基于分子印跡膜為感受器的琥珀酸氯霉素傳感器研究.pdf

1、氯霉素（Chloramphenicol，CAP）曾作為廣譜抗生素廣泛應(yīng)用于養(yǎng)殖業(yè)，但殘留于動(dòng)物性食品中的CAP具有毒副作用，嚴(yán)重威脅著人類健康。因此，歐美許多發(fā)達(dá)國家早已限制或嚴(yán)格禁止CAP應(yīng)用于食品動(dòng)物，并對(duì)動(dòng)物性產(chǎn)品中CAP的最高殘留限量制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。我國農(nóng)業(yè)部于2002年12月明文規(guī)定CAP及其鹽、酯等在所有食品動(dòng)物的所有可食組織中不得檢出。但由于其低廉的價(jià)格和穩(wěn)定的抗菌性，在畜牧業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中違法使用CAP的現(xiàn)象仍屢見不鮮

2、。到目前為止，國內(nèi)外用于生物樣品中CAP殘留檢測(cè)的方法和技術(shù)主要有色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和免疫分析法等，但這些方法往往存在操作繁瑣、分析速度慢、儀器價(jià)格昂貴等不足。而電化學(xué)傳感器技術(shù)靈敏度高、檢測(cè)快速方便，是今后研究和開發(fā)檢測(cè)氯霉素等殘留物的重要方法之一。
　　 為開發(fā)基于分子印跡膜為感受器的琥珀酸氯霉素（CAPS）傳感儀并通過該傳感儀建立檢測(cè)琥珀酸氯霉素的新方法。首先，本研究采用快速紫外光引發(fā)聚合的方法，以CAPS分子為模板

3、，以甲基丙烯酸（MA）為功能單體，以乙二醇二甲基丙烯酯（EGDMA）為交聯(lián)劑制備了CAPS分子印跡聚合微粒。通過電鏡掃描分析了該聚合微粒的表征，同時(shí)通過紫外分光光度法和Scatchard方程分析，研究了印跡聚合微粒的吸附性能及動(dòng)力學(xué)特征；其次，通過相轉(zhuǎn)化的方法，制備含有CAPS分子印跡微粒的醋酸纖維素膜。通過電鏡掃描分析了該印跡膜的表征，并通過吸附實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了該印跡膜的吸附特性。然后，本實(shí)驗(yàn)在精心設(shè)計(jì)絲網(wǎng)印刷電極條的基礎(chǔ)上，以外協(xié)加工方式

4、完成絲網(wǎng)印刷電極的制備，通過設(shè)計(jì)-制備-改進(jìn)-再制備-再改進(jìn)-再制備過程，制備了三批不同的絲網(wǎng)印刷電極，并對(duì)該絲網(wǎng)印刷電極條進(jìn)行導(dǎo)電性能、重復(fù)性、穩(wěn)定性測(cè)試；最后，通過直接采用光聚合法在一次性絲網(wǎng)印刷電極上合成CAPS分子印跡膜的方法，制備了傳感儀的感受器，通過將該感受電化學(xué)分析裝置相連接，組裝成了基于分子印跡膜為感受器的CAPS傳感儀，通過運(yùn)用傳感儀檢測(cè)建立了檢測(cè)CAPS的方法，通過實(shí)物測(cè)試、回收率測(cè)試等一系列測(cè)試驗(yàn)證了該傳感儀的性能

5、。按照本研究設(shè)計(jì)的方法制備的印跡聚合微粒表面存在大量可以特異性識(shí)別模板分子印跡微孔，直徑介于0.2～0.5μm之間，印跡聚合微粒最大吸附量可達(dá)到13.66μmol/g，平衡離解常數(shù)為3.75 mmol/L，印跡聚合微粒對(duì)CAPS分子的選擇性吸附作用在40 min內(nèi)基本達(dá)到平衡。本研究制備CAPS分子印跡聚合微粒操作簡(jiǎn)單，印跡微粒對(duì)模板分子特異性識(shí)別能力強(qiáng)，為進(jìn)一步制備CAPS分子印跡聚合膜提供了參考和依據(jù)。電鏡學(xué)觀察表明，印跡膜表面均勻

6、地分布有許多圓形空隙，這些空隙直徑大小介于0.1～0.5μm之間。吸附試驗(yàn)結(jié)果表面，與非印跡膜相比，印跡膜對(duì)模板分子具有良好的特異性識(shí)別作用，與印跡膜相互作用的模板分子溶液，在作用前后濃度發(fā)生了顯著的變化；印跡膜對(duì)模板分子的識(shí)別作用主要集中于與模板分子相互作用的最初2 h之內(nèi)，并隨作用時(shí)間的延長而降低；當(dāng)模板分子濃度介于0.2～0.0125 mg/mL這一范圍內(nèi)時(shí)，模板分子溶液濃度越高，印跡膜的吸附特性越明顯。本實(shí)驗(yàn)所制備的分子印跡聚合

7、膜對(duì)模板分子具有特異性識(shí)別能力，可以在下一步研制以分子印跡聚合膜為基礎(chǔ)的檢測(cè)氯霉素殘留的傳感設(shè)備中得到應(yīng)用。最終制備了性能穩(wěn)定，重復(fù)性好及導(dǎo)電性佳的絲網(wǎng)印刷電極，率先實(shí)現(xiàn)了絲網(wǎng)印刷電極條的工廠化生產(chǎn)，使其導(dǎo)電性能、重復(fù)性、穩(wěn)定性達(dá)到國際先進(jìn)水平。運(yùn)用該傳感儀裝置檢測(cè)CAPS具有很高的靈敏度和特異性，檢測(cè)下限可達(dá)2×10-9mol/L，基于牛奶樣品的檢測(cè)回收率介于93.5％～95.5％之間。通過本項(xiàng)研究，開發(fā)了可以用于琥珀酸氯霉素檢測(cè)的基