蘇曉濛，劉 敏，李小燕*，吳宗遠(yuǎn)，羅偉強(qiáng)，石展望

（廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西高校食品安全與藥物分析化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530008）

食品中核-殼型羅丹明6G磁性分子印跡固相萃取材料的制備及應(yīng)用

蘇曉濛，劉 敏，李小燕*，吳宗遠(yuǎn)，羅偉強(qiáng)，石展望

（廣西民族大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，廣西高校食品安全與藥物分析化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西林產(chǎn)化學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530008）

結(jié)合磁性分離技術(shù)和表面分子印跡技術(shù)，以改性Fe3O4為核、羅丹明6G分子印跡聚合物膜為殼，制備核-殼型磁性分子印跡聚合物微納米材料。研究其對(duì)羅丹明6G的吸附性能，探討了吸附動(dòng)力學(xué)、吸附等溫線及分子識(shí)別性，并將它應(yīng)用于食品中分離富集羅丹明6G。結(jié)果表明：所制備的核-殼型磁性分子印跡聚合物具有高吸附容量（表觀最大吸附量達(dá)24.69 mg/g）、快速的結(jié)合動(dòng)力學(xué)（20 min達(dá)吸附平衡）及顯著的吸附選擇性（印跡因子達(dá)4.20）。以其作為新型固相萃取材料，結(jié)合高效液相色譜檢測(cè)，對(duì)加標(biāo)食品樣品中的羅丹明6G進(jìn)行分離、純化、檢測(cè)，加標(biāo)回收率為92.3%～99.2%；相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.85%～1.12%；檢出限為0.003 8?g/mL。在外加磁場(chǎng)作用下分子印跡聚合物可快速與樣品基質(zhì)分離，提高了實(shí)驗(yàn)效率。本方法簡(jiǎn)單快速，可應(yīng)用于食品中非法添加的羅丹明6G的分離檢測(cè)。

核-殼型；磁性分子印跡聚合物；固相萃??；羅丹明6G

羅丹明6G（rhodamine 6G），又被稱作蕊香紅6G、玫瑰紅6G和黃光堿性蕊香紅[1]，是一種具有紅色略帶黃綠色熒光的工業(yè)合成染料；其分子式為C28H31ClN2O3，相對(duì)分子質(zhì)量為479。皮膚接觸到羅丹明類染料或攝取吸入該物質(zhì)會(huì)造成慢性或急性中毒[2]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，其會(huì)誘發(fā)細(xì)胞癌變或畸形，具有致癌作用[3]，已被禁止在食品中使用[4]。但由于其價(jià)格便宜及著色力強(qiáng)，無(wú)良商人可能會(huì)將其用于食品染色[5]。

由于羅丹明6G在實(shí)際樣品中含量較低，同時(shí)復(fù)雜的樣品基質(zhì)對(duì)分析過(guò)程會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。因此，需要一種萃取方法從復(fù)雜的樣品基質(zhì)中吸附和分 離出羅丹明6G用于后續(xù)檢測(cè)。分子印跡聚合物（molecularly imprinted polymers，MIPs）是一種對(duì)特定目標(biāo)物或目標(biāo)物分子的基團(tuán)有較高親和性和選擇性的聚合物[6-10]，其制備過(guò)程簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，而且聚合物具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，可應(yīng)用于復(fù)雜的樣品基質(zhì)中而不喪失其結(jié)合能力[11-14]。Fe3O4磁性納米粒子具有超順磁性[15-17]，在外加磁場(chǎng)的作用下，可以與基質(zhì)快速分離。因此，磁性分子印跡聚合物[18-20]作為固相萃取材料已得到學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。

本研究結(jié)合磁性分離技術(shù)和表面分子印跡技術(shù)，合成一種新型核-殼結(jié)構(gòu)的磁性MIPs。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，探討其吸附特性，并應(yīng)用于食品樣品中選擇性分離富集羅丹明6G，為開(kāi)發(fā)食品安全檢測(cè)中羅丹明6G的新型固相萃取材料提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)所用的水蜜桃飲品、香橙味餅干、木瓜果脯等食品樣品隨機(jī)購(gòu)自南寧市各超市。

FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O（分析純） 天津化學(xué)品公司；堿性嫩黃O、羅丹明6G（分析純） 上?；瘜W(xué)試劑公司；3-氨丙基三乙氧基硅烷（分析純） 上海Kayon生物科技公司；丙烯酰胺（分析純） 合肥Biosharp公司；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（分析純）上海晶純生化科技股份有限公司；偶氮二異丁腈（分析純） 上海第四試劑有限公司；甲醇、冰醋酸（分析純）廣東光華化學(xué)廠有限公司；乙腈（色譜純） 美國(guó)Fisher公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SU8020場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡 日本日立公司；Magna IR550（Ⅱ）傅里葉紅外光譜儀 美國(guó)Nicolet公司；UV-1800紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 蘇州島津公司；7410振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì) 美國(guó)Lake Shore公司；LC-1260高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）系統(tǒng)（配有G1314B紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器、G1316A柱溫箱、G1311C四元泵、1260 ChemStation色譜工作站） 美國(guó)Agilent公司；Gemini C18色譜柱 美國(guó)菲羅門公司。

1.3 方法

1.3.1 羅丹明6G磁性分子印跡聚合物的制備

將0.2 g改性Fe3O4納米粒子、0.5 mmol（0.239 5g）羅丹明6G和10 mmol（0.711 0g）丙烯酰胺置于具塞錐形瓶中，加入30 mL氯仿，超聲15 min，形成預(yù)聚合溶液，密閉避光放置12 h。加入5 mmol（1.690 g）三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、0.06 g偶氮二異丁腈，超聲15 min分散均勻，轉(zhuǎn)移至250 mL三頸燒瓶中，再加入70 mL氯仿，通N2除氧，加熱升溫至60 ℃，反應(yīng)24 h，在磁性核表面生成含羅丹明6G的分子印跡聚合膜。以甲醇-乙酸（9∶1，V/V）為洗脫劑，對(duì)所得產(chǎn)物進(jìn)行索式提取，除去模板分子羅丹明6G，再用甲醇反復(fù)清洗，60 ℃干燥，即得核-殼型羅丹明6G磁性MIPs（Fe3O4@MIPs）。

非印跡聚合物（non molecularly imprinted polymers，F(xiàn)e3O4@NIPs）的制備按照相同的步驟進(jìn)行，只是不加入羅丹明6G模板分子。

1.3.2 Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs對(duì)羅丹明6G的吸附

1.3.2.1 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取25 mg的Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs，加入10 mL 0.2 mg/mL的羅丹明6G氯仿溶液，室溫條件下振蕩（80 r/min），在5、10、15、20、30、60 min時(shí)，在外加磁場(chǎng)作用下將上清液與聚合物分離，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在525 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，確定Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs與羅丹明6G的吸附量，見(jiàn)公式（1）。

式中：ρ0和ρe分別為吸附前后底液中羅丹明6G的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；V為羅丹明6G溶液的體積/mL；m為聚合物的質(zhì)量/g；Q為聚合物的吸附量/（mg/g）。

1.3.2.2 等溫吸附實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取25 mg的Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs，加入10 mL從0.05～0.3 mg/mL不同質(zhì)量濃度的羅丹明6G氯仿溶液，在室溫條件下振蕩20 min。在外加磁場(chǎng)作用下將上清液與聚合物分離，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在525 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，確定Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs與羅丹明6G的吸附量。

為了進(jìn)一步研究 Fe3O4@MIPs與羅丹明6G的結(jié)合特性，將等溫吸附線用Scatchard方程處理[21]。Scatchard 方程式為式（2）。

式中：Q為Fe3O4@MIPs 對(duì)羅丹明6G的吸附量/（mg/g）；Qmax為識(shí)別位點(diǎn)的最大表觀結(jié)合量/（mg/g）；ρe為吸附平衡時(shí)底液中羅丹明6G的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；Kd是識(shí)別位點(diǎn)的解離常數(shù)。以Q/ρe對(duì)Q作圖，通過(guò)方程的斜率和截距可計(jì)算出Kd和Qmax。

1.3.2.3 分子識(shí)別性[22]

選擇與羅丹明6G結(jié)構(gòu)較相似的堿性嫩黃O（二者化學(xué)結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1）作為競(jìng)爭(zhēng)分子，對(duì)Fe3O4@MIPs的分子識(shí)別性進(jìn)行研究。準(zhǔn)確稱取40 mg的Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs，分別加入10 mL質(zhì)量濃度均為20 ?g/mL的堿性嫩黃O和羅丹明6G的混合溶液。在室溫條件下振蕩20min。在外加磁場(chǎng)作用下將上清液與聚合物分離，用HPLC法測(cè)定吸附前后二組分的峰面積，確定Fe3O4@MIPs和Fe3O4@NIPs對(duì)模板分子及競(jìng)爭(zhēng)物的吸附量及印跡因子，見(jiàn)式（3）。

式中：α為印跡因子；QMIP為Fe3O4@MIPs對(duì)目標(biāo)分子的吸附量/（mg/g）；QNIP為Fe3O4@NIPs對(duì)目標(biāo)分子的吸附量/（mg/g）。

圖1 羅丹明6G和堿性嫩黃O的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structures of rhodamine 6G and auramine O

1.3.3 分子印跡固相萃取

準(zhǔn)確稱取25 mg Fe3O4@MIPs，置于25 mL具塞錐形瓶中，依次用3 mL甲醇活化、3 mL環(huán)己烷-乙酸乙酯（8∶2，V/V）淋洗、3～6 mL氯仿平衡，磁場(chǎng)分離，棄去廢液，得到活化好的Fe3O4@MIPs。取標(biāo)準(zhǔn)溶液或加標(biāo)樣品提取液2mL加入到已活化好的Fe3O4@MIPs中，在振蕩作用下萃取20min，磁場(chǎng)分離，棄去樣品溶液；用1mL環(huán)己烷-乙酸乙酯（8∶2，V/V）淋洗Fe3O4@MIPs，磁場(chǎng)分離，棄去廢液；用甲醇對(duì)Fe3O4@MIPs洗脫（2 mL×3 次），磁場(chǎng)分離，收集洗脫液；在40～45 ℃條件下用N2將收集得到的洗脫液吹干，得到殘?jiān)?，?.0 mL乙腈重新溶解殘?jiān)?，?jīng)0.45 ?m有機(jī)濾膜過(guò)濾后進(jìn)行HPLC分析。

1.3.4 色譜條件

取羅丹明6G，用氯仿配制成0.5 mg/mL的溶液，在190～700 nm波長(zhǎng)處進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，繪制紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖，確定羅丹明6G的最大吸收波長(zhǎng)。

色譜柱為Gemini C18（250 mm×4.6 mm，5 μm），流動(dòng)相為乙腈，流速1.0 mL/min，柱溫35 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)525 nm，進(jìn)樣量20 ?L。

1.3.5 食品樣品中羅丹明6G的分離純化與檢測(cè)

食品樣品隨機(jī)購(gòu)買于當(dāng)?shù)爻?，?jīng)檢測(cè)均為陰性樣品。取固體樣品，事先粉碎，液體樣品無(wú)需處理。取一定質(zhì)量濃度的羅丹明6G標(biāo)準(zhǔn)溶液加入樣品中，制備加標(biāo)樣品，進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)確稱取樣品1 g（或1 mL），置于25 mL具塞錐形瓶中，準(zhǔn)確加入氯仿10 mL，超聲提取5 min，準(zhǔn)確移取上清液2 mL加入到已活化好的Fe3O4@MIPs中，按上述分子印跡固相萃取步驟進(jìn)行萃取分離并進(jìn)行HPLC檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 吸附性能

2.1.1 吸附溶劑的選擇

不同吸附溶劑對(duì)Fe3O4@MIPs的吸附量會(huì)造成較大的影響。一些極性較強(qiáng)的溶劑會(huì)與模板分子形成分子間作用力如氫鍵，在Fe3O4@MIPs進(jìn)行吸附時(shí)與之產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)，從而影響Fe3O4@MIPs與模板分子之間的作用力。因此選擇幾種羅丹明6G易溶的溶劑（分別為甲醇、乙醇、乙腈、環(huán)己烷-乙酸乙酯、氯仿），配制成質(zhì)量濃度相同的羅丹明6G溶液，進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，磁場(chǎng)分離效果如圖2所示，用紫外-可見(jiàn)分光光度法測(cè)定吸光度，參比溶液為相應(yīng)的溶劑，分別計(jì)算其吸附量。比較Fe3O4@MIPs在幾種溶劑中的吸附量大小，選取最佳吸附溶劑，結(jié)果如圖3所示。

圖2 磁場(chǎng)分離效果Fig.2 Results of separation and re-dispersion processes

圖3 Fe @MIPs和Fe @NIPs在甲醇（A）、乙醇（B）、乙腈（C）、環(huán)己烷-乙酸乙酯（8:2， ）（D）和氯仿（E）中對(duì)羅丹明6G的吸附量Fig.3 Adsorption of rhodamine 6G onto Fe3O4@MIPs and Fe3O4@NIPs in methanol (A), ethanol (B), acetonitrile (C), cyclohexane /ethyl acetate = 8:2 (V/V) (D) and chloroform (E)

從圖3可以看出，F(xiàn)e3O4@MIPs對(duì)羅丹明6G的吸附量與吸附溶劑有較大的關(guān)系。其中甲醇和乙醇對(duì)Fe3O4@MIPs和羅丹明6G之間的作用力干擾較強(qiáng)，可能是因?yàn)槿軇O性太強(qiáng)破壞了Fe3O4@MIPs和羅丹明6G間的分子間作用力。此外，混合溶劑環(huán)己烷-乙酸乙酯（8∶2，V/V）的效果也不及氯仿，因此選擇氯仿作為吸附溶劑。

2.1.2 吸附動(dòng)力學(xué)

圖4 Fe 4 Fe3O4@MIPs和FePsFe3O4@NIPs對(duì)羅丹明6G吸附動(dòng)力學(xué)曲線Fig.4 Adsorption kinetics curves of Fe3O4@MIPs and Fe3O4@NIPs for rhodamine 6G

從圖4可以觀察到，F(xiàn)e3O4@MIPs對(duì)模板羅丹明6G的吸附量隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷增加，并且具有較快的吸附速率。在15min之前，吸附量迅速增加；在20min左右，基本達(dá)到吸附平衡。Fe3O4@MIPs表面是印跡薄層，其印跡空穴、識(shí)別位點(diǎn)都暴露在表面，這使得核-殼型印跡聚合物達(dá)到吸附平衡所用的時(shí)間比其他聚合方式合成的聚合物達(dá)到吸附平衡的時(shí)間都短[23-24]。因此，結(jié)果表明Fe3O4@MIPs具有高效的吸附速率和傳質(zhì)速度，優(yōu)于傳統(tǒng)的印跡聚合物。

Fe3O4@NIPs對(duì)于模板羅丹明6G的吸附趨勢(shì)和Fe3O4@MIPs相同，但由于其表面沒(méi)有相應(yīng)的印跡空穴和識(shí)別位點(diǎn)，只依靠范德華力等物理吸附[25]，其吸附量較小。

2.1.3 等溫吸附

圖5 Fe 5 Fe3O4@MIPs和FePsFe3O4@NIPs對(duì)羅丹明6G的等溫吸附線Fig.5 Adsorption isotherms of Fe3O4@MIPs and Fe3O4@NIPs for rhodamine 6G

從圖5可以觀察到，在初始質(zhì)量濃度小于0.1mg/mL時(shí)，F(xiàn)e3O4@MIPs對(duì)羅丹明6G的吸附量隨著初始質(zhì)量濃度的增加而迅速增加。當(dāng)初始質(zhì)量濃度大于0.2mg/mL時(shí)，吸附曲線變得相對(duì)平穩(wěn)，在高質(zhì)量濃度時(shí)吸附量基本達(dá)到飽和。在相同的初始質(zhì)量濃度條件下，F(xiàn)e3O4@MIPs的吸附量明顯高于Fe3O4@NIPs的吸附量。

將Fe3O4@MIPs等溫吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Scatchard方程處理，以Q/ρe對(duì)Q作圖，結(jié)果如圖6所示。

圖6 Fe 6 Fe3O4@MIPs的Scatchard曲線ardFig.6 Scatchard plots of Q/ρeversus Q

圖6 顯示，Q/ρe對(duì)Q呈非線性關(guān)系，但是將Scatchard曲線的左右兩個(gè)部分分開(kāi)來(lái)看，分別呈現(xiàn)出較好的線性關(guān)系。分別對(duì)其進(jìn)行線性擬合，得到兩條直線的線性擬合方程。

左邊部分線性擬合方程為Q/ρe=－133 025.39Q+ 925.47（R2=0.993 8），由線性方程的斜率及截距求得Fe3O4@MIPs的高親和力結(jié)合位點(diǎn)的Kd=7.52× 10－6mg/mL，Qmax=6.96mg/g。右邊部分線性擬合方程為Q/ρe=－16 896.31Q+417.16（R2=0.981 7），由線性方程的斜率及截距求得Fe3O4@MIPs的低親和力結(jié)合位點(diǎn)的 Kd=5.91×10－5mg/mL，Qmax=24.69mg/g。

得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明Fe3O4@MIPs的吸附等溫線符合Scatchard吸附模型。Fe3O4@MIPs對(duì)羅丹明6G的吸附過(guò)程不具有均一性，存在不同的結(jié)合位點(diǎn)?？赡苁怯捎谀０迮c功能單體通過(guò)非共價(jià)鍵作用力形成復(fù)合物，其過(guò)程可逆；且在聚合過(guò)程中，加熱條件有時(shí)會(huì)不均勻。因此，會(huì)形成一些模板與功能單體比例不同的復(fù)合物，形成不同的結(jié)合位點(diǎn)，造成吸附過(guò)程的不均一性。

2.1.4 分子識(shí)別性研究

圖 77 FFee3O4@MIPPss和FFee3O4@NIPs對(duì)羅丹明6GG（AA）和堿性嫩黃O（B）的吸附選擇性Fig.7 Results of Fe3O4@MIPs and Fe3O4@NIPs adsorption capacity for rhodamine 6G (A) and auramine O (B)

由于Fe3O4@MIPs的印跡空穴及結(jié)合位點(diǎn)與模板分子羅丹明6G具有高度的匹配性，所以其對(duì)羅丹明6G具有較強(qiáng)的印跡能力，印跡因子較高，達(dá)到4.20，表現(xiàn)出較好的選擇識(shí)別能力；堿性嫩黃O和羅丹明6G雖為結(jié)構(gòu)類似物，但由于羅丹明6G的相對(duì)分子質(zhì)量為479.1，堿性嫩黃O的相對(duì)分子質(zhì)量為303.9，在空間結(jié)構(gòu)上羅丹明6G和堿性嫩黃O存在一定的差異，且其功能基團(tuán)也不同，導(dǎo)致Fe3O4@MIPs對(duì)堿性嫩黃O的吸附?jīng)]有選擇性，印跡因子只有0.92。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，核-殼型羅丹明6G磁性分子印跡聚合物對(duì)羅丹明6G具有較好的分子識(shí)別和選擇性。

2.2 色譜條件優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

圖8 羅丹明6G紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖Fig.8 UV-Vis absorption spectrum of rhodamine 6G

羅丹明6G的紫外-可見(jiàn)吸收光譜圖如圖8所示，以最大吸收波長(zhǎng)525nm為檢測(cè)波長(zhǎng)。

配制質(zhì)量濃度范圍在0.1～8.0μg/mL的羅丹明6G標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.3.3節(jié)方法進(jìn)行固相萃取實(shí)驗(yàn)，按1.3.4方法進(jìn)行HPLC檢測(cè)，以質(zhì)量濃度（ρ）對(duì)色譜峰面積（S）作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為S=165.69ρ－16.137（R2=0.993 0），說(shuō)明質(zhì)量濃度與色譜峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，信噪比為3時(shí)，所對(duì)應(yīng)的羅丹明6G的檢測(cè)限為0.003 8 μg/mL。

經(jīng)色譜條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，確定乙腈為流動(dòng)相，在流速1.0 mL/min、柱溫35℃時(shí)，羅丹明6G的保留時(shí)間為2.354 min。圖9所示為木瓜果脯加標(biāo)樣品的高效液相色譜圖，如圖所示，羅丹明6G與其他雜質(zhì)分離效果良好。

圖9 加標(biāo)木瓜果脯樣品高效液相色譜圖Fig.9 HPLC chromatogram of spiked papaya sample

2.3 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

為評(píng)價(jià)Fe3O4@MIPs在食品樣品中對(duì)羅丹明6G的選擇性分離富集能力以及所建立的分子印跡固相萃取-高效液相色譜（molecularly imprinted polymer solid phase extraction-HPLC，MISPE-HPLC）檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性，分別對(duì)不同種類的食品樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果（n=5）Table 1 Results of spike recovery and precision tests (n == 55))

從表1可知，加標(biāo)水平為5～20mg/kg時(shí)，回收率在92.3%～99.2%范圍內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.85%～1.12%范圍內(nèi)。說(shuō)明所建立MISPE-HPLC檢測(cè)食品中羅丹明6G方法具有良好的精密度和準(zhǔn)確度。

3 結(jié) 論

本研究以羅丹明6G為模板分子、丙烯酰胺為功能單體、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，聚合形成的分子印跡聚合物膜為殼，改性Fe3O4納米粒子磁載體為核，采用表面印跡技術(shù)制備了核-殼型羅丹明6G磁性分子印跡聚合物。所制備的Fe3O4@MIPs對(duì)模板羅丹明6G有較快的吸附速率，20 min即可達(dá)吸附平衡，表觀最大吸附量為24.69 mg/g，印跡因子達(dá)4.20。說(shuō)明Fe3O4@MIPs具有高印跡容量、快速吸附平衡和顯著選擇性等特點(diǎn)。同時(shí)以超順磁性Fe3O4為載體，可以直接在食品混合樣中對(duì)目標(biāo)分子進(jìn)行分離富集，避免了傳統(tǒng)樣品前處理及固相萃取的復(fù)雜步驟，節(jié)省時(shí)間、節(jié)約成本，提高了實(shí)驗(yàn)效率，適用于大規(guī)模分離分析實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際食品樣品的應(yīng)用中，F(xiàn)e3O4@MIPs具有良好的選擇性，可以克服復(fù)雜樣品基質(zhì)的干擾，選擇性分離富集羅丹明6G，加標(biāo)回收率好，精密度和準(zhǔn)確度高。因此，基于上述研究工作，F(xiàn)e3O4@MIPs作為新型固相萃取材料，可應(yīng)用于食品中違法添加羅丹明6G的分離富集與檢測(cè)。

[1] HE Song, LIU Qiuchen, LI Yuanyuan, et al. Rhodamine 6G-based chemosensor for the visual detection of Cu2+and fluorescent detection of Hg2+in water[J]. Chemical Research in China Universities, 2014, 30(1): 32-36.

[2] 顏范勇, 陳立功, 門喜龍, 等. 羅丹明類熒光染料的合成及應(yīng)用[J].化學(xué)進(jìn)展, 2006, 18(2/3): 252-261.

[3] IARC. IARC monographs on the evaluation of carcinogenic rick of chemicals to man. volume 16: some aromatic amines and related nitro compounds[EB/OL]. International Agency for Research on Cancer (IARC), http://www.iarc.fr/.

[4] 衛(wèi)檢處. 食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單(第一批)[EB/OL]. [2008-12-12]. www.moh.gov.cn.

[5] 莫衛(wèi)民, 陳小珍, 張東雷. 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定調(diào)味品中的工業(yè)染料[D]. 杭州: 浙江工業(yè)大學(xué), 2013.

[6] 王遵臣, 于海寧, 沈生榮, 等. 辣椒素分子印跡聚合物的制備及其在固相萃取中的應(yīng)用[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(12): 45-51.

[7] 段玉清, 王艷紅, 張海暉, 等. 白藜蘆醇納米二氧化硅表面分子印跡聚合物的制備及吸附特性[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(9): 6-11.

[8] 蔡良根, 徐小艷, 龐杰, 等. 蘇丹紅多孔分子印跡復(fù)合膜的制備及其性能研究[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(18): 70-75.

[9] 呂運(yùn)開(kāi), 張婧琦, 王曉虎, 等. 基于分子印跡聚合物微球的在線固相萃取-液相色譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定牛奶中酰胺醇類藥物殘留[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(16): 238-243.

[10] 權(quán)英, 薛興杰, 陳夢(mèng)玲, 等. 沙拉沙星分子印跡聚合物的制備及其性能研究[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(12): 28-32.

[11] TAKEUCHI T, FUKUMA D, MATSUI J. Combinatorial molecular imprinting: an approach to synthetic polymer receptors[J]. Analytical Chemistry, 1999, 71(2): 285-290.

[12] BAGGIANI C, ANFOSSI L, BARAVALLE P, et al. Determination of banned sudan dyes in food samples by molecularly imprinted solid phase extraction-high performance liquid chromatography[J]. Journal of Separation Science, 2009, 32(19): 3292-3300.

[13] BRASCHI I, BLASIOLI S, GIGLI L, et al. Removal of sulfonamide antibiotics from water: evidence of adsorption into an organophilic zeolite Y by its structural modi cations[J]. Journal of Hazardous Materials, 2010, 178(1): 218-225.

[14] WU Qiuhua, ZHAO Guangying, FENG Cheng, et al. Preparation of a grapheme-based magnetic nanocomposite for the extraction of carbamate pesticides from environmental water samples[J]. Journal of Chromatography A, 2011, 1218(44): 7936-7942.

[15] HAN Deman, FANG Guozhen, YAN Xiuping. Preparation and evaluation of a molecularly imprinted sol-gel material for on-line solid-phase extraction couple with high performance liquid chromatography for the determination of trace pentachlorophenol in water samples[J]. Journal of Chromatography A, 2005, 1100(2): 131-136.

[16] HE Minqiang, MENG Minjia, WAN Jincheng, et al. A new molecularly imprinted polymer prepared by surface imprinting technique for selective adsorption towards kaempferol[J]. Polymer Bulletin, 2012, 68(4): 1039-1052.

[17] LU Anhui, SALABAS E L, SCHUTH F. Magnetic nanoparticles: synthesis, protection, functionalization, and application[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2007, 46(8): 1222-1244.

[18] DING Meijuan, WU Xiaoli, YUAN Lihua, et al. Synthesis of coreshell magnetic molecularly imprinted polymers and detection of sildenafil and vardenafil in herbal dietary supplements[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 191(1): 177-183.

[19] LI Yun, DING Meijuan, ZHOU Xuemin, et al. Preparation of imprinted polymers at surface of magnetic nanoparticles for the selective extraction of tadalafil from medicines[J]. ACS Applied Materials Interfaces, 2011, 3(9): 3308-3319.

[20] 劉微波, 陳偉, 彭池方, 等. 磁納米分子印跡聚合物的制備及性能[J].食品科學(xué), 2011, 32(10): 61-66.

[21] LIU Jizhong, WANG Weizhi, XIE Yunfeng, et al. A novel polychloromethylstyrene coated super-paramagnetic surface molecularly imprinted core-shell nanoparticle for bisphenol A[J]. Journal of Materials Chemistry, 2011, 21(25): 9232-9238.

[23] WANG Huafang, LI Wenyou, HE Xiwen, et al. M-aminophenylboronic acid as a functional monomer for fabricating molecularly imprinted polymer for the recognition of bovine serum albumin[J]. Reactive and Functional Polymers, 2008, 68(9): 1291-1296.

[23] 李亞輝, 王悅秋, 鄧安平, 等. 孔雀石綠分子印跡物的制備及其在固相萃取中的應(yīng)用[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用, 2008, 20(9): 1163-1165.

[24] 王邃, 王永珍, 龔國(guó)權(quán), 等. 羅丹明B分子印跡聚合物的分子識(shí)別與結(jié)合特性的研究[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 39(2): 57-60.

[25] LU Yunkai, WANG Limin, YANG Lei, et al. Synthesis and application of molecularly imprinted poly (methacrylic acid)-silicahybrid composite material for selective solid-phase extraction and high-performance liquid chromatography determination of oxytetracycline residues in milk[J]. Journal of Chromatography A, 2012, 1227(3): 48-53.

Preparation and Adsorption Performance of Core-Shell Magnetic Molecularly Imprinted Polymer Microspheres for Solid Phase Extraction and Detection of Rhodamine 6G in Foods

SU Xiao-meng, LIU Min, LI Xiao-yan*, WU Zong-yuan, LUO Wei-qiang, SHI Zhan-wang
(Key Laboratory of Chemistry and Engineering of Forest Products, Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Food Safety and Pharmaceutical Analytical Chemistry, School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University for Nationalities, Nanning 530008, China)

Core-shell magnetic molecularly imprinted polymer (MIP) nanoparticles (NPs), in which a rhodamine 6G-imprinted layer was coated on modified Fe3O4NPs, were synthesized by combined techniques of magnetic separation and surface molecular imprinting. The Fe3O4@MIPs were studied by re-binding experiments, such as adsorption kinetics, adsorption isotherm, molecular identification, and applied to the separation and enrichment of rhodamine 6G in food samples. Under the action of additional magnetic field, the polymers could be quickly separated from the sample matrix and greatly improved the efficiency of experiments. The results showed that the core-shell Fe3O4@MIPs had a fast adsorption equilibrium, highly improved imprinting capacity and significant selectivity; the recoveries were in the range of 92.3%–99.2% with relative standard deviation between 0.85% and 1.12%, and the detection limit was 0.003 8 ?g/mL (RSN=3). Thus, the core-shell Fe3O4@MIPs could be used as a solid-phase extraction material to conveniently detect the illegal addition of rhodamine 6G in food samples.

core-shell; magnetic molecularly imprinted polymer; solid-phase extraction; rhodamine 6G

O657.72

A

1002-6630（2014）24-0009-06

10.7506/spkx1002-6630-201424002

2014-05-02

國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目（21165003）

蘇曉濛（1989—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)闃悠非疤幚?、分子印跡技術(shù)及色譜分析。E-mail：906408935@qq.com

*通信作者：李小燕（1961—），女，研究員，研究方向?yàn)闃悠非疤幚?、分子印跡技術(shù)及色譜分析。E-mail：lixiaoyan73515@163.com