限进介质-分子印迹分离介质的制备及对食品中真菌毒素特异性识别富集机制的研究

Mycotoxin is more dangerous than pesticide residue and harmful additives in food. Immunoaffinity columns are usually used for cleanup trace mycotoxin in food. But they are too expensive and instability to apply widely. A series of novel restricted access media combined with fragment imprinted polymers will prepared through atom transfer radical polymerization and graft copolymerization from the pendant vinyl groups for selective recognition for mycotoxin by optimizing the monomers and mycotoxin analogues in this project. The specific recognition of separation media toward mycotoxin molecules meodels will be constructed. Their selective recognition for mycotoxine and exclusion for macromolecules will be systematically investigated. The effect of thermodynamics and kinetics parameters in the extraction process will be studied. The interaction between the novel separation media and target analytes will be explored, which will guide the synthesis of new materials of solid phase extraction, and increase the enrichment efficiency. The analytical method for trace mycotoxine will be established by GC, CE, HPLC, GC-MS, LC-MS.

真菌毒素对食品安全的危害远比农药残留超标、有害添加剂污染要严重得多。对食品中真菌毒素的前处理主要以免疫亲和柱为主，但其价格昂贵且易受干扰，限制了真菌毒素检测的普及。本申请拟利用分子印迹技术，通过分子结构优化设计，筛选不同的功能单体和真菌毒素结构类似物，采用原子转移自由基聚合和悬挂双键接枝的手段合成对真菌毒素具有特异识别能力的限进介质-分子印迹新型分离介质，构建真菌毒素与印迹聚合物高选择性识别模型；考察反应条件对其吸附性、选择性和排阻性能等的影响规律，评价分离介质对目标分子选择性富集能力和对蛋白质大分子的排阻能力，构建协同作用模型；用于复杂基质中痕量真菌毒素的富集净化，进行吸附动力学、吸附热力学研究。揭示印迹聚合物与真菌毒素相互作用的实质，指导新型价廉固相萃取材料的合成，提高富集效率。结合GC、CE、HPLC、GC-MS和LC-MS等手段，建立食品样品中痕量真菌毒素的富集分离分析新方法。

真菌毒素对食品安全的危害远比农残超标、有害添加剂要严重得多。对食品中真菌毒素的前处理主要以免疫亲和柱为主，但其价格昂贵且易受干扰，限制了真菌毒素检测的普及。本项目利用分子印迹技术，通过分子结构优化设计，筛选不同的功能单体和黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮毒素等真菌毒素结构类似物，采用原子转移自由基沉淀聚合、悬挂双键接枝、悬浮聚合、沉淀聚合等手段合成对真菌毒素具有特异识别能力的系列新型分离介质，主要研究内容包括：限进介质-分子印迹聚合物（RAM-MIPs）微球模型的设计与组装、利用悬挂双键直接接枝聚合法构建RAM-MIPs模型、RAM-MIPs对毒素的富集和蛋白质大分子的排阻性能研究、RAM-MIPs固相萃取柱与免疫亲和柱对毒素富集分离的性能对比、原子转移自由基聚合法和悬浮聚合法合成的印迹聚合物性能对比、悬浮聚合和沉淀聚合两种方法合成的毒素印迹聚合物性能对比、HKUST-1@MIPs新型分离介质体系的构建等，这些样品前处理方法结合荧光分光光度计、液相色谱、液-质联用等手段，考察反应条件对其吸附性、选择性和排阻性能等的影响，建立食品样品中痕量真菌毒素的富集分离分析新方法。最终达到以下目标：①设计构建并合成出了具有对黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮毒素等真菌毒素富集倍数高、特异性识别能力强的三个系列固相萃取材料；②自制的黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮毒素的RAM-MISPE柱能够实现对目标真菌毒素的选择性富集分离和对蛋白质大分子的排阻作用，与商品化的黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮毒素等真菌毒素的免疫亲和柱相比，价格低、稳定好、富集能力强、可重复使用，作为样品前处理手段，结合HPLC，LC-MS 等分析仪器，建立了复杂基质中中痕量真菌毒素富集、分离、分析新方法；③ 研究归纳RAM 和MIPs 之间的协同作用机理，揭示构建RAM 和MIPs 分离体系对分子识别能力的内在机制，为对真菌毒素的富集分离提供理论与实验依据。 有关研究为新型分离介质的研制提供了多种设计思路和制备方法，将有力推动分子印迹技术的应用与发展。