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1、10申请公布号CN104151489A43申请公布日20141119CN104151489A21申请号201410132635722申请日20140403C08F220/56200601C08F222/14200601C08F226/06200601C08J9/26200601B01J20/26200601B01J20/285200601B01J20/3020060171申请人中国科学院烟台海岸带研究所地址264003山东省烟台市莱山区春晖路17号72发明人秦伟赵焱梁荣宁苏阳74专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人周秀梅李颖54发明名称一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃。
2、取填料及其制备和应用57摘要本发明属于羟基多氯联苯分离富集技术领域，具体涉及一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料及其制备和应用。填料为以羟基联苯类化合物作为虚拟模板分子，在亲水性功能单体、亲水性交联剂、致孔剂和引发剂的存在下发生聚合反应，反应完成后去除虚拟模板分子获得亲水性的、高选择性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料；制备为将虚拟模板分子、亲水性的功能单体和交联剂通过沉淀聚合反应制得羟基多氯联苯分子印迹聚合物微球；将所得印迹聚合物填充于聚丙烯固相萃取小柱，制得羟基多氯联苯分子印迹固相萃取小柱。本发明采用虚拟模板法合成分子印迹聚合物，在保证印迹效果的同时，解决了模板渗漏问题，避免大量有。
3、毒有害羟基多氯联苯的使用。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2页10申请公布号CN104151489ACN104151489A1/2页21一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料，其特征在于以羟基联苯类化合物作为虚拟模板分子，与亲水性功能单体、亲水性交联剂、致孔剂和引发剂混合所得沉淀聚合物，沉淀聚合物去除虚拟模板分子获得亲水性的、高选择性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料；所述羟基联苯类虚拟模板分子为4,4二羟基联苯、2,2二羟基联苯、4羟基联苯、2羟基联苯、3羟基联苯中的一种或几种；所述亲水性功能单体。
4、为丙烯酰胺、2,6二氨基吡啶、2乙烯基吡啶（2VP）、4乙烯基吡啶（4VP）中的一种或几种；所述亲水性交联剂为乙二醇双甲基丙烯酸酯（EGDMA）、丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯（TRIM）、N,N亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种；所述引发剂为2,2偶氮二异丁腈（AIBN）或2,2偶氮二（2,4二甲基戊腈）（ADVN）；所述致孔剂为乙腈、甲苯、氯仿、二氯甲烷、正己烷或环己烷。2按权利要求1所述的亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料，其特征在于所述虚拟模板分子与功能单体的摩尔比为128，亲水性功能单体与亲水性交联剂的摩尔比为114，引发剂与亲水性功能单体的摩尔比为146，交联剂与致孔剂的体积用量摩尔。
5、比为124。3一种权利要求1所述的亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的制备方法，其特征在于将虚拟模板分子和功能单体按上述比例溶解在致孔剂中，超声溶解后避光放置12小时，然后按比例加入交联剂和引发剂，溶解后通入1020MIN氮气，并在氮气保护下密封，而后置于6080恒温油浴锅中反应1630小时，沉淀聚合得到聚合物；将所得聚合物真空抽滤至干，置于滤纸筒内，以甲醇乙酸作为洗脱剂，索氏提取2448小时除去虚拟模板分子，即得到羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料。4按权利要求3所述的亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的制备方法，其特征在于所述羟基联苯类虚拟模板分子为4,4二羟基联苯、2,2二羟基。
6、联苯、4羟基联苯、2羟基联苯、3羟基联苯中的一种或几种；所述亲水性功能单体为丙烯酰胺、2,6二氨基吡啶、2乙烯基吡啶（2VP）、4乙烯基吡啶（4VP）中的一种或几种；所述亲水性交联剂为乙二醇双甲基丙烯酸酯（EGDMA）、丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯（TRIM）、N,N亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种；所述引发剂为2,2偶氮二异丁腈（AIBN）或2,2偶氮二（2,4二甲基戊腈）（ADVN）；所述致孔剂为乙腈、甲苯、氯仿、二氯甲烷、正己烷或环己烷。5按权利要求3所述的亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的制备方法，其特征在于所述洗脱剂为体积比为73的甲醇与乙酸。6一种权利要求1所述的羟基多氯联苯分。
7、子印迹固相萃取填料的应用，其特征在于使用所述羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料成固相萃取柱。7按权利要求6所述的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的应用，其特征在于所述由羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料制成的固相萃取柱在选择性分离、富集环境中多环芳烃的应用。权利要求书CN104151489A2/2页38按权利要求7所述的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的应用，其特征在于所述对水体中羟基多氯联苯的选择性分离富集，具体为（1）固相萃取柱的填制将羟基多氯联苯分子印迹固相萃取材料（MIPS）加入到空的带底部筛板（孔径20M）聚丙烯固相萃取柱中，然后在填料上加入筛板（孔径20M），用筛板插入工具压紧；（2）。
8、固相萃取柱的活化依次用乙腈、超纯水预淋洗固相萃取柱，并且保证活化结束后固相萃取柱仍然湿润；（3）固相萃取柱的上样用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将固相萃取柱与蠕动泵相连，将样品溶液上样；（4）固相萃取柱的淋洗使用超纯水淋洗柱体，淋洗结束后通入些许空气，使柱体尽可能的干燥；（5）固相萃取柱的洗脱使用正己烷乙酸乙酯（11，VV）洗脱，收集洗脱液；（6）浓缩和定容将洗脱液于60恒温氮吹浓缩至全干，然后用1ML甲醇水溶液（91，VV）定容，并通过022M有机相滤膜过滤，清液使用高效液相色谱检测。权利要求书CN104151489A1/5页4一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料及其制备和应用技术领域0。
9、001本发明属于羟基多氯联苯分离富集技术领域，具体涉及一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料及其制备和应用。背景技术0002多氯联苯（PCBS）作为一种人工合成的有机化合物，被广泛用于电力、化工等领域。它理化性质稳定难以降解，具有高毒性、高致癌性以及高度的生物富集性。伴随着工农业生产的发展，目前PCBS已成为全球性的污染。在细菌和高等生物（包括人类）体内，多氯联苯经过细胞色素P450酶氧化代谢主要形成羟基多氯联苯（OHPCBS）。由于OHPCBS化学结构与甲状腺激素类似，因此其具有类雌激素效应，能影响神经细胞发育。最近，在水体环境中如雪水、靠近污水处理厂的地表水、垃圾填埋场下游的地下水和。
10、近海岸的地表水中均检测到了高浓度的羟基多氯联苯，因此实现水体中OHPCBS的分离富集具有重要的环境意义。0003传统检测水体中羟基多氯联苯的方法主要基于气相色谱质谱联用和液相色谱质谱联用技术，需要一系列的样品前处理步骤，主要以液液萃取和固相萃取为主。液液萃取不仅需要特定的装置来完成萃取浓缩，还会消耗大量有毒有害的有机溶剂，造成环境二次污染。固相萃取技术具有操作简单、溶剂消耗少以及样品回收率高等优点，已广泛应用于海水中痕量有机污染物的分离富集过程。固相萃取技术常用的吸附剂主要有C18、C8、硅藻土、硅胶以及氧化铝等，然而上述吸附剂依据待测物的极性进行分离，对于极性相近的有机污染物缺乏选择性，因此。
11、上述吸附剂难以适用于复杂基体如海水中有机污染物的分离。分子印迹聚合物对模板分子具有优良的亲和性与专一选择性，而且还具有制备容易、稳定性高、成本低等优点。因此分子印迹是固相萃取技术的理想填料，能够选择性地萃取富集水体中的有机物。0004经文献检索发现，TAKUYAKUBO等在ANALYTICACHIMICAACTA2007,589，180185上发表的文章“SELECTIVESEPARATIONOFHYDROXYLPOLYCHLORINATEDBIPHENYLSHOPCBSBYTHESTRUCTURALRECOGNITIONONTHEMOLECULARLYIMPRINTEDPOLYMERSDIR。
12、ECTSEPARATIONOFTHETHYROIDHORMONEACTIVEANALOGUESFROMMIXTURES”中采用溶胶凝胶法合成了羟基多氯联苯分子印迹并将其作为色谱柱的填料，用来从混合物中分离出羟基多氯联苯，但是该文章只是停留在聚合物物理特性和分离性能的评价阶段。发明内容0005本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料及其制备和应用。0006为实现上述目的，本发明采用的技术方案为0007一种亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料，以羟基联苯类化合物作为虚说明书CN104151489A2/5页5拟模板分子，与亲水性功能单体、亲水性交联剂、。
13、致孔剂和引发剂混合所得沉淀聚合物，沉淀聚合物去除虚拟模板分子获得亲水性的、高选择性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料；0008所述羟基联苯类虚拟模板分子为4,4二羟基联苯、2,2二羟基联苯、4羟基联苯、2羟基联苯、3羟基联苯中的一种或几种；0009所述亲水性功能单体为丙烯酰胺、2,6二氨基吡啶、2乙烯基吡啶（2VP）、4乙烯基吡啶（4VP）中的一种或几种；0010所述亲水性交联剂为乙二醇双甲基丙烯酸酯（EGDMA）、丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯（TRIM）、N,N亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种；0011所述引发剂为2,2偶氮二异丁腈（AIBN）或2,2偶氮二（2,4二甲基戊腈）（ADVN）；00。
14、12所述致孔剂为乙腈、甲苯、氯仿、二氯甲烷、正己烷或环己烷。0013所述虚拟模板分子与功能单体的摩尔比为128，亲水性功能单体与亲水性交联剂的摩尔比为114，引发剂与亲水性功能单体的摩尔比为146，交联剂与致孔剂的体积用量摩尔比为124。0014亲水性的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的制备方法，将虚拟模板分子和功能单体按上述比例溶解在致孔剂中，超声溶解后避光放置12小时，然后按比例加入交联剂和引发剂，溶解后通入1020MIN氮气，并在氮气保护下密封，而后置于6080恒温油浴锅中反应1630小时，沉淀聚合得到聚合物；将所得聚合物真空抽滤至干，置于滤纸筒内，以甲醇乙酸作为洗脱剂，索氏提取2448。
15、小时除去虚拟模板分子，即得到羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料。0015所述羟基联苯类虚拟模板分子为4,4二羟基联苯、2,2二羟基联苯、4羟基联苯、2羟基联苯、3羟基联苯中的一种或几种；0016所述亲水性功能单体为丙烯酰胺、2,6二氨基吡啶、2乙烯基吡啶（2VP）、4乙烯基吡啶（4VP）中的一种或几种；0017所述亲水性交联剂为乙二醇双甲基丙烯酸酯（EGDMA）、丙烯酸三甲氧基丙烷三甲基酯（TRIM）、N,N亚甲基双丙烯酰胺中的一种或几种；0018所述引发剂为2,2偶氮二异丁腈（AIBN）或2,2偶氮二（2,4二甲基戊腈）（ADVN）；0019所述致孔剂为乙腈、甲苯、氯仿、二氯甲烷、正己烷或环己。
16、烷。0020所述洗脱剂为体积比为73的甲醇与乙酸。0021羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料的应用，使用所述羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料成固相萃取柱。0022所述由羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料制成的固相萃取柱在选择性分离、富集环境中多环芳烃的应用。0023所述对水体中羟基多氯联苯的选择性分离富集，具体为0024（1）固相萃取柱的填制0025将羟基多氯联苯分子印迹固相萃取材料（MIPS）加入到空的带底部筛板（孔径20M）聚丙烯固相萃取柱中，然后在填料上加入筛板（孔径20M），用筛板插入工具压紧；说明书CN104151489A3/5页60026（2）固相萃取柱的活化0027依次用乙腈、超纯水。
17、预淋洗固相萃取柱，并且保证活化结束后固相萃取柱仍然湿润；0028（3）固相萃取柱的上样0029用聚四氟乙烯管和聚乙烯连接头将固相萃取柱与蠕动泵相连，将样品溶液上样；0030（4）固相萃取柱的淋洗0031使用超纯水淋洗柱体，淋洗结束后通入些许空气，使柱体尽可能的干燥；0032（5）固相萃取柱的洗脱0033使用正己烷乙酸乙酯（11，VV）洗脱，收集洗脱液；0034（6）浓缩和定容0035将洗脱液于60恒温氮吹浓缩至全干，然后用1ML甲醇水溶液（91，VV）定容，并通过022M有机相滤膜过滤，清液使用高效液相色谱检测。0036本发明所具有的优点0037本发明所制备的分子印迹聚合物可以选择性地结合羟基。
18、多氯联苯从而实现对羟基多氯联苯的浓缩、净化，同时能够去除水样中杂质的影响，提高现有检测方法的灵敏度。0038本发明采用虚拟模板法合成分子印迹聚合物，该法在保证印迹效果的同时，解决了模板渗漏问题，避免大量有毒有害羟基多氯联苯的使用；同时采用亲水性较强的功能单体和交联剂改善分子印迹聚合物的亲水性，大大提高了水相中分离富集羟基多氯联苯的选择性。0039本发明采用“虚拟”分子印迹技术，选取与被测物分子结构和性质相近的化学物质代替被测物作为模板分子参与分子印迹聚合过程，不仅保证了同样的印迹效果，还解决了模板渗漏问题使得分子印迹聚合物应用于高灵敏度色谱检测时更加安全可靠；本发明制备的亲水性的羟基多氯联苯分。
19、子印迹聚合物可以作为固相萃取的填料，直接用于水样中羟基多氯联苯的富集和浓缩，同时能有效净化基质，结合已有检测方法，显著提高痕量羟基多氯联苯检测灵敏度和检测效率；本发明制备的分子印迹聚合物对羟基多氯联苯具有特异性吸附作用，通过实验测得该聚合物的最大吸附量为685MG/G。同时考察了本分子印迹的耐用性，发现所制备的分子印迹聚合物只要将待测物脱附后，就可以重新投入使用，重复性测试实验表明在重复使用6次之后仍有满意的回收率，可以节约大量实验开支，具有较大的推广应用价值。附图说明0040图1为本发明实施例提供的分辨率尺寸为的分子印迹聚合物填料电子显微镜照片；0041图2为本发明实施例提供的羟基多氯联苯分。
20、子印迹固相萃取柱应用于环境水体样品前处理的方法示意图；0042图3为本发明实施例提供的采用本发明羟基多氯联苯分子印迹固相萃取柱对不同目标物回收情况对比图。具体实施方式说明书CN104151489A4/5页70043实施例10044以本发明分离富集水体中羟基多氯联苯为例。其操作步骤如下0045（1）亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱的制备0046将05MM4,4二羟基联苯和3MM丙烯酰胺溶解于30ML的乙腈溶液中，避光放置1小时，加入3MM三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TRIM）和50MG偶氮二异丁腈（AIBN）。向溶液中通入10MIN氮气后密封，70恒温油浴锅中反应24小时。将。
21、所得聚合物真空抽滤至干，置于滤纸筒内，以甲醇乙酸（73，VV）为洗脱剂，索氏提取48小时除去虚拟模板分子。将所得印迹聚合物45真空干燥24小时得到选择性好、亲水性强的羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料。采用静态键合吸附法测定所得分子印迹聚合物最大键合容量为685MG/G。所得印迹材料形貌如图1所示。0047称取100MG羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料加入到容量为3ML的带有聚四氟乙烯筛板（20M）的固相萃取柱中，加入上筛板压紧。0048（2）采用所得固相萃取柱分离富集水体中的羟基多氯联苯0049采用所得固相萃取柱分离富集水体中羟基多氯联苯的步骤参照图2进行。具体过程如下0050采用2ML乙腈活。
22、化固相萃取柱，然后用2ML超纯水冲洗柱子，除去过多的乙腈，以便被分析物与固相表面发生作用。并且保证活化结束后固相萃取柱仍然湿润。0051取适量超纯水于1000ML容量瓶中，分别加入浓度为104MOL/L的2羟基2,5二氯联苯，2羟基2,3,4,5,5五氯联苯，4羟基2,3,3,4,5五氯联苯，4羟基2,3,3,5,5,6六氯联苯的甲醇溶液100L，超声2MIN分散均匀后定容，由蠕动泵将1000ML清液以30ML/MIN的泵速通过固相萃取柱。0052以相同泵速泵入20ML超纯水淋洗柱体，淋洗结束后通入空气以使柱体保持干燥。0053采用10ML正己烷乙酸乙酯（11，V/V）进行洗脱，控制溶液过柱速。
23、度不超过10ML/MIN，收集正己烷乙酸乙酯洗脱液。0054将盛有洗脱液的玻璃试管放置到氮吹仪上，设定60恒温氮吹浓缩至全干。用1ML甲醇水（91，V/V）定容，采用022M有机相过滤头过滤所得试液，清液中目标物含量利用高效液相色谱进行定量。0055结果亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取柱对水体样品中的羟基多氯联苯具有专一选择性的分离和富集能力，对水体样品中羟基多氯联苯的回收率为5578，相对标准偏差为037658。采用分子印迹固相萃取柱对不同羟基目标物回收情况见图3。0056实施例20057以本发明分离富集水体中羟基多氯联苯为例。其操作步骤如下0058（1）亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取。
24、填料以及固相萃取柱的制备0059亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱制备方法除模板分子改为05MM4羟基联苯和05MM2羟基联苯以外，其余步骤请参照实施例1中步骤（1）。0060（2）采用所得固相萃取柱分离富集水体中的羟基多氯联苯0061采用所得固相萃取柱分离富集水体中羟基多氯联苯的方法请参照实施例1中步骤（2）。0062实施例3说明书CN104151489A5/5页80063以本发明分离富集水体中羟基多氯联苯为例。其操作步骤如下0064（1）亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱的制备0065亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱制备方法除功能单体。
25、改为2,6二氨基吡啶以外，其余步骤请参照实施例1中步骤（1）。0066（2）采用所得固相萃取柱分离富集水体中的羟基多氯联苯0067采用所得固相萃取柱分离富集水体中羟基多氯联苯的方法请参照实施例1中步骤（2）。0068实施例40069以本发明分离富集水体中羟基多氯联苯为例。其操作步骤如下0070（1）亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱的制备0071亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱制备方法除交联剂改为6MM乙二醇双甲基丙烯酸酯（EGDMA）以外，其余步骤请参照实施例1中步骤（1）。0072（2）采用所得固相萃取柱分离富集水体中的羟基多氯联苯0073采用所得固相。
26、萃取柱分离富集水体中羟基多氯联苯的方法请参照实施例1中步骤（2）。0074实施例50075以本发明分离富集水体中羟基多氯联苯为例。其操作步骤如下0076（1）亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱的制备0077亲水性羟基多氯联苯分子印迹固相萃取填料以及固相萃取柱制备方法除功能单体改为6MM4乙烯基吡啶（4VP）以外，其余步骤请参照实施例1中步骤（1）。0078（2）采用所得固相萃取柱分离富集水体中的羟基多氯联苯0079采用所得固相萃取柱分离富集水体中羟基多氯联苯的方法请参照实施例1中步骤（2）。说明书CN104151489A1/2页9图1图2说明书附图CN104151489A2/2页10图3说明书附图CN104151489A10。