论文摘要
磺胺类（Sulfonamides，SAs）是一类人工合成的抗菌药物，广泛用于治疗和预防动物敏感细菌和原虫性感染。目前由其滥用和误用引起的残留问题十分普遍，在该类药物中尤以磺胺二甲基嘧啶（Sulfamethazine，SM2）的残留最为广泛和严重。鉴于已建立的各种样品处理和检测方法存在很多不足，开发新的样品处理和检测方法尤为必要。分子印迹技术是采用人工方法制备的对某种目标分子具有特异性识别能力的聚合物的技术。它的显著特点是具有预定性、识别性和实用性。分子印迹聚合物具有对目标分子的特异性选择作用、对外界极端环境的耐受性强、并且可以多次重复使用、成本低廉、制备相对简便。这些区别于其他技术的突出优势使得其在固相萃取、分子印迹色谱、膜分离和仿生传感等方面越来越受到重视。为了实现对以SM2为主的多种SAs的多残留检测，本文运用分子印迹技术，采用结构和特性不同的氨苯磺胺（Sulfanilamide，SN）、SM2和磺胺甲（?）唑（Sulfamethoxazole，SMZ）作为研究的对象，制备和表征了这三种药物的块状分子印迹聚合物和印迹聚合物微球。对在同一个合成体系中合成的三种模板分子的印迹聚合物的识别机理进行了分析。将表征效果最好的块状印迹聚合物进行固相萃取柱的装填，并建立了猪肌肉和肝脏中基于分子印迹固相萃取柱的多种SAs的固相萃取方法，用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）测定了其在实际样品中的回收率。将印迹效果最好的印迹聚合物微球包被于聚苯乙烯的酶标板上，建立了其对SM2的标准曲线。具体研究内容如下：1．块状印迹聚合物的制备和表征。分别采用三种不同的引发方式（热引发、氧化还原引发和紫外光引发）进行三种模板分子（SN、SM2和SMZ）的印迹，通过对其进行吸附性能的表征后发现这三种不同的引发方式所合成的印迹聚合物的吸附性能从高到低依次为紫外引发、氧化还原引发、热引发。试验采用正交设计考察了单体种类、溶剂量、投料比和反应时间这四个因素的影响，其最佳的聚合条件是：单体为甲基丙烯酸，溶剂量10mL，投料比为1：4：20，反应时间24h。其中紫外引发合成的SN、SM2和SMZ块状印迹聚合物的印迹因子分别为2．7524、9．3779和2．7102，平衡吸附量分别为7．9457mg／g、9．4417mg／g和6．3393mg／g，平衡吸附时间分别是18h、16h和18．5h。对预聚体的红外光谱分析发现预聚体在3000cm-1-4000cm-1之间出现较明显的吸收峰，显示模板分子和单体之间存在较强的氢键作用。对经不同方式引发的聚合物进行电镜扫描，发现块状聚合物上存在很多空腔结构，这些空腔可能就是参与吸附的关键部位。通过元素分析计算的SN、SM2和SMZ三种块状印迹聚合物的模板洗脱效率分别为85％、88％和83％。对印迹聚合物的选择性评价表明，以SM2为模板分子所合成的印迹聚合物对多种残留严重的SAs有较高的印迹效应，最适于SAs的多残留分析。对SM2印迹聚合物的等温吸附曲线分析表明模板分子的印迹聚合物较非模板分子的印迹聚合物的吸附量随溶液浓度的增高差别逐渐加大。Scatchard分析表明在模板分子的印迹聚合物上存在着对目标分子具有选择性识别作用的高选择性位点和低选择性位点，而非模板分子的印迹聚合物只有一种低选择性的吸附位点。其中含模板SM2块状印迹聚合物的KD1=3．6428μmol／L，Qmax1=170．5078μmol/g；KD2=0．6221μmol／L，Qmax2=91．8635μmol／g：非模板SM2块状印迹聚合物的KD=6．4582μmol／L，Qmax=88．2173μmol/g。印迹聚合物热重和差热分析表明含模板SM2块状印迹聚合物的分解温度为218．22℃，吸热峰值温度为303．38℃。2．分子印迹固相萃取柱的制备及其在样品处理中的应用。在试验中采用湿法将块状印迹聚合物装柱，用HPLC法测定了柱子的柱容量，建立并优化了分子印迹固相萃取柱对多种SAs标准品的固相萃取方法，初步筛选出上柱溶剂为5％甲醇水，淋洗溶剂为10％的甲醇水，洗脱溶剂为甲醇乙酸水混合液（V／V／V,45：5：50），在对实际样品进行检测时除对固相萃取的溶剂进行了优化，测定了分子印迹固相萃取柱在实际样品中的回收率，最后对分子印迹固相萃取柱的重复性进行了考查并与商品化固相萃取柱做了比对。结果显示，分子印迹固相萃取柱在实际样品中的回收率可达到85％以上，可经再生后重复使用10次以上，但变异系数稍高于商品化的固相萃取柱，这主要与装柱的工艺有关，在这方面还需进一步优化装柱的工艺流程。3．分子印迹聚合物微球的制备和表征。分别采用热引发和紫外引发进行SM2的印迹，通过对其进行吸附性能的表征，发现这紫外引发所合成的印迹聚合物的吸附性能较热引发稍高。试验采用正交设计考察了溶剂量、单体种类、单体量、交联剂量这四个因素的影响。其最佳的聚合条件是：单体为甲基丙烯酸，溶剂量50mL，单体量为5mmol，交联剂量为15mmol。紫外引发合成的SM2印迹聚合物微球的印迹因子为2．8812，平衡吸附量9．9202mg/g，平衡吸附时间9．5h。对预聚体的红外光谱分析发现，模板分子和单体之间存在较强的氢键作用，对不同投料比的聚合物进行电镜扫描发现当SM2：单体：交联剂为1：10：30时可形成微球形的印迹聚合物。印迹聚合物的选择性评价表明，以SM2为模板分子所合成的印迹聚合物微球对多种残留严重的SAs有较好的识别能力。通过元素推测印迹聚合物微球的洗脱效率为86％。对印迹聚合物的等温吸附曲线和Scatchard分析显示含模板SM2印迹聚合物微球上存在着对目标分子具有选择性识别作用的高选择性和低选择性位点，其KD1=8．2872μmol／L，Qmax1=369．2194μmol/g；KD2=0．5475μmol／L，Qmax2=93．6572μmol／g；而非模板SM2印迹聚合物微球只有低选择性的吸附位点，其KD=2．5045μmol/L，Qmax=114．2378μmol/g。印迹聚合物热重和差热分析显示含模板SM2印迹聚合物的分解温度为205．90℃，吸热峰值温度为387．02℃。4．分子印迹ELISA方法的研究。通过对黏合剂不同有效黏合浓度的筛选，最后选择0．1％的聚乙烯醇作为黏合剂进行印迹聚合物微球的包被。采用戊二醛偶联法合成了SM2的酶标抗原，通过方阵滴定筛选出最佳的包被浓度为1：8，最佳酶标抗原工作浓度为1000μg／L，最佳的竞争时间为60min。最后在最佳的竞争条件下建立了SM2的标准曲线，其中IC50为494．00±30．00μg/L，最低检测限为32．3μg/L，但当对实际样品处理后检测时发现没有出现孔间梯度，且孔间的OD值的变异没有线性关系和特殊规律，这可能与印迹聚合物的识别精确性较大关系。本论文首次分析了不同引发方式对块状印迹聚合物和印迹聚合物微球吸附性能、形貌等方面的影响，建立了SAs在实际样品中的固相萃取方法。首次采用沉淀聚合的方法合成了SM2的印迹聚合物微球并对该药的分子印迹ELISA方法进行了探索。本文的试验结果证明了模板印迹聚合物和非模板印迹聚合物识别能力的差异，从理论上模拟了生物性抗体的识别过程和方式，揭示了分子识别的作用方式，对抗体生产和制备工艺的简化开辟了新的途径。所进行的印迹聚合物和固相萃取柱的制备可以用于动物性食品中SAs多残留的分析。SM2分子印迹ELISA方法的研究将为该类药物和其他的小分子物质ELISA检测方法的建立提供建设性的思路，这些研究结果必将对该类药物和其他小分子物质的富集和痕量分析产生积极的影响。
论文目录
相关论文文献
标签：磺胺类药物论文; 块状分子印迹聚合物论文; 分子印迹固相萃取柱论文; 印迹聚合物微球论文; 分子印迹论文;