基于ATRP技术在单分散树脂表面制备分子印迹材料及其在兽药残留分析中的应用

The veterinary drug residue analysis in animal-derived food is characteristic of trace and complicated background. The target compounds could be recognized exactly by Molecularly imprinted polymers (MIPs) and extracted from the complex background matrix, which has been obtained for rapidly development in analysis of residue of veterinary. However, the leak of the MIPs template and imprinted molecule are combined with the recognition site difficulty and low efficiency, thus it has been restricted in the application of trace components analysis. Based on initial research of the project team, in this project, by adopting atom transfer radical polymerization (ATRP) technique, we use cyclodextrin (which has the recognition capability) and 4-vinyl pyridine as composite monomer, and monodisperse poly(4-vinylbenzyl chloride-co-divinylbenzene) (PCMS/DVB)bends as the matrix and initiator, the monodispersed molecularly imprinted polymer resin are synthesized by surface imprinting polymerization method. This kind of resin is used as solid phase extraction materials, establish the online MIPs-LC-MS method for the samples pretreatment and separation detection, simultaneously. It is used on trace residue of veterinary drug of high sensitive detection in animal-derived food. By practice this project, not only solve problems of the effects leak，but also guarantee the identification of polymers. The molecularly imprinted technique for application in trace analysis of complicated components is well expanded.

分子印迹聚合物(MIPs)能够准确的识别待测目标化合物，进而很好地从复杂的背景基质中提取，在兽药残留分析中得到了迅速的应用。然而，目前的MIPs存在印迹分子与识别位点结合效率低和印迹分析洗脱困难的问题，制约了其在痕量组分分析中的应用。本项目结合项目组前期研究工作，采用原子转移自由基聚合技术（ATRP），使用本身具有识别能力的环糊精和4-乙烯吡啶等作为复合单体，以单分散交联大孔聚氯甲基苯乙烯-二乙烯苯树脂树脂为载体和大分子引发剂，制备单分散分子印迹聚合物树脂。以此树脂作为固相萃取材料，建立集样品前处理和分离检测为一体的在线MIPs-LC -MS联用方法，并将其用于动物源食品中痕量兽药残留的高灵敏检测。通过本项目的实施，既解决了印迹分子洗脱困难的问题，又提高了印迹分子与识别位点的结合效率，为分子印迹技术的发展提供了新思路和方法。在复杂体系中痕量组分的分析具有广阔的应用前景。

采用自合成的氯甲基化交联聚苯乙烯树脂和磁性小球作为载体和大分子引发剂，通过表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP)制备了2,4-二氯苯氧乙酸和咪草烟的表面分子印迹聚合物(MIPs)，探究了MIPs对相应的模板分子的识别特性。将MIPs与固相萃取联用，对实际样品进行了加标回收实验回收率高，能富集测定。以PGMA-EDMA微球为基质制备了加替沙星、恩诺沙星表面分子印迹材料；以硅胶为基质制备了雌二醇、氯霉素、磺胺甲嘧啶、异丙威和四环素表面分子印迹材料，采用静态、动态及选择性吸附实验考察了这两种表面印迹材料的识别性能，将其填充固相萃取小柱与HPLC联用，对复杂动物源食品中的痕量待测物进行了富集分离分析。以硅胶为基质采用SI-ATRP法制备了绿原酸分子印迹聚合物，将其作为分子印迹色谱柱填料，考察了其吸附性能及其识别性能。以硅胶为基质制备新型反相限进材料，研究了该功能材料对大分子蛋白的排阻能力和对小分子的保留能力。采用沉淀聚合法分别制备了氯霉素和氧氟沙星限进分子印迹聚合物，均具有较好的吸附性能并能选择性分离富集牛血清中的模板分子。采用表面分子印迹技术在油酸改性后的磁性Fe3O4表面制备了4-甲基咪唑分子印迹聚合物，考察了该印迹聚合物的吸附性能及其识别性能，将该材料用于实际样的检测，取得了满意的结果。以Fe3O4@SiO2为基质采用表面印迹法制备了三聚氰胺和甲砜霉素磁性表面分子印迹材料，研究了其识别性能，将样品作为磁性萃取剂，分析检测其含量。以Fe3O4@SiO2为基质，通过两步SI-ATRP法制备新型磁性反相限进材料，将磁性反相限进材料用于分离富集牛奶和牛血清中磺胺类药物小分子，取得满意的结果。. 该项目实施期间，在国内外核心期刊如：《J. Biomed. Sci.》、《Food Anal. Method》、《J. Sep. Sci.》、《Chem. Res. Chinese U.》和《农药学学报》等发表论文12篇，其中SCI收录7篇，获宁夏科技进步三等奖1项（排名第1），培养研究生9人，组织举办中西部地区第四届色谱学术报告会1次，参加第七届国际分离科学与技术会议和第20届全国色谱学术报告会议各1次并作大会报告，并多次受到参加国际学术会议的邀请，为《Talanta》等国际学术期刊评审稿件30余篇。