取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法

专利名称：取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种食品安全技术领域的方法，具体的说，是涉及食品和环境样品中的取代脲类农药残留的高选择性分离、纯化、富集的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法。
背景技术：
取代脲类农药是一类以脲为核心结构衍生出来的农药，化学结构通式如下
尺3 II
0
取代脲类农药的毒性中等，水溶性较小，多作土壤处理剂，用于禾谷类等多种單地作物中防除稗草等一年生禾本科杂草及苋等一年生双子叶杂草。
对于取代脲类农药残留，存在多种检测方法，目前，发达国家对其检出限的要求越来越严格。食品和环境中取代脲类农药残留已成为制约我国农产品国际贸易的障碍之一。
在农药残留检测中，样品的前处理过程至关重要。固相萃取(Solid PhaseExtraction, SPE)是一种新型样品前处理技术，由液固萃取和柱液相色谱技术结合发展而来。与液-液萃取法(Liquid-Liquid Extraction, LLE)相比，SPE具有回收率高,
分离效果好，搡作简单、省时、省力等优点，在农药残留分析中被广泛应用，正成为样品净化的主流方法。
目前SPE柱填料的种类有正相、反相及离子交换柱和吸附树脂柱。正相SPE柱的填料主要为硅胶、氧化铝、硅镁吸附剂等。反相SPE柱填料主要为。18键合硅胶、氰基键合硅胶柱(CN)等。这些柱填料通过吸附目标农药，使产生干扰的共提物被淋洗移除，达到净化、富集的目的；或将杂质保留在柱上，待测的目标农药通过SPE柱，样品被净化但不能富集待测组分，也不能分离保留性质比待测组分更弱的杂质，造成净化不完全。
分子印迹固相萃取(Molecularly imprinted solid-phase extraction, MISPE)是利
用MIP选择性吸附机理制备SPE填料，不仅可以提高SPE净化效果，实现低浓度残留农药的富集，提高检测方法的灵敏度，而且可以实现SPE柱的多次重复使用，降低检测成本
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种取代脲类农药分子印迹固相萃 取小柱的制备方法，使其能够简单、快速、高效测定食品和环境中取代脲类农药残留 量的选择性纯化和富集，可直接用于对取代脲类农药的特异选择性分离、高效富集。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于包括以下步
骤
(1) 、制备浓度为3~6%的聚乙烯醇400水溶液；将功能单体甲基丙烯酸和模 板分子取代脲类农药溶解在稀释剂中；将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、引发剂偶氮 二异丁腈和稀释剂混合；将上述三种溶液混合，并进行超声脱气；在60 75。C下， 搅拌，在惰性气体保护下进行聚合反应6 24h,生成分子印迹聚合物微球；
所述的取代脲类农药、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯的摩尔比例为1 :2~ 8:20-40; 二甲基丙烯酸乙二醇酯、稀释剂、聚乙烯醇溶液的体积比为1 :2-3: 20~30,引发剂偶氮二异丁腈适量；
(2) 、反应结束后，将反应体系过滤，分离出聚合物微球，再将分离出的聚合物 微球在热水中搅拌去除杂质；然后降温过滤，过滤后用水反复洗涤，再用甲醇、丙酮 洗涤多次；最后通过索氏抽提进一步除去聚合物微球中的模板分子取代脲类农药；
(3) 、将(2)制得的聚合物微球干燥后填充于空管内，空管的两端分别装上筛 板，即构成萃取柱。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于所述的稀 释剂为苯系溶剂或氯仿；所述的引发剂为偶氮二异丁腈。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于所述的聚 乙烯筛板，其孔径为20)jm。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于将干燥后 的聚合物微球0.10 ~ 0.50 g,填充于1mL 6mL聚丙烯固相萃取空管内。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于所述的超 声脱气时间均为5 10min;所述的搅拌的转速为350 400rpm。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于所述的热 水是指8(TC水。
所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于步骤(3) 中，聚合物微球采用真空干燥，温度为5CTC，聚合物微球的平均粒径为30~120|jm。
本发明上述方法制备的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱，应用于检测食品和 环境中取代脲类农药残留量的样品溶液的选择性纯化、富集，具体步骤如下
(1) .固相萃取小柱装填好后，首先用1mL乙腈活化，再用1mL正己垸淋洗；
(2) .加入样品提取液或样品溶液(水样等液体样品)1 mL;
(3) .用5mL正己烷淋洗2次；
4(4).用5mL乙腈洗脱1次；收集洗脱液，用0.2pm滤膜过滤后，HPLC分析。 本发明制得的取代脲类农药分子印迹聚合物微球是一种具有固定孔穴大小、形 状和有确定排列功能基团的高分子交联聚合物，对取代脲类农药分子的立体结构具有 动态"记忆"功能。本发明釆用其制备的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱，可应 用于测定食品和环境样品中取代脲类农药残留量的提取溶液的选择性纯化、富集，较 普通的液-液萃取法、ds固相萃取法更为简单、快速、效率更高。
具体实施例方式
结合本发明的内容提供以下实施例 实施例1.
(一)、取代脲类农药分子印迹聚合物微球的制备
(1) .模板分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1 :2;稀释剂和交联剂的总体积 与水的体积比为1 : 10;聚乙烯醇400(PVA400)的浓度为4%;将8mmoL功能单体 甲基丙烯酸和1mmo1模板分子取代脲类农药溶解在稀释剂中，超声作用5min;将 40mmoL交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA )、 120mg引发剂(A旧N )和15mL 稀释剂混合，超声作用5-10min;将上述三种溶液混合，超声脱气5min;在6CTC 恒温350rpm恒速搅拌20h;
(2) .将上述反应制备的分子印迹聚合物微球在8CTC水中搅拌60min,然后降温 过滤，过滤后用重蒸水洗涤3次，再用20mL甲醇洗涤3次，20mL丙酮洗涤2次， 每次15min，最后通过索氏抽提进一步除去模板分子；
(3) .将除去模板分子的聚合物，真空干燥(50。C),得到取代脲类农药分子印迹聚 合物微球(80~ 100|jm)。
—(二)、取代脲类农药固相萃取小柱的制备
首先用5mL甲醇冲洗柱内壁，然后称取0.10g的MIPs装柱(3mL固相萃取小柱)， 装填高度约为化m,填料的顶端和底端分别装有20|jm孔径的聚乙烯筛板；釆用甲 醇异丙醇=2 : 1(V/V)作为装柱匀浆液体，抽真空状态下，将匀浆液装入聚丙烯固相 萃取小柱，然后盖紧筛板。'
(三) 、取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱应用于检测茶叶中异丙隆残留量的样 品溶液的选择性纯化、富集，具体步骤如下
固相萃取小柱装填好后，首先用1mL乙腈活化，再用1mL正己烷淋洗；然后加 入茶叶样品提取溶液1mL;用5mL正己垸淋洗2次；用5mL乙腈洗脱1次。
(四) 、固相萃取小柱性能分析评价
(1).用5mL正己垸润洗柱子，并保持2min，除去残留的液体，保持润湿，上样 前勿让填料流干；(2) .上样，取1mL茶叶提取溶液;提取溶液含有异丙隆标准品及其类似物(绿麦隆、 播土隆以及敌草隆)和溴氰菊酯标准品；
(3) .淋洗，5mLx2淋洗液(正己烷)淋洗，流速〈2mL/min;
(4) .洗脱，加入5mL乙腈，抽真空洗脱，收集洗脱液，用0.2ijm滤膜过滤后， HPLC分析。
其发明效果为，该固相萃取小柱净化茶叶提取液效果较好，在0.1 5.0mg/L的添 加浓度范围内，几种取代脲类农药的回收率在93.02%~104.29%之间，RSD在 0.00~12.39%之间，符合农药残留分析要求。对溴氰菊酯无特异性吸附。
实施例2.
(一) 、取代脲类农药分子印迹聚合物微球的制备
(1) .将模板分子、功能单体和交联剂的摩尔比为1 :4;稀释剂和交联剂的总体 积与水的体积比为1:8;聚乙烯醇400的浓度为4%;将8mmo1功能单体甲基丙烯 酸和1mmol模板分子取代脲类农药溶解在稀释剂中，超声作用5 10min;将5mL 交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA )、 120mg引发剂(A旧N )和.15mL稀释剂混 合，超声作用5 ~ 10min;将上述三种溶液混合，在6CTC恒温400rpm恒速搅拌22h;
(2) .将上述反应制备的分子印迹聚合物微球在8(TC水中搅拌60min，然后降温 过滤，过滤后用重蒸水洗涤3次，再用20mL甲醇洗涤3次，20mL丙酮洗涤2次， 每次15min，最后通过索氏抽提进一步除去模板分子；
(3) .将除去模板分子的聚合物，真空干燥(5(TC),得到取代脲类分子印迹聚合物微 球(80~100阔；
(二) 、取代脲类农药固相萃取小柱的制备
首先用5mL甲醇冲洗柱内壁，然后称取0.20g的MIPs装柱(6mL固相萃取小柱)， 装填高度约为1cm，填料的顶端和底端分别装有20Mm孔径的聚乙烯筛板；采用甲 醇异丙醇=2 : 1(V/V)作为装柱勾浆液体，抽真空状态下，将勾浆液装入聚丙烯固相 萃取小柱，然后盖紧筛板。
(三) 、取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱应用于检测中草药中取代脲类农药残 留量的样品溶液的选择性纯化、富集，具体步骤如下
固相萃取小柱装填好后，首先用1mL乙腈活化，再用1mL正己烷冲洗；然后加 入样品溶液1mL;用5mL正己烷淋洗2次；用5mL乙腈洗脱1次。
其发明效果，该固相萃取小柱净化板兰根提取液效果较好，几种取代脲类农药的 回收率在93.99%~104.90%之间，RSD在2.63~8.23%之间，符合农药残留分析要 求。对其他农药无特异性吸附。
权利要求
1、一种取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)、制备浓度为3～6％的聚乙烯醇400水溶液；将功能单体甲基丙烯酸和模板分子取代脲类农药溶解在稀释剂中；将交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、引发剂偶氮二异丁腈和稀释剂混合；将上述三种溶液混合，并进行超声脱气；在60～75℃下，搅拌，在惰性气体保护下进行聚合反应6～24h，生成分子印迹聚合物微球；所述的取代脲类农药、甲基丙烯酸、二甲基丙烯酸乙二醇酯的摩尔比例为1∶2～8∶20～40；二甲基丙烯酸乙二醇酯、稀释剂、聚乙烯醇溶液的体积比为1∶2～3∶20～30，引发剂偶氮二异丁腈适量；(2)、反应结束后，将反应体系过滤，分离出聚合物微球，再将分离出的聚合物微球在热水中搅拌去除杂质；然后降温过滤，过滤后用水反复洗涤，再用甲醇、丙酮洗涤多次；最后通过索氏抽提进一步除去聚合物微球中的模板分子取代脲类农药；(3)、将(2)制得的聚合物微球干燥后填充于空管内，空管的两端分别装上筛板，即构成萃取柱。
2、 根据权利要求1所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于所述的稀释剂为苯系溶剂或氯仿；所述的引发剂为偶氮二异丁腈。
3、 根据权利要求1所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于所述的聚乙烯筛板，其孔径为20pm。
4、 根据权利要求1所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于将干燥后的聚合物微球0.10-0.50 g,填充于1mL-6mL聚丙烯固相萃 取空管内。
5、 根据权利要求1所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于所述的超声脱气时间均为5-10min;所述的搅拌的转速为350 400rpm。
6、根据权利要求1所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于所述的热水是指8(TC水。
7.根据权利要求4所述的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，其 特征在于步骤(3)中，聚合物微球采用真空干燥，温度为5(TC,聚合物微球的平均 粒径为30~120|jm。
全文摘要
本发明公开了一种取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱的制备方法，属于食品安全技术领域。本发明将模板分子取代脲类农药、功能单体甲基丙烯酸和交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯，按模板分子∶功能单体∶交联剂摩尔比为1∶2～8∶20，通过悬浮聚合而成取代脲类农药分子印迹聚合物微球；再称量取代脲类农药分子印迹聚合物微球，填充于聚丙烯固相萃取小柱空管内，制得取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱。本发明制得的取代脲类农药分子印迹固相萃取小柱用于检测食品和环境中取代脲类农药残留样品提取溶液的选择性纯化、富集。与普通液-液萃取法、C₁₈固相萃取法相比，本发明具有简单、快速、净化效率高等特点。
文档编号B01J20/285GK101497035SQ200810246208
公开日2009年8月5日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者俊 唐, 岳永德, 操海群, 锋 汤, 花日茂 申请人:安徽农业大学