[发明专利]一种菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料及其制备方法和应用，首先，通过溶剂热法合成PEG修饰的磁性纳米球；然后，将PEG修饰的磁性纳米球和雌二醇加入改性的牛血清蛋白缓冲溶液中，制得模板‑载体的复合物；最后，用洗脱液将模板分子雌二醇去除，通过外加磁场将固态聚合物分离出来，将分离出来的固态聚合物洗脱、干燥后，制得菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料。本发明制得的菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料，其粒径均一、结构稳定性好、磁响应强、可重复利用性好，且对雌二醇的选择性吸附能力强、单位质量吸附量高、回收率高、对牛奶中蛋白质的排阻效果好，同时材料成本低廉，制备简单。

技术领域

本发明属于纳米材料制备及食品分析应用技术领域，涉及一种菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料及其制备方法和应用。

背景技术

环境雌激素作为一种新型的污染物，通过拮抗或模拟内分泌激素，干扰内分泌系统，影响激素的生理功能。其种类繁多，分布广泛，主要包括双酚类、类固醇类、农用化学品类和酞酸酯类等。环境雌激素即使在很低的浓度也会对野生动物的性别和生殖功能造成不可逆损伤。更严重的是环境雌激素可通过食物链或直接接触等途径进入人或动物体内。它同雌激素受体结合会引发内分泌功能紊乱、性腺发育不全、先天畸形、造成人神经系统和免疫系统功能的障碍。

牛奶是人类重要的食品之一，富含蛋白质、维生素、钙质及其他营养素，WHO也把人均乳制品列为衡量一个国家人民生活水平的重要指标。当前，虽然对于牛奶中雌激素的含量没有明确的规定，但人们长期使用牛奶是否会对人体健康造成危害已引起研究者们广泛关注。目前对于牛奶中雌二醇的检测方法主要有免疫分析法、高效液相色谱法、分子发光分析法和气相色谱-质谱联用法等方法。这些方法往往存在设备投入大和耗时长的缺点。同时，由于牛奶样品基质复杂，对其中的雌二醇不能直接进行分析，还需要液液萃取、固相萃取和超临界流体萃取等样品前处理步骤。固相萃取是样品前处理中常用的方法。常用作固相萃取的吸附剂有C18、C8和二氧化硅等，但它们往往缺少选择性且溶剂消耗大。分子印迹技术是是基于天然识别现象而发展起来的一种根据目标分子量身制备对该分子(模板分子)具有特异选择性的高分子网络聚合物技术。通过分子印迹技术可以构建与目标分子在形状、大小和功能基团上相匹配的分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers，MIPs)。由于MIPs具有高的选择性，好的稳定性，制备过程简单和强的可重复利用性，而被认为是从各种复杂基质中对目标物选择性吸附的理想的固相萃取吸附剂。已有报道将MIPs作为固相萃取吸附剂，与HPLC联用，选择性富集和检测牛奶中的雌二醇。然而，由于牛奶样品富含蛋白质，复杂性高，在MIPs进行固相萃取前，需要通过有机溶剂沉淀去除蛋白质，这会导致牛奶中的部分雌二醇与沉淀物一起去除，影响检测的准确度。此外，之前报道的MIPs大都是在有机介质中制备，导致聚合物在水基质中识别能力差、非特异性吸附高。因此，发展简便和有效的制备亲水性可排阻蛋白质的雌二醇分子印迹聚合物的方法，对实现牛奶中雌二醇的直接选择性吸附和富集具有重要的研究意义。

发明内容

为了克服现有技术中磁性载体质量大，分子印迹材料合成繁琐且对牛奶中蛋白质排阻效果差，从而导致对雌二醇吸附量低的缺点，本发明的目的在于提供一种菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料的制备方法，包括：首先，通过溶剂热法合成PEG修饰的磁性纳米球；然后，将PEG修饰的磁性纳米球和雌二醇加入改性的牛血清蛋白缓冲溶液中，制得模板-载体的复合物；最后，用洗脱液将模板分子雌二醇去除，通过外加磁场将固态聚合物分离出来，将分离出来的固态聚合物洗脱、干燥后，制得菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料。

优选地，所述的菊花状轻质可排阻蛋白质分子印迹磁性纳米材料的制备方法，具体包括以下步骤：