[发明专利]一种检测噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体的制备方法

摘要

一种检测噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体的制备方法，包括在Fe3O4磁性纳米粒子的表面修饰聚乙二醇2000，表面包覆SiO2壳层，形成芯‑壳‑壳结构，通过洗脱位于SiO2壳层中的印记分子，形成具有与印记分子结构、大小和功能基互补的特异性识别位点空穴，实现对目标分析物分子选择性识别和检测。所述的人工抗体制备过程包括如下三个步骤：首先，制得Fe3O4磁性纳米粒子并在其表面修饰聚乙二醇；然后，加入目标分子噻吩磺隆、交联剂和催化剂，水解得表面印记噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2粒子；最后，用体积比为1:4的乙酸和丙酮混合液洗脱模板分子，得到具有选择性识别印记分子的Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体，其对噻吩磺隆的最大饱和结合量为41.28mg/g，前30min内，其吸附速率为0.45mg/g·min，分别是非印记方法的5.34倍和3.46倍。

主权项

1.一种检测噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体的制备方法，包括在磁性纳米粒子Fe3O4的表面修饰上聚乙二醇2000（Polyethylene glycol 2000，PEG 2000），表面包覆纳米SiO2壳层，形成芯‑壳‑壳结构，其特征在于：所述的人工抗体中洗脱位于SiO2壳层中的印记分子，SiO2壳层的内部形成具有与印记分子结构、大小和功能基互补的空穴结构，洗脱印记分子的人工抗体具有对目标分析物分子的特异性识别位点，实现对目标分析物分子选择性识别和检测，所述的人工抗体制备过程包括如下三个步骤：1.1 第一步是表面修饰聚乙二醇2000的水溶性磁性Fe3O4纳米粒子的制备：用精度为万分之一的电子天平分别准确称量2.6030 ~ 2.8030 g FeCl3·6H2O和1.8880 ~ 2.9880 g FeCl2·4H2O置于250 mL三口烧瓶中，在氮气气氛下，再将40 ~ 60 mL浓度为140~160 g·L‑1的聚乙二醇水2000溶液加入到上述烧瓶中，水浴加热至45 ~ 55℃，在900 ~ 1100 rpm转速下，加入氨水，将溶液pH值调节在10 ~ 12之间反应30 ~ 40min，用磁铁将Fe3O4纳米粒子与溶剂进行分离，用去离子水离心洗涤Fe3O4纳米粒子、洗涤的Fe3O4纳米粒子置于250 mL烧瓶中，再将40 ~ 60 mL浓度为90 ~ 100 g·L‑1的聚乙二醇2000水溶液加入到洗涤后的Fe3O4烧瓶中，再加入去离子水将混合溶液的pH值调节在8 ~ 9之间，最后，超声分散10 ~ 20 min，得到表面修饰聚乙二醇2000的Fe3O4纳米粒子；1.2 第二步是修饰聚乙二醇2000的Fe3O4纳米粒子表面印记目标分子：取上述制得的6 mL的表面修饰聚乙二醇2000的Fe3O4纳米粒子溶液，置于100 mL磨口锥形瓶中，再加入20 ~ 30 mL去离子水稀释，超声分散5 ~ 10min后，将0.0210 ~ 0.0420 mg 噻吩磺隆目标分子置于上述溶液中，超声分散5 ~ 10min后，静置15 ~ 20 min使修饰聚乙二醇2000的Fe3O4纳米粒子表面的羟基可进一步与噻吩磺隆目标分子相互作用，羟基上的氢原子与噻吩磺隆目标分子上带有孤对电子的氮原子两者之间形成氢键结合在磁性纳米粒子周围，将0.5 ~ 0.7 mL 的交联剂正硅酸四乙酯、适量的催化剂、0.0710 ~ 0.0920 mg 的十六烷基三甲基溴化铵加到上述混合溶液中去，超声分散5 ~ 10min后，将锥形瓶置于摇床中以转速280 ~ 320 rpm、分阶段升温反应，印记交联聚合，首先，在室温下水解聚合反应1.5 ~ 2.5h，然后，30~40 ℃下水解聚合反应1.5 ~ 2.5h，再次，在40 ~ 50 ℃下水解聚合反应1.5 ~ 2.5h，最后，在50 ~ 70 ℃下水解聚合反应2 ~ 3 h，离心洗涤分离后得到表面印记目标分子Fe3O4@PEG@SiO2纳米粒子；1.3 第三步是检测噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体的制备：将所得到印记噻吩磺隆的Fe3O4@PEG@SiO2粒子分别均分至三支50 mL离心管中，再用工业乙醇超声分散，如此反复3次，最后分别在上述离心洗涤后的Fe3O4@PEG@SiO2粒子中加入5 ~ 15 mL去离子水，超声分散，分别再加入10 ~ 30mL体积比为1：4的乙酸和丙酮混合液，放置摇床中在室温下以200 ~ 300 rpm震荡1h ~ 3h，将印记分子从印记位点中洗脱至溶液中，再将洗脱后的溶液以8000 rpm ~ 10000 rpm转速离心5min ~ 10min，离心后的溶液倒去上清液，然后用无水乙醇超声、离心、洗涤3次，最后再用去离子水超声、离心、洗涤3次，得到具有选择性识别印记分子的芯‑壳‑壳型Fe3O4@PEG@SiO2人工抗体。