【摘 要】
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随着人民生活水平的提高,食品安全受到社会的广泛关注与重视,同时也对分析检测技术提出更高要求。因此,开发了基于新型荧光分子印迹复合材料的分析检测方法。本课题以上转换纳米粒子为基础,结合共价有机框架、金属有机框架、分子印迹聚合物,制备了两种新型分子印迹复合材料。以动物源性食品中的抗生素残留甲巯咪唑和生物胺为研究对象,开发了快速、灵敏、高选择性的检测方法,其主要内容如下:(1)基于上转换纳米粒子接枝共价
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随着人民生活水平的提高,食品安全受到社会的广泛关注与重视,同时也对分析检测技术提出更高要求。因此,开发了基于新型荧光分子印迹复合材料的分析检测方法。本课题以上转换纳米粒子为基础,结合共价有机框架、金属有机框架、分子印迹聚合物,制备了两种新型分子印迹复合材料。以动物源性食品中的抗生素残留甲巯咪唑和生物胺为研究对象,开发了快速、灵敏、高选择性的检测方法,其主要内容如下:(1)基于上转换纳米粒子接枝共价有机框架建立了一种用于检测甲巯咪唑(MMZ)的分子印迹荧光复合材料(UCNPs@COF@MIP)。首先,采用溶剂热法和改良的Stǒber法合成了表面氨基化的上转换纳米粒子。同时,在室温下以1,3,5-三(4-甲酰苯基)苯(TFPB)和1,4-对苯二胺(PA)为前驱物利用席夫碱反应合成了具有高比表面和亲和力的TFPB-PA COF。通过一锅反应,在反相微乳液体系中,以UCNPs为发光核心,TFPB-PA COF为增敏材料,MMZ为目标物,MAA(甲基丙烯酸)、AM(丙烯酰胺)为功能单体,EGDMA(乙二醇二甲基丙烯酸酯)为交联剂,合成了印迹MMZ的聚合物。最后,利用甲醇/乙酸(9:1)洗脱去除目标物MMZ,从而获得特异性识别目标MMZ的UCNPs@COF@MIP。通过一系列表征发现制备的UCNPs@COF@MIP复合材料由于集成了UCNPs、COF和MIP的优点,表现出光稳定性好、吸附效率高、抗干扰能力强、灵敏度高等优势。在最佳实验条件下,UCNPs@COF@MIP荧光强度与甲巯咪唑的浓度呈良好的线性关系(0.05~3 mg L-1),检出限为0.003 mg L-1。将所建立的荧光传感检测方法成功应用于实际样品中MMZ的检测,结果表明与高效液相色谱法检测结果有较好的一致性。(2)基于上转换纳米粒子和金属有机框架开发了用于检测酪胺的新型灵敏分子印迹荧光复合材料(UCNPs@ZIF-67@MIP)。以上述实验合成的UCNPs为基质材料,通过Zn2+和2-甲基咪唑在UCNPs表面自组装合成UCNPs@ZIF-67复合材料,该材料具有高的比表面积和优异的化学稳定性。以UCNPs@ZIF-67为载体,酪胺为模板分子,APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)为功能单体,TEOS(正硅酸乙酯)为交联剂,制备了选择性好、灵敏度高的分子印迹聚合物。ZIF-67为一种典型的咪唑类MOF,为复合探针提供了高孔隙率、大比表面积和优异的化学稳定性。同时,印迹层为目标分子酪胺提供了特定的吸附和识别位点。因此,合成的UCNPs@ZIF-67@MIP材料表现出光学特性好、传质速率快、选择性和灵敏度高等优点。在最优实验条件下,UCNPs@ZIF-67@MIP的荧光强度随酪胺浓度的增加呈现线性下降,线性范围为1~10 mg L-1,检出限为0.67 mg L-1。
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