一种三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法

摘要

本发明涉及一种三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法，该方法以氯甲基聚苯乙烯球为载体，在其表面修饰引发转移终止剂（initiator transfer agent terminator,iniferter）二乙基二硫代氨基甲酸钠，以三氯生（2,4,4'-三氯-2-羟基二苯醚,triclosan）为模板分子，4-乙烯吡啶为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，采用光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球；该聚合物微球对三氯生分子具有选择性吸附能力，使得采用本发明光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球应用于实际样品中三氯生残留状况的监测工作将会有很好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法。

背景技术

三氯生（2,4,4'-三氯-2-羟基二苯醚,triclosan）是目前国际流行的广谱 高效抗菌剂，广泛用于各类日化用品、药物制剂、食品添加剂等产品中。过去 30多年来,三氯生作为防腐抗菌剂被广泛添加到各种个人护理品当中，如洗发 水、肥皂、牙膏等以及日用品鞋类中。但是三氯生可导致水中生物中毒或经光 催化降解后能产生多氯代二噁英类物质，给人们的健康造成了极大的危害，三 氯生的大量应用对河流、湖泊等带来的污染问题已引起人们的广泛关注，因此 在人类生存的周围环境中对三氯生的有效检测非常重要。

目前三氯生残留分析方法主要有气相色谱法、气/质联用法、高效液相色谱 法和液相色谱-串联质谱联用法(LC-MS/MS)等。由于存在样品前处理复杂，和痕 量样品富集困难的问题，本发明采用表面分子印迹的方法，以氯甲基聚苯乙烯 球为载体，在其表面修饰引发转移终止剂（initiator transfer agent  terminator,iniferter）二乙基二硫代氨基甲酸钠，以三氯生（2,4,4'-三氯 -2-羟基二苯醚,triclosan）为模板分子，4-乙烯吡啶为功能单体，乙二醇二 甲基丙烯酸酯为交联剂，采用光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球；该 聚合物对三氯生有较快的动力学吸附、较高的吸附量和较高的选择性。采用光 引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球应用于实际样品中三氯生残留状况的 监测工作将会有很好的应用前景。

发明内容

本发明一种三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法，以氯甲基聚苯乙烯球 为载体，在其表面修饰引发转移终止剂（initiator transfer agent terminator, iniferter）二乙基二硫代氨基甲酸钠，以三氯生（2,4,4'-三氯-2-羟基二苯醚, triclosan）为模板分子，4-乙烯吡啶为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交 联剂，采用光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球；

所述的三氯生分子印迹聚合物微球制备方法包括以下步骤：

（1）引发转移终止剂二乙基二硫代氨基甲酸钠修饰聚苯乙烯球

将氯甲基聚苯乙烯球载体超声分散于乙醇中，缓慢滴加二乙基二硫代氨基 甲酸钠乙醇溶液，反应后将所得产物进行清洗，真空干燥，得到表面接枝修饰 的聚苯乙烯球(MPC grafted beads)；

（2）光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球

1）将三氯生（2,4,4'-三氯-2-羟基二苯醚,triclosan）、4-乙烯吡啶、乙 二醇二甲基丙烯酸酯充分溶解于磷酸缓冲溶液中，预聚10～12小时；

2）将上述的预聚反应物中加入（1）中制备好的二乙基二硫代氨基甲酸钠修 饰的聚苯乙烯球，经超声脱气后密封，在室温下以紫外光照聚合10～12小时， 制备得到三氯生分子印迹聚合物微球(TCS—MIP)；除去模板分子及未反应的试 剂，真空干燥至恒重。

所述的三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法，其中第（1）步反应条件为 反应温度35～45oC，反应时间6～10小时；采用乙醇和丙酮分别多次清洗产物， 在40～45℃下真空干燥6～10小时。

所述的三氯生分子印迹聚合物微球的制备方法，其中第（2）步反应中超声 脱气条件为35～40℃下10～20min；所述脱除模板分子及未反应的试剂的方法为 采用10v:v％的乙酸、10wt:wt％十二烷基硫酸钠和pH为5．4的0.01mol／L 磷酸缓冲溶液反复振荡洗涤；在40～45℃下真空干燥6～10小时。

本发明制备的三氯生分子印迹聚合物微球扫描电镜图见附图1；红外谱图见 附图4。

本发明所用的试剂和材料：

本发明所用试剂除另有说明外均为分析纯；去离子水为经Aquapro  Corporation,AFZ-6000-U处理得到的去离子水；

乙醇(CH₃OH)；

乙酸(CH₃COOH)；

二乙基二硫代氨基甲酸钠；

4-乙烯吡啶；

乙二醇二甲基丙烯酸酯；

标准物质:三氯生(TCS,C₁₂H₇Cl₃O₂,99.9%)；对氯苯酚(C₆H₅ClO，99.9%)；2,4,6- 三氯酚(C₆H₃Cl₃O,99.9%)；

滤膜：有机相，0.22μm

测试仪器：

高效液相色谱：液相色谱仪配有紫外检测器；

TecnaiG2T2透射电子显微镜；

AVATAR360傅立叶红外光谱；

DN系列氮气吹干仪；

移液器：0.50μL～10μL、20μL～200μL和100μL～1000μL。

附图说明

图1为三氯生分子印迹聚合物微球扫描电镜图。

(a)bare polystyrene beads;(b)iniferter modified beads;(c)MIP-beads； (d)NIP-beads

图2为引发转移终止剂修饰聚苯乙烯球表面光接枝共聚制备三氯生分子印 迹聚合物微球示意图。

图3为三氯生分子印迹聚合物微球(MIP)和非印迹球(NIP)对三氯生、对 氯苯酚(p-chlorophenol)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol)的选择性 吸附图。

图4为三氯生分子印迹聚合物微球(MIP)红外谱图。(a)MPC beads;(b) iniferter modified MPC beads;(c)triclosan MIP MPC beads

具体实施方式

实施例1

（1）引发转移终止剂二乙基二硫代氨基甲酸钠修饰聚苯乙烯球

称取4g氯甲基聚苯乙烯球，超声分散于30mL乙醇中，缓慢滴加15mL质 量分数为10％的二乙基二硫代氨基甲酸钠的乙醇溶液，然后于45℃搅拌过夜， 将所得产物分别用乙醇和丙酮清洗3次，于40℃真空干燥过夜，得到表面接枝 修饰的聚苯乙烯球(MPC grafted beads)。

（2）光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微球

将200mg三氯生、2.851g4-乙烯吡啶和153.5mg乙二醇二甲基丙烯酸酯溶解到 含有50mL(pH=5．4，0．01mol／L)磷酸缓冲溶液的100mL锥形瓶中，在振荡 器上充分溶解，预聚合12h。再加入（1）步制备的2g二乙基二硫代氨基甲酸钠 修饰聚苯乙烯微球，超声脱气10分钟后密封，室温下以紫外光照聚合12h，制 备得到三氯生印迹聚合物微球(TCS—MIP)；用10％(体积分数)乙酸10％(质量 分数)SDS和pH为5．4的0.01mol／L磷酸缓冲溶液反复振荡洗涤聚合物，除去模 板分子及未反应的试剂，真空干燥至恒重。

非印迹聚合物球(NIP)的合成除不加模板分子外，其它制备步骤同上。

实施例2

由实施例1得到的三氯生分子印迹聚合物微球(TCS—MIP)与非印迹聚合物 微球(NIP)对三氯生、对氯苯酚(p-chlorophenol)、2,4,6-三氯苯酚 (2,4,6-trichlorophenol)的吸附实验：

1）三氯生标准储备液及三氯生标准工作溶液的配制：

三氯生标准储备液：配制浓度为50.0mg·kg^-1，准确称取2.500mg三氯生标准物 质(99.9%)准确至0.001mg，于50mL棕色瓶中，用甲醇溶解后混匀，于4℃条 件下保存，有效期为3个月；

三氯生标准工作溶液：使用时将三氯生标准储备液用甲醇稀释，分别配制成 0.01、0.05、0.1、0.5、1.0mg·kg^-1的标准工作溶液；

2）三氯生、对氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的标准储备液及其标准工作溶液的配 制：

三氯生、对氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的标准储备液：标准储备液配制浓度为 50.0mg·kg^-1；分别准确称取2.500mg三氯生、对氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的标 准物质(99.9%)准确至0.001mg，置于同一个50mL棕色瓶中，用甲醇溶解后混 匀，于4℃条件下保存，有效期为3个月；

三氯生、对氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的标准混合工作溶液的配制：

使用时将三氯生、对氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚的标准储备液用甲醇稀释，分别 配制成0.01、0.05、0.1、0.5、1.0mg·kg^-1的标准混合工作溶液；

称取在实施例1中所述方法制备的三氯生分子印迹聚合物微球和非印迹聚 合物微球各5份每份20mg，置于10个离心管中，分别加入10.0mL浓度为1、5、10、 20、30mg·kg^-1的三氯生、对氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚的标准混合甲醇溶液， 室温下振荡30min，以4000r/min离心5min，收集上层清液，过0.22μm滤膜 后，取样60μL，注入高效液相色谱分别测定；

液相色谱条件

a)色谱柱：Shimadzu VP-ODS C18柱(150mm×4.6mm,5μm)。

b)流动相：甲醇-水-乙酸(70/20/10,v/v)。

c)流速：1.0mL·min^-1。

d)检测器：紫外检测器。

e)进样量：20μL。

（3）高效液相色谱测定：开机，预热，使用流动相冲洗色谱柱，待基线稳定后 开始进样测试。

测试结果见图3。

由图3为三氯生分子印迹聚合物微球(MIP)和非印迹球(NIP)对三氯生、对 氯苯酚(p-chlorophenol)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-trichlorophenol)的选择性 吸附图可见，实施例1中制备的三氯生分子印迹聚合物微球对三氯生分子具有 较好的选择性吸附，使得采用本发明光引发聚合制备三氯生分子印迹聚合物微 球应用于实际样品中三氯生残留状况的监测工作将会有很好的应用前景。