[发明专利]一种吲哚乙酸分子印迹聚合物的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于分析化学领域，更具体涉及一种吲哚乙酸分子印迹聚合物的制备方法及其应用，适用于植物样品中生长素的富集和分析。

背景技术

生长素是植物生长发育过程中必需的一类植物激素。常见生长素有吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸、4-氯吲哚乙酸、吲哚丙酸（IPA）等。它们都以吲哚为母环，是一类结构相似的化合物。在实际生产中，生长素具有调节植物顶端优势、促进组织器官成熟和衰老等生理作用，因此准确测定其含量，能更有效地了解生长素的作用机制。

固相微萃取（SPME）是在固相萃取（SPE）的原理上发展起来的一种前处理技术，具有操作简便、样品用量少、无需有机溶剂等许多优点。在复杂样品前处理中，商品化的SPME涂层由于选择性较低、价格昂贵、使用寿命较短等不足而限制了其应用。

分子印迹技术具有很高的选择性和特异性，能弥补SPME选择性不高的缺陷，因而受到许多研究者的广泛关注。通过制备与目标分子在空间结构和结合位点上完全匹配的分子印迹聚合物（MIP），并将其作为SPME的涂层，即形成MISPME技术。该技术结合了SPME萃取的高效性和MIPs强的分子识别能力，是一种很有发展潜力的前处理方法。

MIP或SPME单个方法作为植物激素的前处理方法已有相关文献报道。Li等制备了IAA分子印迹磁性微球提取植物样品中的生长素。Liu等将SPME-HPLC联用技术用于测定巴蕉木质部流中4种植物激素，但该方法涉及商品化SPME萃取头，价格昂贵且专一性有限。而以IAA作为模板分子，制备纤维式MISPME涂层用于生长素的分析至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吲哚乙酸分子印迹聚合物的制备方法及其在SPME涂层上的应用。

本发明采取的技术方案如下：

本发明首先提供了一种吲哚乙酸分子印迹聚合物的制备方法，以IAA作为模板分子，加入功能单体4-乙烯吡啶和致孔剂乙腈，混匀，常温放置12 h，再加入交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈，超声混匀、通氮除氧后即得到预聚合溶液；将预聚合溶液于60 ℃反应8 h以上，得到固态聚合物；上述固态聚合物以甲醇-乙酸溶液脱除模板分子，干燥得到吲哚乙酸分子印迹聚合物。

其中模板分子、功能单体、交联剂、引发剂四者的摩尔比分别为2：12：6：1。

交联剂和功能单体的总体积与致孔剂的体积比为1：6。

所述吲哚乙酸分子印迹聚合物用于SPME涂层。

本发明还提供了一种分子印迹固相微萃取涂层的制备方法，所述制备方法的具体步骤包括：

1)        石英纤维处理：石英纤维预处理及硅烷化；

2)        预聚合溶液配制：以IAA作为模板分子，加入功能单体4-乙烯吡啶和致孔剂乙腈，混匀，常温放置12 h，再加入交联剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈，超声混匀、通氮除氧后即得到预聚合溶液；

3)        在上述预聚合溶液中插入硅烷化处理的石英纤维，60 ℃反应8 h以上；然后将聚合后的石英纤维取出，老化；

4)        配置新鲜预聚合溶液，重复步骤3）在同一根石英纤维上多次涂渍制得涂层； 

5)        涂层制备完成后，用体积比为90:10的甲醇-乙酸混合溶液洗脱去除模板分子。

所述的硅烷化采用硅烷化试剂进行活化处理；所述硅烷化试剂为γ-MAPs和丙酮按体积比1：9混合配制而成；活化处理时间为2 h。

所述老化的条件为60 ℃放置3 h。

其中模板分子、功能单体、交联剂、引发剂四者的摩尔比分别为2：12：6：1。

将制得的IAA-MIP作为SPME涂层。此涂层性质稳定、厚度可控、易于自动化操作，并可选择性萃取和富集结构类似的2种目标物。结合液相色谱检测平台，可实现对生长素的有效分离和高灵敏检测，并用于植物样品分析。

本发明的显著优点是：

1. 将SPME与IAA-MIP有效结合，首次合成了IAA-MISPME涂层；

2. 该涂层是以石英纤维为介质，纤维处理简单、成本低、可多次使用，而且可直接在自组装的萃取装置中使用；

3. 制备的涂层与纤维连接紧密，表面疏松多孔，良好的结构特性有利于目标物的萃取；

4. 制备的涂层具有优良的热稳定性、耐溶剂能力和较长的使用寿命，在多种溶剂中反复使用，也未发现萃取性能下降；