论文总字数：29881字

摘 要

广泛应用于食品级包装材料和塑料制品中的双酚A具有较强生物毒性和内分泌干扰作用，因而引发诸多农产品及食品安全问题。随着各国深入研究，发现在样品预处理过程存在提取效率低、杂质干扰大等问题，从而对检测的灵敏度、选择性、即时性提出了更高要求。

因此，本实验拟基于具有特异富集性的磁性分子印迹聚合物，引入荧光材料吖啶橙，通过MIPs富集样品中的痕量双酚A，后与Fenton试剂产生特定的荧光信号改变。将荧光检测技术与分子印迹技术有机结合，建立起测定双酚A的荧光分析方法，提高检测的灵敏度、选择性及抗干扰能力，以期实现复杂食品介质中双酚A的特异性富集与快速分离检测，为开发一种能监控环境及食品中的双酚A含量的方法提供有力帮助。

关键词：双酚A 磁性分子印迹 表面聚合 荧光检测

Preparation of novel molecularly imprinted materials and application of complex samples

Abstract

Bisphenol A, widely used in food packaging and plastic products, has strong biological toxicity and endocrine disruptions and caused many agricultural products and food safety problems. With deeper research, it has been found that there are problems such as low extraction efficiency and large interference of impurities in the sample pretreatment process, which have raised higher requirements for the sensitivity, selectivity and immediacy of detection.

Therefore, based on the magnetic molecularly imprinted polymer with specific enrichment, this experiment intends to introduce the fluorescent material Acridine orange, enrich the trace amount of Bisphenol A in the sample through MMIPs, and then react with the Fenton reagent to produce a specific fluorescence signal change. With the organic combination of fluorescence detection technology and molecular imprinting technology, a fluorescence analysis method is adopted to improve the sensitivity, selectivity and anti-interference ability of detection, in order to achieve the purpose of specific enrichment, rapid separation and detection of Bisphenol A in complex food media, and it also provides a powerful help to realize the monitoring of Bisphenol A content in the environment and food.

Key words: Bisphenol A; Magnetic molecular imprinting; Surface molecular imprinting; Fluorescence detection

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 文献综述 1

1.2.1 双酚A的理化性质、来源及毒性危害 1

1.2.2 双酚A的前处理方法 2

1.3 分子印迹技术的研究进展 3

1.3.1 分子印迹技术概论 3

1.3.2 分子印迹的原理 3

1.3.3 表面分子印迹技术 4

1.3.4 磁分离技术 4

1.4 选题目的及意义 5

第二章 实验材料及方法 7

2.1 实验试剂 7

2.2 实验仪器 7

2.3 超顺磁性核壳磁性印迹聚合物的制备及表征 8

2.3.1 双酚A磁性分子印迹聚合物机理研究 8

2.3.2 超顺磁性核壳磁性印迹聚合物的制备 8

2.3.3 双酚A磁性分子印迹聚合物的表征 10

2.3.4 双酚A磁性印迹聚合物吸附性能的考察 11

2.3.5 双酚A磁性分子印迹聚合物吸附条件的优化 12

2.4 荧光分光光度法条件优化及在实际样品中的应用 13

2.4.6 荧光分光光度法条件优化 13

2.4.7 MIP在实际样品前处理中的应用 13

第三章 结果与讨论 15

3.1 双酚A分子印迹机理研究 15

3.1.1 模板分子与功能单体的相互作用 15

3.2 印迹聚合物的表征 16

3.2.1 红外光谱分析 17

3.2.2 磁滞回线分析 18

3.2.3 扫描电镜分析 18

3.3 印迹聚合物吸附性能研究 19

3.3.1 吸附等温线 19

3.3.2 吸附动力学 21

3.3.3 选择性吸附 21

3.3.4 材料使用性能 22

3.4 构建双酚A磁性分子印迹与荧光相结合的检测方法 24

3.4.1 荧光分光光度法条件优化 24

3.4.2 MIP在实际样品前处理中的应用 25

全文总结 27

参考文献 28

致 谢 31

绪 论

引言

我国的生育政策随着经济社会的发展不断与时俱进，国家综合目前的人口现状，决定启动实施“单独二孩”政策，以便于调整当前的人口结构，希望能够去完善人口发展战略、缓解老龄化速度加快和独生子女赡养老人带来的一系列问题。如今，由于中国二胎政策受到广大群众的积极响应，母婴作为一类典型的高风险敏感人群，她们的健康保障牵动着全人类的目光。

双酚A是世界范围内生产量最大的化合物之一，被广泛应用于食品级包装材料和塑料制品中。作为一种环境雌激素，双酚A具有较强生物毒性和内分泌干扰作用，可经食物链传递，从而进入人体内并产生蓄积作用，干扰人体的内分泌系统^[1]。从而开展对食品中双酚A的准确检测和有效控制以及监控环境及食品中的双酚A含量的工作具有深远意义。然而，由于食品介质的复杂性，样品前处理存在提取效率低、杂质干扰大、提取耗时耗力等问题。因此，开发一种富集能力强、易分离和易检测的材料成为研究热点。

最近，分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymers, MIPs)与一些其他附加特征结合产生了不少令人惊喜的发现，例如与磁特性的结合等。与传统的MIPs相比，磁性分子印迹聚合物(MMIPS)不仅具有优异的磁性，易于在复杂介质中进行磁分离，而且同样能够对模板分子进行特异性吸附^[2]。目前，由于它具有制备简单、成本低廉、选择性高，耐受能力强，稳定性好，可重复使用等特点而得到广泛应用，被广泛应用于食品、环境和生物样品中的分析物的富集和提取，在环境保护和食品安全方面有很大的应用前景^[3]。若能够以毒性较低、稳定性好且价格低廉的Fe₃O₄为核，展开双酚A分子印迹聚合物的合成方面的研究，大大缩短样品前处理时间，将会对污染物的快速检测发展带来重要影响。

文献综述

双酚A的理化性质、来源及毒性危害

双酚A (Bisphenol A, 简称：BPA)，是一种已知的内分泌干扰素(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)。通常在食品包装领域的主要功能为：(1) 通过加入一定量的双酚A可以使塑料包装材料具有良好的抗冲击性、耐热性；(2)在金属容器内壁化学涂层中加入适当双酚A，可有效防止容器内壁因内容物的接触而发生腐烛，延长了产品的使用时间^[4]。因而被广泛应用于日常家用物品，如婴儿奶瓶和水瓶、食品罐内衬、光碟、眼镜片等，这就意味着每年有近100吨的双酚A通过人们的反复利用被释放到环境中去。双酚A主要的理化性质如下表 1.2‑1所示：

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