金纳米颗粒修饰分子印迹电化学传感器快速检测蔬菜中吡虫啉含量

目的将分子印迹技术、电化学技术和纳米颗粒修饰技术相结合,开发蔬菜中吡虫啉的快速检测技术。方法采用金纳米颗粒修饰玻碳电极提高其电子转移速率,通过分子印迹技术在电极表面聚合膜材料制备电化学传感器,利用循环伏安法和差分脉冲法表征传感器性能,基于传感器对目标农药分子的特异性吸附建立农药快速检测方法。结果以吡虫啉为模板分子,邻苯二胺为功能单体,基于金纳米颗粒修饰的玻碳电极构建了一种吡虫啉分子印迹电化学传感器,该传感器可实现对吡虫啉的特异性识别检测,在1.0×10^(–11)~1.0×10^(–4)mol/L浓度范围内,吡虫啉线性关系良好,相关系数为0.9951,检出限为3.3×10^(–12)mol/L,小白菜样品加标回收率为91.86%~102.25%,相对标准偏差为1.98%~3.19%。结论本研究制备的传感器具有优良的选择性、重复性和稳定性,适用于蔬菜中吡虫啉的快速检测,为当前农残速测产品的开发提供了参考。

海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对软锰矿脱硫尾液中镍离子的选择性去除性能研究

为了选择性去除软锰矿脱硫尾液中镍离子以提高硫酸锰纯度,以壳聚糖为基体,研究了采用离子印迹法和化学发泡法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂Ni^(2+)-IIP,探讨了其在模拟二元溶液中的竞争和选择性吸附行为,并考察了温度、吸附时间和脱硫尾液pH对实际软锰矿脱硫尾液中镍离子吸附量和去除率、锰离子损失率的影响。结果表明:在模拟二元溶液中,虽然锰镍离子之间存在竞争吸附,但是Ni^(2+)-IIP仍对镍离子保持了较高的选择性;在实际软锰矿脱硫尾液中,当pH=5.0、吸附温度40℃、吸附时间1440 min时,镍离子吸附量和去除率分别为15.3 mg/g和90%,而锰离子损失率约11%;经过5次吸附—解吸循环,Ni^(2+)-IIP对脱硫尾液中镍的吸附量仅降低13.1%,再生性能良好。Ni^(2+)-IIP能选择性地去除脱硫尾液中的镍离子,实现硫酸锰溶液提纯。

蜂蜜中链霉素仿生印迹电化学传感检测方法

动物源食品中链霉素残留危害严重,建立高性能分析方法是确保食品安全和人类健康的必要手段。仿生印迹电化学传感检测方法具有高效、特异和灵敏等优点,已成为食品安全检测技术研究的重要领域。该研究以链霉素为模板分子,氧化石墨烯和壳聚糖为增敏材料,3-氨基苯基硼酸和邻苯二胺为复合功能单体,采用电聚合法构建了仿生印迹聚合物传感界面,建立了蜂蜜中链霉素的仿生印迹电化学传感检测方法。通过扫描电镜对印迹传感界面进行了表征,采用循环伏安法、差分脉冲伏安法和电化学交流阻抗法对仿生印迹传感器的电化学性能进行表征。在最佳反应条件下,该传感器的检测限为2.59×10^(-12) mol/L,线性范围为1.0×10^(-10)~1.0×10^(-6) mol/L,洋槐蜜、枣花蜜和桂花蜜样品的加标回收率分别为94.78%~106.24%、93.65%~103.81%和97.19%~106.18%,相对标准偏差≤4.28%。试验结果表明,该方法具有良好的重复性、稳定性和重现性,能够满足蜂蜜中链霉素残留分析的需要。相关研究为复杂基质中痕量靶标的高特异性和超灵敏分析提供了技术支撑,对于蜂蜜中链霉素的快速筛查和安全监测具有重要意义。

印迹壳聚糖吸附剂对镍离子的选择性吸附行为研究

为了有效分离软锰矿浸出液的镍离子,研究采用离子印迹技术,以壳聚糖为基体,制备了镍印迹壳聚糖珠体(Ni2+-imprinted Chitosan Beads, Ni-CTS)。采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)对Ni-CTS进行了表征,考察了不同锰离子质量浓度背景及实际软锰矿浸出液中Ni-CTS对镍离子的选择性分离效果,以乙二胺四乙酸二钠(Ethylene Diamine Tetra-acetic Acid, EDTA)为解吸液对吸附剂的再生性能进行了研究。试验结果显示:在高质量浓度锰离子背景下,Ni-CTS对镍离子显示了较高的选择性,且先被吸附的锰离子会被后面吸附的镍离子取代,在Ni-CTS上存在对镍离子特异性吸附的活性位点。经过5次再生试验后,Ni-CTS对镍离子吸附质量比约为12.1 mg/g,仍表现出良好的吸附性能。在实际软锰矿浸出液中,吸附反应后浸出液中的锰镍质量浓度的比值由3 020提高到了8 635。

分子印迹固相萃取-高效液相色谱法测定果蔬中4种有机磷类农药的残留量

以4种目标物丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的混合物作为模板分子,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂、甲基丙烯酸为功能单体,通过水热聚合法制备分子印迹聚合物(MIPs),将MIPs填充在聚丙烯空柱中制备MIPs固相萃取(MIPs-SPE)柱。将果蔬样品洗净、晾干、粉碎后,分取5.00 g,加入2 g无水硫酸钠,研磨均匀。加入30 mL乙腈,超声1.5 h,离心10 min。分取1 mL上清液过活化好的MIPs-SPE柱,用4 mL正己烷淋洗,6 mL体积比9∶1的甲醇-乙酸混合溶液洗脱。收集洗脱液,于35℃氮气吹干,用1 mL乙腈定容,用高效液相色谱法分析。结果显示:MIPs可特异性识别4种目标物,对目标物的吸附量约非分子印迹聚合物(NIPs)的2.5倍,对硫磷、马拉硫磷、甲拌磷、甲基毒死蜱的吸附量显著低于目标物的;经MIPs-SPE柱净化后,样品大部分基质成分被去除,目标物测定无干扰。4种目标物的浓度在0.005~2.0μmol·L^(−1)内和对应的峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.0015~0.0040μmol·L^(−1);在0.01,0.5,1.0,2.0 mg·kg^(−1)加标浓度水平下,4种目标物的回收率为85.9%~102%,测定值的相对标准偏差(n=5)为3.0%~7.1%。方法用于4种果蔬样品的分析,在草莓样品中检出了丙溴磷(检出量为0.07 mg·kg^(−1)),甘蓝样品中检出了辛硫磷(检出量为0.05 mg·kg^(−1)),其他样品中均未检出这4种目标物。

DES磁性分子印迹材料的制备及其吸附分离性能

利用溶剂热法制备纳米Fe 3 O 4,并将其分散在正硅酸乙酯(TEOS)水解液中,在表面沉积一层SiO_(2).用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(MPS)对SiO_(2)-Fe 3 O 4表面改性,得到MPS-SiO_(2)-Fe 3 O 4.将甲基丙烯酸(MAA)与己烯雌酚(DES)以摩尔比4∶1加入乙腈溶剂中,进行12 h自组装,再加入MPS-SiO_(2)-Fe 3 O 4、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)和偶氮二异丁腈(AIBN),进行超声分散30 min,65℃条件下机械搅拌,反应24 h,制得DES磁性分子印迹聚合物(MMIP).采用透射电镜、振动样品磁强计和吸附试验等方法进行表征分析.结果表明:MMIP的饱和磁化强度为268 kA/m,无磁滞现象,矫顽力为0,表现出超顺磁性,在磁铁作用下17 s就可与溶液分离;室温下,MMIP对DES的静态最大吸附量为7.1 mg/g,动态吸附时MMIP在60 min时可以达到静态最大吸附量的90%以上;MMIP对DES的印迹因子为3.70,因而对DES有较大的识别能力;MMIP可重复使用6次以上,具有良好的再生循环性能.

免疫斑点印迹法检测水解乳蛋白婴幼儿配方粉免疫反应

目的:建立一种快速且精准的方法,以确定水解乳蛋白婴幼儿配方粉的免疫反应性。方法:首先采用直接免疫斑点印迹法,利用牛奶过敏患儿血清初步评估待测样品的免疫反应性;然后通过间接竞争免疫斑点印迹法以市售普通牛奶粉为阳性对照,评估水解乳蛋白婴幼儿配方粉与血清免疫球蛋白E(IgE)的结合能力;最后采用间接和间接竞争酶联免疫检测法,以佐证免疫斑点印迹结果。结果:部分水解乳蛋白婴配粉仍可以结合IgE以诱发过敏反应,而深度水解乳蛋白婴配粉不具有免疫反应性。免疫斑点印迹和酶联免疫检测评价免疫反应性结果显著且一致。结论:免疫斑点印迹技术操作性强,周期短,成本低,结果可靠,为利用较难获取的婴幼儿过敏患儿血清初步评估乳蛋白产品致敏性提供了新思路。

研究生实验教学中细胞转染技术结合斑点免疫印迹技术的实验探索

在研究生组织及细胞培养实验教学中,细胞转染技术是一个重要的组成部分,以往实验方案使用携带荧光蛋白GFP基因的质粒转染细胞后,可使用荧光显微镜进行观察定性分析转染是否成功并粗略计算转染效率,但对于没有荧光标记的细胞转染结果分析检测方法在教学上尚有欠缺。本实验针对这个问题,在检测方法中加入斑点免疫印迹技术,并对实验方案及分析方法进行了探索,以便于学生掌握更全面的细胞生物学分析技术。

水杨酸分子印迹聚合物在蛋白质分离纯化中的应用

水杨酸分子印迹聚合物由于其高选择性、速效性、低成本的分离优势,在蛋白质分离纯化领域展现出广阔的应用前景。计算方法优化和实验参数精细控制是获得高效分离产物的关键。当前研究主要集中在低分子量模型蛋白的分离,很少转化为复杂样品的检测。文章从水杨酸分子印迹聚合物的来源及特点出发,指出传统蛋白质分离方法存在的局限性和挑战,并就水杨酸分子印迹聚合物在蛋白质分离纯化中的应用和实践进行综述,以期为蛋白质分离技术的发展提供参考。

计算机模拟分子印迹技术用于环境污染物吸附的研究

计算机模拟技术为解决分子印迹材料在环境污染物吸附应用中面临的关键难题提供了理论依据和技术支撑。模拟技术可以指导材料结构设计与优化,扩大材料的适用范围,揭示材料的吸附动力学机理,并辅助材料的高效筛选。文章将综述计算机模拟在分子印迹技术中的应用,包括材料结构设计、吸附性能预测、吸附动力学模拟和材料筛选四个方面,这对扩大分子印迹技术的应用范围,发展高效、低成本的专一性吸附材料具有重要意义。研究表明,计算机模拟的全面应用可大幅提高分子印迹材料对广谱环境污染物的去除效率。未来应加强模拟模型的优化与实验结果的验证,以加速高性能分子印迹材料的开发。

多离子印迹膜的制备及其吸附性能研究

以Zn^(2+)、Co^(2+)、Cr^(3+)和Pb^(2+)为混合模板,双硫腙为螯合剂,APTES为功能单体,TEOS为交联剂,PVDF为基膜,采用凝胶溶胶法成功合成了对模板离子有高吸附量和良好特异性识别能力的多离子印迹膜(MIIM)。采用SEM对材料的形貌进行了表征,并以多离子印迹聚合物(MIIP)为对比评价了MIIM的吸附性能。结果表明,MIIM对Zn^(2+)、Co^(2+)、Cr^(3+)和Pb^(2+)的吸附量分别是MIIP的1.71、1.43、1.60和9.03倍,最大吸附量分别为21.32、11.21、12.72和25.97 mg·g^(-1)。在竞争离子(Cu^(2+)、Ni^(2+)、Fe^(2+))存在的情况下具有良好的吸附选择性,MIIM的4种模板离子对Ni^(2+)和Fe^(2+)的特异性因子(SP)值在4.86~8.34之间,对Cu^(2+)的SP值在3.58~3.92之间。同时,MIIM可以多次再生,而不会明显降低吸附能力,在废水处理和样品前处理领域具有很好的应用前景。

高分子化学融合分子印迹聚合物实验教学对学生创新能力提升的探讨

在新工科教育背景下,高分子化学教学面临着将理论知识与实际工程实践紧密结合的挑战。本案例探讨了分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs)在高分子化学教学中的应用,旨在通过实验教学改革,提升学生的实验技能、创新设计能力及跨学科知识应用能力。具体实验案例为,基于MIPs制备用于检测磺胺嘧啶(SDZ)的分子印迹荧光传感器(MIPs-SiO_(2)@CQDS)。实验结果显示,该传感器对SDZ具有高选择性和灵敏度,线性检测范围为1.0~60μmol/L,线性相关系数R^(2)=0.9873,检出限为0.528μmol/L,加标回收率为94.13%~106.8%。通过这一实验案例,学生不仅能够深入理解理论知识,还能够将这些知识应用于解决具体的环境监测问题,展示了理论与实践的有效结合,以及实验教学在培养新工科人才中的关键作用。

聚噻吩衍生物/银纳米线结合分子印迹法检测葡萄糖

通过在银纳米线上沉积3氟苯硼酸接枝的3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT-FPBA)和葡萄糖,制备了一种基于表面分子印迹(MIP)法的葡萄糖生物传感器。在玻碳电极(GCE)表面依次沉积银纳米线(AgNWs)、EDOT-FPBA和葡萄糖,然后洗脱葡萄糖模板后得到分子印迹葡萄糖生物传感器。采用电化学阻抗法检测葡萄糖,在0.05~20.00 mmol/L范围内,葡萄糖浓度与电荷转移电阻呈线性关系,检测限低至0.03 mmol/L(R2=0.9905)。此外,该传感器具有良好的特异性、稳定性、可重复使用性和存储稳定性,并且可在生理pH下对葡萄糖进行灵敏检测。

分子印迹材料在手性拆分中的应用研究进展

拆分手性化合物、提纯有利生物活性的对映异构体在食品、制药、生命科学等领域具有重要意义。分子印迹聚合物(MIP)是一种人工合成的具有对目标物质定向亲和性的聚合物,基于MIP制造的手性选择剂具有更高的亲和力和选择性,同时更易于制备和更为稳定,因此在手性拆分领域得到了广泛应用。综述了MIP材料在手性拆分中用于样品前处理、手性固定相(CSP)、传感器的研究进展,并介绍了提高手性选择能力的新策略,包括手性树状大分子、表面印迹载体、金属离子、纳米MIP、手性功能单体、协同辅助材料等,展望了MIP手性拆分未来的发展方向。

pH/近红外光双响应卡培他滨智能印迹材料的制备及药物释放研究

以广谱抗癌药物卡培他滨(capecitabine,CAP)为模板,上转换纳米粒子为载体,3,5-二羧基-4-甲基丙烯酸酯偶氮苯和丙烯酸官能化明胶为双官能单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为引发剂,采用表面聚合及分子印迹技术制备了具有pH值/近红外光双响应性能的纳米智能药物载体CAP-MIP(capecitabine-imprinted polymers)。实验结果表明,CAP-MIP不仅具有较好的载药活性(吸附容量7.00 mg/g),而且还具有良好的吸附选择性(CAP选择性因子α为2.904)。当介质pH分别为1.2、6.8和8.3时,CAP的最大累积释放率分别为1.71%、41.84%和89.54%,药物释放的平衡时间分别为40 min、180 min和420 min。当介质pH为6.8,且伴有近红外光(λ=980 nm)照射时,目标材料仅180 min就能使CAP达到最大累积释放率96.21%。此外,CAP-MIP还具有良好的稳定性,经过7次吸附-解吸循环后,CAP-MIP载药量损失率仅为8.29%。

莽草酸印迹聚合物的微流控合成及性能研究

本研究通过微流控技术成功合成了莽草酸印迹聚合物。通过傅立叶红外吸收光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对聚合物进行表征,考察了微流控印迹聚合物(Mic-MIP)与常规合成的印迹聚合物(Con-MIP)吸附效果比较的实验、平衡吸附实验、吸附动力学实验和吸附选择性实验。结果表明,Mic-MIP比Con-MIP具有更高的吸附量和印迹因子,通过Langmuir拟合得到Mic-MIP的最大吸附量为5.18μg/mg,吸附动力学实验中发现Mic-MIP更符合准二阶动力学模型,在吸附选择性实验中体现出了Mic-MIP的高特异性识别能力。

基于纸基印迹预富集的痕量镉电化学传感器

重金属镉离子(Cd(Ⅱ))是水体质量评价的重要指标之一,本文提出一种基于纸基印迹预富集的痕量镉电化学传感器构建方法,将离子印迹技术、丝网印刷技术、蜡印法和电化学还原有机结合,合成纸基Cd(Ⅱ)印迹聚合物膜(Cd(Ⅱ)-IIP@paper),获得改性后的纸基电极(rGO/SPCE@paper)。通过优化石墨烯沉积时间、预富集时间、模板离子洗脱时间等实验条件,发现在5~100μg/L浓度范围内Cd(Ⅱ)溶出峰电流与浓度表现出良好的线性关系,检出限为0.91μg/L(S/N=3)。结果表明:Cd(Ⅱ)-IIP@paper具有较好的重复性和稳定性,制备的电化学传感器表现出良好的选择性,将其应用于实际水样中Cd(Ⅱ)的检测,回收率在94.0%~104.4%之间,具有较强的实用价值。

荧光碳量子点分子印迹聚合物的制备及其对动物性食品中四环素的检测

四环素(Tetracycline,TC)为抑菌性广谱抗生素,在养殖业中的过度使用会导致其在动物体内残留,进而对消费者健康造成潜在危害。因此,对动物性食品中四环素的检测是至关重要的。本实验首先采用微波法制备水溶性荧光碳量子点(Carbon Quantum Dots,CDs)。以CDs为荧光源,四环素为模板,3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为功能单体,硅酸四乙酯(TEOS)为交联剂,通过溶胶凝胶法合成一种新型、高灵敏度和选择性的碳量子点分子印迹聚合物(Carbon quantum dots molecularly imprinted polymers,CDs@MIPs)荧光传感器,用于检测四环素。透射电子显微镜和傅里叶红外光谱仪的结果证实CDs@MIPs的成功制备,合成的CDs@MIPs的印迹因子(Imprint factor,IF)为2.28。在优化的实验条件下,CDs@MIPs对四环素在0.2~200μmol/L范围内,荧光强度逐渐下降,在0.2~1μmol/L浓度范围内呈线性关系,最低检出限为94nmol/L。选择性实验结果表明所制备的CDs@MIPs对四环素具有良好的选择性识别响应。对4种动物性食品(牛奶、鸡蛋、牛肉和鸡肉)进行加标回收实验的回收率分别为96.00%~113.74%、96.94%~101.62%、102.29%~110.92%、102.58%~115.99%,RSD值小于4.16%。综上所述,该方法为复杂基质动物性食品中四环素的简单快速分析提供了一种新的有效方法。

光响应纤维素基印迹吸附材料的制备及光再生性能

光响应性吸附材料对污染物的光控释放性能,对发展吸附材料的绿色再生具有重要的意义。以纤维素为原料,偶氮苯衍生物为功能单体,以典型农药残留2,4-D为模板,采用表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)制备光响应纤维素印迹吸附剂(Cell-AB-MIP)。通过单因素实验对材料的制备条件进行优选,采用多种表征手段对材料结构和性能进行分析。结果表明:Cell-AB-MIP表面含有丰富的官能团(—COOH,N=N等),对2,4-D具有较高的特异性识别作用;偶氮苯基团的引入使得Cell-AB-MIP具备优异的光再生性能。经过紫外光照射后,Cell-AB-MIP上的偶氮苯基团将从反式构型转变为顺式构型,从而改变吸附剂对污染物的吸附亲和力,实现光控条件下的清洁脱附。在甲醇介质中光照解吸效率可达72.22%,经过5次光循环后对2,4-D的吸附百分比仍可达到83.47%;SEM及EA分析结果证实了吸附剂经紫外光照射后污染物可从吸附剂表面脱离,完成吸附剂的再生过程。

离子印迹聚合物的制备及其应用

离子印迹聚合物材料具有较高的吸附与识别能力,广泛应用于重金属离子的处理、固相萃取、电化学传感器、生物医药等方面。阐述了离子印迹聚合物的化学印迹系统,综述了离子印迹聚合物的各种生产方式与应用。