[发明专利]一种基于光敏介孔硅基分子印迹微球的检测试纸及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测试纸，具体而言，涉及基于光敏介孔硅基分子印迹微球的可视化检测试纸及其制备方法。

背景技术

分子印迹聚合物(MIPs)可选择性识别被印迹的痕量/微量模板分子，已广泛用于复杂样品分析的前处理。近年来，分子印迹技术已成为国内外研究的热点，而将分子印迹技术与固相微萃取技术相结合，更是分离富集领域的新突破。

分子印迹聚合物的制备主要包括以下三个步骤：首先，通过共价键或非共价键使模板分子与功能单体之间结合形成可逆的化合物或复合物；然后，在交联剂、引发剂和致孔剂的作用下发生聚合形成三维网状结构的共聚物，同时将模板分子固定在网状共聚物中；最后，通过酸解或溶剂抽提等方法将模板分子脱除，从而在网状结构中形成与模板分子在空间结构上完全匹配，并且有专一性识别作用的三维孔穴。制得的分子印迹聚合物不但具有与模板分子相匹配的结合位点和孔穴，而且能抵抗恶劣环境、稳定性好、使用寿命长，在手性分离、色谱分离、膜分离、固相萃取、化学仿生传感器以及模拟酶催化等领域都有很好的应用前景。通过传统的表面聚合法制备的表面分子印迹微球吸附容量较大，选择性强，但机械强度较差。本发明通过使用介孔SiO₂材料，然后双键修饰介孔SiO₂表面，使用光敏异构的偶氮苯作为功能单体进行表面聚合，实现了光控吸附-解析，解决吸附残留问题，聚合物壳层实现了厚度可控，不仅吸附容量、牢固度、机械强度大为增强，而且随偶氮苯功能单体的改变，制得的分子印迹微球也呈现出不同颜色，有利于待测物的可视化显色分析。

相对于其他具有分子识别功能的生物大分子(如：酶与底物、抗原与抗体、受体与激素)来说，分子印迹聚合物在很多方面都具有一定的比较优势，如：(1)可以通过功能基团的特殊修饰，有目的的提高分子印迹聚合物的亲和性和催化能力；(2)分子印迹聚合物能重复使用，而且在循环使用多次后，依然保持较高的亲和能力；(3)分子印迹聚合物的印迹位点，是人为合成而非天然形成的，因此能有效地抵抗恶劣环境；(4)制备的分子印迹聚合物形态均一，亲和力强，制备过程简单，耗时短。模板分子不同，制备出的分子印迹聚合物也不同，可满足日常的分离分析(如食品安全、药物分离等)中的不同需求。定性或半定量的试纸检测是一种直观的、可视化检测方法，因此将分子印迹与试纸相结合进行物质的快速检测，将是一种非常有效，能够推广的方法，目前市场上这种试纸产品很少。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种基于光敏介孔硅基分子印迹微球的检测试纸的制备方法。

基于光敏介孔硅基分子印迹微球的检测试纸的制备方法：具体包括以下步骤：

(1)光敏介孔硅基分子印迹微球的制备：

a)介孔SiO₂纳米球的双键改性：采用溶胶制备法，将介孔SiO₂纳米球悬于3-(三甲氧基硅基)-丙基甲基丙烯酸酯(MPS)溶液中，搅拌，收集分离，反复水洗，真空干燥即得；

b)光敏介孔硅基分子印迹微球的制备：通过表面聚合法，以经过双键改性的介孔SiO₂纳米球为载体，以待测物为模板分子，以具有光敏异构化作用的偶氮苯类化合物为功能单体，二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮异丁腈为引发剂，乙腈为致孔剂，制备含有模板分子的光敏介孔硅基分子印迹微球；

c)光控溶剂脱除模板分子：制备含有模板分子的分子印迹微球后，利用特定波长的紫外光照射，使印迹微球中功能单体片段由反式构型变为顺式构型，便于模板分子的脱除；再用特定波长的可见光照射使其恢复反式构型，制得留有模板空穴的光敏介孔硅基分子印迹微球；

(2)将步骤(1)制备的光敏介孔硅基分子印迹微球，用于制作检测试纸。

步骤b)中具有光敏异构化作用的偶氮苯类化合物为：4-甲基丙烯酸酯基-4′-羟基偶氮苯，4-甲基丙烯酸酯基-4′-羧基偶氮苯，4-甲基丙烯酸酯基-4′磺酸基偶氮苯或4-(4-甲基丙烯酰氧基)-偶氮苯基吡啶等，均可购得(如：Sigma-Aldrich公司，杭州凯方科技有限公司，北京伊诺凯科技有限公司)。

作为本发明的进一步改进，步骤(1)中在微球表面聚合过程中通过控制改性介孔SiO₂、功能单体和引发剂的摩尔比、聚合反应的反应温度、反应时间控制微球聚合物壳层的厚度；实现吸附容量的调控优化。

作为本发明的进一步改进，控制微球聚合物壳层的厚度50～70nm，优选60nm。