[发明专利]一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法及其应用，首先利用垂直沉积法将一定尺寸的聚苯乙烯微球均匀沉积在载玻片表面形成光子晶体模板，然后利用毛细力作用将含有印迹分子、功能单体、交联剂和引发剂的前驱液填充到光子晶体模板的聚苯乙烯微球缝隙中，经热引发聚合反应后，利用洗脱液先后除掉聚苯乙烯微球和印迹分子，得到反蛋白石结构的分子印迹光子晶体。本发明所得分子印迹光子晶体置于不同浓度的磺胺脒溶液中呈现出不同的结构颜色，通过肉眼观测即可判断磺胺脒溶液浓度范围，进一步利用光纤光谱仪测定分子印迹光子晶体布拉格衍射峰位移，可以实现对微量磺胺脒的定量测定。

技术领域

本发明涉及抗生素检测技术领域，尤其涉及一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法及其应用。

背景技术

磺胺类抗生素是一类以对氨基苯磺酰胺作为结构主体的人工合成抗菌药物，具有高稳定性、广谱抗菌性和较低的价格，因此被广泛应用于现代农业中。然而，大量抗生素随着农业废水进入到自然水体中，加速了耐药菌的进化和传播，破坏了生态平衡，对人类健康造成了严重的威胁。磺胺脒是磺胺类抗生素中用量较大的一种，且不易降解，目前多种自然水体中已出现了磺胺脒污染问题。因此，建立针对水体中磺胺脒的分析检测方法对于控制抗生素污染具有重要意义。分子印迹光子晶体是一类新型的化学传感器，既具有光子晶体的三维有序结构，可对外界刺激做出响应，并通过颜色和布拉格衍射峰的变化显现出来，同时又由于分子印迹技术的引入，使其具备针对特定目标分子的特异性识别能力，提高了检测的选择性。因此，利用分子印迹光子晶体技术，构建针对水体中磺胺脒的可视化、特异性检测体系具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法及其应用，以本发明方案制备的分子印迹光子晶体与不同浓度的磺胺脒水溶液作用后呈现出不同的颜色，依据该颜色变化即可初略判断磺胺脒浓度，进一步结合光纤光谱仪即可实现对磺胺脒浓度的准确定量分析。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种检测磺胺脒的分子印迹光子晶体的制备方法，包括以下步骤：

S1：将印迹分子、功能单体、交联剂、引发剂溶于水中，配制成一定浓度的前驱液，并通入氮气以排除溶解氧；

S2：利用垂直沉积法将一定尺寸的聚苯乙烯微球均匀沉积在载玻片表面，充分干燥后，在其表面覆盖并固定另一张载玻片，得到光子晶体模板；

S3：将前驱液中滴到光子晶体模板载玻片的上沿，利用毛细力作用使前驱液填满模板上的微球缝隙，恒温聚合反应一段时间，剥离载玻片，得到分子印迹光子晶体胶片；

S4：将分子印迹光子晶体胶片先后用第一洗脱液和第二洗脱液进行浸泡处理，晾干后得到分子印迹光子晶体。

所述步骤S1中，前驱液中印迹分子为磺胺脒，其添加量占前驱液质量的0.15％～0.30％。

所述步骤S1中，功能单体添加量占前驱液质量的30％～45％，功能单体为所述功能单体为丙烯酰胺、甲基丙烯酸和4-乙烯基吡啶三种物质的组合，其质量百分比为(25～35)％、(25～35)％、(35～45)％，优选为30％、28％、42％。

所述步骤S1中，交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺，其添加量占前驱液质量的0.05％～0.15％。

所述步骤S1中，引发剂为2,2’-氮杂双(2-咪唑啉)二盐酸盐，其添加量占前驱液质量的0.10％～0.25％。

所述步骤S2中，聚苯乙烯微球固含量为1.0％～2.5％，粒径为500nm～650nm，优选粒径为625nm。

所述步骤S3中，恒温反应时间为5～10小时，反应温度为40℃～55℃，优选为45℃。

所述步骤S4中，第一洗脱液为二氯甲烷和四氢呋喃的混合溶剂，二者的体积比为(5：5)～(8：2)，优选为7：3。