丹紅染料的有效提取。附圖說明圖1是蘇丹紅分子印跡聚合物(MIPs)和非印跡材料(NIPs)的靜態作用曲線。圖2是蘇丹紅分子印跡聚合物(MIPs)的吸附動力學曲線。具體實施例(I)分子印跡材料的制備 準確移取乙腈200 mL，按照功能單體和交聯劑單體兩者總質量占溶劑總體積的2%比例，計算確定功能單體和交聯劑單體兩者總質量；分別按照摩爾比10:50:40,20:40:40，25:25:50的比例，分別準確稱量相應的功能單體MMA，VB和交聯劑單體DVB ;按照占所述功能單體和交聯劑單體的雙鍵總摩爾量的比值為2%準確引發劑AIBN ； 稱量完畢后，將功能單體MMA，VB混合和2mmol/L的蘇丹紅I模板分子混合在一起，靜置2h ;交聯劑單體DVB和引發劑AIBN混合在一起，加入200 mL的乙腈中，在0°C條件下通氮除氧3-5min，攪拌均勻得到混合液；所述混合液在攪拌下從(TC程序升溫到60°C，升溫步控為0.5°C /min，并穩定在60°C繼續反應6h，之后冷卻至室溫，制備得到聚合前驅體乳液；將模板分子、功能單體均勻混合，加入到所述的聚合前驅體乳液中，以溶劑乙腈作為致孔劑，在0°C和通氮氣除氧的條件下使其攪拌混合均勻，并加熱至60°C后連續反應48h，得到帶有模板分子的單分散聚合微球； 將所述帶有模板分子的單分散聚合微球在溫室下浸入二氯甲烷中24h，在0°C條件下加入與二氯甲烷等摩爾量的氯化鐵催化劑，攪拌均勻后加熱至80°C連續反應18h，得到表面高度交聯的單分散聚合微球； 將所得的表面高度交聯的單分散聚合微球依次用甲醇、丙酮清洗，然后用體積比為1:1的甲醇-乙酸混合液通過索氏提取器對聚合產物進行洗脫48h，除去聚合產物中蘇丹紅I模板分子，再用甲醇洗至中性，60°C真空干燥24h，得到表面高度交聯的蘇丹紅分子印跡單分散聚合材料。(2)性能表征 準確稱取單體聚合比例為20:40:40印跡聚合物30mg，置于25mL的錐形瓶中，加入5.0mL不同濃度的蘇丹紅I溶液，室溫振蕩12 h，取上層液離心10 min，濾膜過濾，測得蘇丹紅I的游離濃度。根據結合前后溶液中蘇丹紅I濃度的變化，計算聚合物對蘇丹紅I結合量，得到蘇丹紅分子印跡聚合物(MIPs)和非印跡材料本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種蘇丹紅分子印跡聚合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：（1）聚合前驅體制備將交聯劑單體與引發劑加入溶劑中，在0℃條件下通氮除氧3?5min，得到混合液；所述混合液在攪拌下從0℃程序升溫到60℃，升溫步控為0.5℃/min，并穩定在60℃繼續反應6h，之后冷卻至室溫，得到聚合前驅體乳液；其中所述的交聯劑單體為二乙烯基苯；所述的引發劑為偶氮二異丁腈；所述的溶劑為乙腈；（2）單分散微球制備將模板分子、功能單體、致孔劑均勻混合，靜置2?4h后加入到步驟（1）所述的聚合前驅體乳液中，在0℃和通氮氣除氧的條件下使其攪拌混合均勻，并加熱至60℃后連續反應48h，得到帶有模板分子的單分散聚合微球；其中所述的模板分子為蘇丹紅I；所述的功能單體為甲基丙烯酸和乙烯基芐氯混合液；所述的致孔劑為乙腈；（3）表面交聯反應將步驟（2）所述的帶有模板分子的單分散聚合微球在溫室下浸入二氯甲烷中24h，在0℃條件下加入與二氯甲烷等摩爾量的氯化鐵催化劑，攪拌均勻后加熱至80℃連續反應18h，得到表面高度交聯的單分散聚合微球；（4）模板分子脫除步驟（3）所述的表面高度交聯的單分散聚合微球依次用甲醇、丙酮清洗，然后用體積比為1：1的甲醇?乙酸混合液通過索氏提取器對聚合產物進行洗脫48h，除去聚合產物中蘇丹紅I模板分子，再用甲醇洗至中性，60℃真空干燥24h，得到表面高度交聯的蘇丹紅分子印跡聚合材料。...
【技術特征摘要】
1.一種蘇丹紅分子印跡聚合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)聚合前驅體制備 將交聯劑單體與引發劑加入溶劑中，在0°c條件下通氮除氧3-5min，得到混合液；所述混合液在攪拌下從0°C程序升溫到60°C，升溫步控為0.50C /min,并穩定在60°C繼續反應6h，之后冷卻至室溫，得到聚合前驅體乳液；其中所述的交聯劑單體為二乙烯基苯；所述的引發劑為偶氮二異丁腈；所述的溶劑為乙腈； (2)單分散微球制備 將模板分子、功能單體、致孔劑均勻混合，靜置2-4h后加入到步驟(I)所述的聚合前驅體乳液中，在0°C和通氮氣除氧的條件下使其攪拌混合均勻，并加熱至60°C后連續反應48h，得到帶有模板分子的單分散聚合微球；其中所述的模板分子為蘇丹紅I ;所述的功能單體為甲基丙烯酸和乙烯基芐氯混合液；所述的致孔劑為乙腈； (3)表面交聯反應 將步驟(2)所述的帶有模板分子的單分散聚合微球在溫室下浸入二氯甲烷中24h...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林旭聰，謝增鴻，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：
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