[发明专利]皮克林乳液及制备四环素分子印迹生物炭复合微球

说明书

本发明公开了一种核壳结构的四环素分子印迹‑生物炭复合微球的制备方法，以及该复合微球在食品中痕量四环素类抗生素残留提取以及富集中的应用。该方法提出以生物炭作为皮克林乳液稳定剂，制备新型水包油的皮克林乳液。通过在水相中加入生物炭颗粒作为稳定剂，油相中加入四环素、甲基丙烯酸、二乙烯基苯以及偶氮二异丁腈，分别作为模板分子、功能单体、交联剂和引发剂；混合两相形成稳定皮克林乳液后，加热引发聚合；经过滤、净化和索氏提取洗脱后，制备四环素分子印迹‑生物炭复合微球。本发明具备绿色环保、价格低廉以及可再生等优点，该方法获得的复合微球，适用于作为分离柱的填充材料，应用于精准高效的富集、净化食品中痕量四环素类抗生素残留。

技术领域

本发明属于材料制备技术及食品中痕量污染物残留检测领域，具体涉及一 种新型皮克林乳液聚合方法，以生物炭为皮克林乳液稳定剂制备富集食品中四环 素类抗生素残留的四环素分子印迹-生物炭复合微球的方法；还涉及上述的四环 素分子印迹-生物炭复合微球的应用。

背景技术

四环素类抗生素是使用较为广泛的一类广谱抗生素，对于大多数的革兰氏 阴性菌、革兰氏阳性菌以及支原体、衣原体、立克次体引起的疾病都有抗感染活 性。在过去的几十年里，四环素在畜禽生产中的滥用非常普遍，导致其残留在动 物源食品及水体中。食用含有四环素残留的食品会使人产生恶心、腹泻等胃肠道 反应，并会影响骨骼和牙齿的生长，甚至会导致肝脏、肾脏、神经系统的损伤， 对消费者健康构成严重威胁，成为当今食品中较为严峻的问题。

常用的四环素的检测方法有酶联免疫吸附法、高效液相色谱法、电化学检 测法、生物传感器、荧光检测法和高效液相色谱-质谱法等。由于食品样品基质 较为复杂，在提取和净化四环素残留物时常需进行预处理步骤。常用的预处理方 法有固相萃取法、基质分散固相萃取法和固相微萃取法等。这些预处理方法的效 率主要取决于吸附剂在萃取装置中的性能，因此研发高效吸附目标物的吸附材料 及高灵敏度的检测方法是必要的。

分子印迹技术基于功能单体与模板之间多种作用力实现结合，进而加入交 联剂和引发剂，通过自由基聚合的方式，制备高度交联的聚合物骨架，经索氏提 取洗脱去除模板后，在聚合物骨架中留下特异性识别的孔穴和位点。分子印迹聚 合物且具有机械/化学稳定性高、易重复使用和潜在的可重用性等显著优点。然 而，传统的分子印迹材料存在形貌差(块状聚合物)、孔隙率低以及介质传输速 度慢等缺点。

因为需要针对上述的缺陷进行改进，发明了一种能解决形貌差(块状聚合 物)、孔隙率低以及介质传输速度慢的问题的复合微球制备方法。

发明内容

本发明提供了一种生物炭稳定的皮克林乳液制备水包油型四环素分子印迹 -生物炭复合微球的方法。该方法合成过程简单快速、合成的材料形貌规整，改 善了传统分子印迹材料的形貌问题。且合成的四环素分子印迹-生物炭复合微球 适用于作为分离柱的填充材料，应用于精准高效的富集、净化食品中痕量四环素 类抗生素残留。

本发明利用生物炭作为多孔支撑载体，改善传统分子印迹材料的孔隙率低 以及介质传输慢等缺点，采用皮克林乳液聚合的手段，制备形貌规整的球形生物 炭复合材料，改善传统分子印迹材料的形貌问题。本发明首次提出利用生物炭制 备皮克林乳液，并制备了一种新型的水包油皮克林乳液，为生物炭在两相催化、 饲料添加以及污染修复领域提供了一种新的借鉴方法。

皮克林乳液，是将四环素甲醇溶液、甲基丙烯酸、二乙烯基苯加入至甲苯中， 引发，与溶有生物炭的水相混合所获得。

上述的皮克林乳液，其制备方法如下：

(1)将生物炭溶解到蒸馏水中；

(2)将模板分子四环素甲醇溶液、功能单体甲基丙烯酸、交联剂二乙烯基苯 加到致孔剂甲苯中，摇匀，加入引发剂偶氮二异丁腈，使其溶解；

(3)将(2)得到的溶液加入到(1)所得到的溶液中，剧烈摇晃，直至形成 稳定的皮克林乳液，获得皮克林乳液。