分子印迹表面等离子共振传感器检测小分子污染物

低含量高毒性小分子污染物威胁环境和食品安全的问题十分突出，倍受人们的关注。本项目将固定引发聚合技术和分子印迹原理相结合，以常用的有机磷杀虫剂、磺酰脲除草剂、多酚污染物和芳香胺染料中间体为目标物，在表面等离子共振（SPR）金属传感芯片上共价制备纳米尺度的可控分子印迹传感膜。利用现代光谱和多维核磁共振技术及化学计算与分子模拟方法研究分子印迹膜分子识别过程中构象变化和分子间弱相互作用的重要物理化学参数，如分子间键力常数和质子转移等，探讨分子识别体系的三维结构信息和基于纳米界面体系的分子印迹结合位点与目标分析物识别的化学本质。解决现有较厚分子印迹聚合物膜印迹分子洗脱难、灵敏度低、传质速度慢和响应时间长等问题，通过检测条件优化建立其在环境和食品等复杂样品中检测目标污染物的高灵敏高选择性的SPR分析方法。这对保证公民的身体健康，确保环境和食品安全，改善公民的生存和生活质量具有重要的现实意义。

低含量高毒性小分子污染物威胁环境和食品安全的问题十分突出，倍受人们的关注。本研究将固定引发聚合技术和分子印迹原理相结合，制备了八种表面等离子共振（SPR）传感器，并利用接触角测量技术、原子力显微镜、电化学以及溶胀测量技术等方法对传感器进行表征，通过检测条件的优化建立了传感器检测目标污染物的高灵敏高选择性的SPR分析方法。主要研究成果如下：（1）通过原子转移自由基聚合方法制备了莠灭净分子印迹SPR传感器，优化条件下大米和黄豆中莠灭净的检出限分别为6.19×10^-8 mol/L和3.51×10^-8 mol/L。（2）以3,3-二氯-4,4-联苯胺（DCB）为模板分子制备了DCB分子印迹SPR传感器，将该传感器用于检测自来水与土壤中的DCB，检出限分别为0.471 ng/L 和0.772 ng/kg。（3）利用表面引发聚合技术在SPR芯片上制备了苏丹红I印迹SPR传感器。方法用于样品红辣椒粉和腌制品中苏丹红I的检测，其检出限分别为3.4×10^-10 mol/L和2.5×10^-10 mol/L。（4）利用表面引发聚合技术在SPR芯片上制备了诺氟沙星印迹SPR传感器，将该传感器用于检测牛奶和鱼样品中的诺氟沙星，检出限分别为1.34 pmol/L和2.06 pmol/L。（5）利用表面固定引发剂的方法，光引发聚合制备了孔雀石绿分子印迹SPR传感器，方法适用于河水和河泥中孔雀石绿的测定，检出限分别为8.832× 10^-11 mol/L和1.546×10^-10 mol/L。（6）以三聚氰胺为模板分子，在SPR传感芯片上合成了分子印迹聚合物薄膜。将该传感器用于牛奶和奶粉中三聚氰胺的检测，检出限分别为5.64×10^-11 mol/L和6.26×10^-11 mol/L。（7）利用分子印迹技术与SPR传感器技术的结合，制备了一种用以检测双酚A的传感器，用于桶装水和PC瓶中双酚A的检测，检出限分别为6.15 nmol/L和6.84 nmol/L。（8）采用光引发的方法合成了卡那霉素分子印迹膜，用于检测奶粉及蜂蜜中的卡那霉素，检出限分别为4.33×10^-8 mol/L和1.20×10^-8 mol/L。上述研究成果对保证公民的身体健康，确保环境和食品安全，改善公民的生存和生活质量具有重要的现实意义。