论文摘要
本论文以苏丹红Ⅰ为模板,改性松香为交联剂,丙烯酰胺为功能单体,采用悬浮聚合法合成苏丹红Ⅰ分子印迹聚合物（MIP）,对最佳合成条件进行了选择,并对该方法合成的聚合物进行了吸附性能、MIP印迹分离性、分子识别性能进行研究,建立一种分子印迹固相萃取—高效液相色谱联用快速检测食品中违禁添加色素苏丹红Ⅰ的新方法。具体的研究成果如下：1、本实验通过单因素实验,优化了苏丹红Ⅰ分子印迹聚合物的合成条件,重复性实验结果表明,该合成条件稳定,重现性好。在相同的条件下,与常用交联剂（EGDMA、MBA和TRIM）对比,结果表明,这四种聚合物中以改性松香为交联剂合成的MIP交联度最高,机械强度好,耐高压高温性最强。2、对聚合物进行了理化性能测试,实验表明,所制备的分子印迹聚合物交联度为98.31%,平均机械强度为605.16g,软化点310℃,平均酸值为89.68mg/g,在辛烷、石油醚、汽油、环已烷、乙酸乙酯、乙醇、乙腈等常用有机溶剂中不溶,耐强酸,但耐碱性不强；在二甲亚砜和N,N-二甲基甲酰胺中微溶。从SEM图表明,MIP具有微球形的外貌,粒径分布比较均匀,在165-180u m之间,颗粒比较小,很适合作为固相萃取的填料,线度和中空结构良好。3、分别通过热重分析、红外吸收光谱、紫外吸收光谱法、X射线粉末衍射、元素分析和扫描电镜等方法对MIP进行了结构表征,结果表明苏丹红Ⅰ、丙烯酰胺和交联剂三者按一定的比例进行了反应。从扫描电镜的结果观察到印迹聚合物表面结构,其表面布满孔穴,有利于苏丹红Ⅰ的进入而被吸附,而NIP则比较光滑,表面的孔穴较少,这是MIP对苏丹红Ⅰ具有良好吸附性的又一证据。4、苏丹红Ⅰ在MIP吸附的最佳溶液是乙酸乙酯。在30℃下,振荡频率为80rpm吸附5h,吸附速率随着时间的延长而逐降低,5h后吸附基本达到平衡,吸附过程属于慢吸附过程。5、分别用Langmuir方程、Freundlich方程和Scatchard方程对等温吸附线进行拟合,Langmuir方程相关系数R2=0.8951, Freundlich方程拟合相关系数R2=0.9254和Scatchard方程拟合的相关系数为R2=0.9983和R2’=0.9552。且通过Langmuir方程计算得到MIP的最大吸附量为Qmax=21.32mg/g, Freundlich方程计算得到的MIP的最大吸附量为Qmax=13.37mg/g,最大吸附量均小于实验值,此两种方程对本实验MIP的吸附热力学研究存在缺陷,不能真实反应出MIP的吸附行为。采用Scatchard模型对线性较好的两个部分进行拟合,得到两条直线的线性拟合方程,Q/Cc-3.7126Q+44.671（R.=0.9983）； Q/Cc=-0.2372Q+20.623（R2=0.9552）。由两个线性方程的斜率及截距求得此MIP的结合位点：高亲和力结合位点的Kd1=0.2694（mg/mL）,Qmax1=12.03 mg/g；低亲和力结合位点的Kd2=4.216（mg/mL）,Qmax2=86.95mg/g.借助Scatchard方程描述苏丹红Ⅰ的MIP吸附行为优于Langmuir方程和Freundlich方程。6、通过印迹聚合物（MIP）与非印迹聚合物（NIP）对模板分子及结构相似物的静态吸附实验,探索MIP的特异吸附性；通过MIP在模板与结构相似物的混合体系中对模板分子的竞争吸附实验,探索MIP的分离选择性实验结果表明,MIP对苏丹红Ⅰ的印迹因子a为2.09,明显大于对苏丹红ⅡⅢ、Ⅳ的印迹因子；竞争性吸附实验结果表明：MIP对苏丹红Ⅰ的吸附量比对苏丹红Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ要大,分离因子β分别为2.23、4.04和14.32,MIP对苏丹红Ⅰ的吸附为“优惠吸附”,苏丹红Ⅰ在MIP的吸附容易实现,说明所合成的MIP对苏丹红Ⅰ分子具有较高的特异吸附性和良好的分离选择性,而NIP则不具备这种分子识别性和选择性。7、将所制备的MIP制成与C18填料质量相同的固相萃取小柱（MISPE）,将苏丹红I与苏丹红Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别组成两组分混合体系,对MISPE柱与C18柱进行了动态吸附性能对比试验,从印迹因子的数据看,MISPE小柱对苏丹红Ⅰ的印迹因子α分别为：2.19、1.76和1.80,均大于1.5,说明MISPE小柱对苏丹红Ⅰ具有特异吸附性。从分离因子的数据来看,MISPE小柱的分离因子分别为：1.26、1.89和1.74,均大于1；而C18的分离因子为：0.87、1.13和1.04。实验结果表明,MISPE对苏丹红Ⅰ具有良好的分子识别性和选择分离性,而C18柱对苏丹红Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的吸附量差异不大,说明C18不具备这种分子识别和选择性。8、建立分子印迹固相萃取—高效液相色谱检测食品中违禁色素苏丹红Ⅰ的分析方法,以本实验合成的苏丹红IMIP作为固相萃取填料,制备分子印迹固相萃取小柱（MISPE）,通过反相高效液相色谱法,优化了固相萃取条件；进行了加标回收实验,回收率在84.40%～95.59%之间,RSD在0.44%-1.27%之间,说明本方法的精密度高,准确性好；采用HPLC法,结合固相萃取技术,对市售的袋泡红茶、火腿肠、辣椒油等22种市售食品样品进行检测,虽未发现含苏丹红Ⅰ的阳性样品,但本实验所建立的方法可以作为快速检测食品中苏丹红Ⅰ的有效依据。