田景升,張展展,秦思楠,高文惠
(河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,河北 石家莊 050000)
聯(lián)苯三唑醇是一種常見的廣譜、高效、低毒、內(nèi)吸性三唑類殺菌劑[1],其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。三唑類農(nóng)藥不僅可以通過破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),致使膜滲漏加劇,從而鏟除病原菌;而且可以緩解植物葉綠素分解、提高內(nèi)源脫落酸分解以達到治療植物的目的;更可通過種子內(nèi)吸進入植株根系,長時間存留在種子區(qū)或根圍土壤中,進而對植物起保護作用,它主要用于防治果樹黑星病、腐爛病、麥葉穿孔病等[2-6]。但是由于施藥不合理及超量使用,使三唑類農(nóng)藥在食品中殘留甚至超標(biāo),進而對人體健康產(chǎn)生危害,造成較為嚴(yán)重的食品安全問題[7],因此建立相關(guān)的檢測方法具有重要意義。目前針對三唑類農(nóng)藥的檢測方法主要有高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)法[8-10]、氣相色譜法[11]、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)[12-17]等。近年來,采用分子印跡技術(shù)制備聯(lián)苯三唑醇印跡聚合物對樣品進行前處理已有報道[18-20],但對其磁性分子印跡聚合物(magnetic molecularly imprinted polymer,MMIP)的研究鮮見報道。
圖1 聯(lián)苯三唑醇的結(jié)構(gòu)式Fig. 1 Structure of bitertanol
磁性聚合物微球是近些年來分子印跡技術(shù)重點研究的內(nèi)容之一,磁性聚合物微球可以在外磁場的作用下迅速與溶液分離,無需離心或者過濾即可達到主動識別和分離[21-23];與此同時,由于增大了聚合物微球的比表面積,使得聚合物的網(wǎng)絡(luò)中存在很多印跡空穴,所以該材料具有高度的識別選擇性[24-26];目前磁性聚合物微球已在物質(zhì)的提取與分離[27]、特異性識別[28-29]、食品安全檢測[30]等 方面得到應(yīng)用。本實驗以Fe3O4作為磁核,通過包覆SiO2并在其表面接枝硅烷偶聯(lián)劑KH570(甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)得到磁性載體,然后采用表面印跡法,以聯(lián)苯三唑醇為模板分子,制備具有核-殼結(jié)構(gòu)的MMIP??疾煲译嬗昧俊⒕酆蠝囟燃俺涞獨鈺r間等條件對印跡聚合物印跡效果的影響。以MMIP為固相萃取材料富集和凈化樣品,并結(jié)合HPLC對食品樣品中三唑類農(nóng)藥進行檢測。
小米、小麥、白菜、梨、蘋果均為市售。
聯(lián)苯三唑醇(純度99%) 江蘇常州市武進振華化工廠;FeCl2·4H2O(純度99.7%)、FeCl3·6H2O(純 度99%) 上海市寶山區(qū)合眾化工廠;硅酸四乙酯(純度99%)、硅烷偶聯(lián)劑(KH-570,純度97%) 籃西科技有限公司;α-甲基丙烯酸酯(methacrylic acid,MAA,分析純)、2,2’-二偶氮異丁腈(azobisisobutyronitrile,AIBN,分析純) 常州暢通化工有限公司;二甲基丙烯酸乙二醇酯(ethylene dimethacrylate,EDMA, 分析純) 四川海諾威科技有限公司;氨水、乙酸、乙腈、甲醇、無水乙醇、異丙醇(均為分析純) 成都欣正通化工有限公司;實驗用水為超純水。
LC-1260型HPLC儀 美國安捷倫科技有限公司; SHZ-82A型恒溫水浴振蕩器 上海躍進醫(yī)療器械廠;HH-4型恒溫水浴鍋 上海暉創(chuàng)化學(xué)儀器有限公司;DZF-6320型真空干燥箱 四川中浪科技有限公司;KH5200型超聲波清洗器 上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司;SHB-3A 型循環(huán)水式真空泵 陜西太康生物科技有限公司;TENSOR37型傅里葉變換紅外光譜儀 德國Bruker 公司;JEM-2100型透射電子顯微鏡 日本Hitachi公司。
1.3.1 磁核載體的制備及改性
1.3.1.1 共沉淀法制備Fe3O4
分別稱取4.72 g FeCl3·6H2O和1.72 g FeCl2·4H2O,放入250 mL的三口燒瓶中,然后向其加入80 mL水,在通入氮氣和水浴溫度為80 ℃的反應(yīng)條件下,逐滴加入10 mL 30%氨水溶液,800 r/min攪拌條件下,熟化30 min,再使用磁鐵將所得產(chǎn)物分離,然后使用除氧水將產(chǎn)物洗至中性,無水乙醇洗滌3 次后,于50 ℃真空干燥24 h,即得實驗用Fe3O4。
1.3.1.2 SiO2包覆Fe3O4
稱取300 mg Fe3O4,置于250 mL三口瓶中,分別加入4 mL水和50 mL異丙醇,超聲混勻20 min,800 r/min連續(xù)攪拌條件下,加入5 mL 30%氨水,再將2 mL硅酸四乙酯逐滴加入,在室溫條件下反應(yīng)12 h,然后用磁鐵將產(chǎn)物分離,用水將產(chǎn)物洗滌至中性,再用無水乙醇洗滌3 次,隨后在50 ℃真空干燥24 h,得到實驗用Fe3O4@SiO2。
1.3.1.3 Fe3O4@SiO2接枝KH570
稱取200 mg Fe3O4@SiO2,置于250 mL三口瓶中,加入50 mL甲醇,超聲混勻。550 r/min連續(xù)攪拌條件下,逐滴加入3 mL KH570,在室溫條件下反應(yīng)24 h,用磁鐵將產(chǎn)物分離后,用無水乙醇和水交替洗滌產(chǎn)物數(shù)次,并在50 ℃真空干燥24 h,得到實驗用Fe3O4@SiO2-KH570。
1.3.2 MMIP的制備
取0.2 mmol聯(lián)苯三唑醇和0.8 mmol MAA溶于乙腈中,超聲振蕩30 min,放入冰箱內(nèi)預(yù)聚合6 h,使MAA與聯(lián)苯三唑醇充分作用,隨后加入100 mg Fe3O4@SiO2-KH570、1.5 mL EDMA和40 mg AIBN,對其進行超聲脫氣,充氮氣10 min使其內(nèi)部無氧,密封后150 r/min恒溫振蕩24 h;并用甲醇-乙酸(9∶1,V/V)對磁分離得到的聚合物產(chǎn)物進行洗滌,以去除模板分子和未反應(yīng)的功能單體、交聯(lián)劑等,再用甲醇洗滌去除乙酸。60 ℃真空干燥(0.04 MPa)至質(zhì)量恒定后得到MMIP,放入干燥器內(nèi)。在不加聯(lián)苯三唑醇的條件下,按上述制備過程制得磁性非分子印跡聚合物(magneticnon-imprinted polymer,MNIP)。
1.3.3 不同聚合物吸附性能
在具塞玻璃管中分別放入適量按不同乙腈用量(15、30、50、70 mL)、不同充氮氣時間(5、10、15、20 min)、不同聚合溫度(50、60、70 ℃)條件下制備的MMIP及MNIP,再分別加入5 mL 0.1 mmol/L聯(lián)苯三唑醇-乙腈標(biāo)準(zhǔn)溶液,25 ℃恒溫振蕩24 h,10 000 r/min 離心5 min,靜置,取上清液。采用HPLC對聚合物吸附平衡后的濃度進行測定,聚合物對目標(biāo)物的吸附量用溶液濃度的差值進行計算,平行測定3 次后取其平均值,吸附量計算如式(1)所示。用印跡因子(imprinting factor,IF)評價印跡效果,計算如式(2)所示:
式中:Q為吸附量/(μmol/g);C為聯(lián)苯三唑醇的初始濃度/(μmol/L);Ce為聯(lián)苯三唑醇的平衡 濃度/(μmol/L);V為吸附溶液的體積/mL;m為聚合物的質(zhì)量/mg。
式中:QMIP為印跡聚合物吸附聯(lián)苯三唑醇 的量/(μmol/g);QNIP為非印跡聚合物吸附聯(lián)苯三唑醇的量/(μmol/g)。
1.3.4 靜態(tài)吸附實驗
在具塞玻璃管中分別放入適量的MMIP及MNIP,并分別加入5 mL濃度為0~5 μmol/L聯(lián)苯三唑醇-乙腈標(biāo)準(zhǔn)溶液,25 ℃恒溫振蕩24 h后,用HPLC檢測聯(lián)苯三唑醇的濃度,并計算平行測定3 次實驗結(jié)果的平均值,聚合物對目標(biāo)物的吸附量用溶液濃度的差值計算,以初始溶液濃度C0為橫坐標(biāo),Q為縱坐標(biāo)作圖,并對其進行Scatchard分析[31]。
1.3.5 MMIP產(chǎn)率的測定
根據(jù)制備過程和需要對聚合物進行稱量,獲得以下質(zhì)量數(shù)據(jù)以計算聚合物產(chǎn)率:1)稱取干燥的圓底燒瓶(100 mL)質(zhì)量m1。2)稱取加入了反應(yīng)液(模板分子+ MAA+乙腈)的燒瓶質(zhì)量m2。3)向已在冰箱中放置過夜的裝有反應(yīng)液的燒瓶中加入EDMA、磁性微球后,稱量反應(yīng)體系的質(zhì)量m3。4)加入AIBN,超聲除氧氣,60 ℃水浴反應(yīng)24 h,此過程宜避光進行。5)待反應(yīng)完成后,自然放置至室溫,稱量其質(zhì)量m4。6)將反應(yīng)體系中的固體聚合物與液體分離開,待其自然晾干后,稱量裝有聚合物的燒瓶質(zhì)量m5。7)向上述裝有聚合物的燒瓶中加入適量的乙腈,浸洗2 次后,待其自然晾干,稱量裝有聚合物的燒瓶質(zhì)量m6。8)用甲醇-乙酸(9∶1,V/V)對聚合物進行超聲,使其分散,然后洗脫去除模板分子,再用甲醇洗去殘留在聚合物中的乙酸,最后在真空干燥箱內(nèi)(60 ℃、0.04 MPa)進行干燥。稱量裝有聚合物的燒瓶質(zhì)量m7(本實驗采用的計算方法中聚合物的質(zhì)量不包括模板分子的質(zhì)量,因此需要洗脫掉聚合物中的模板分子再對其進行稱量),聚合物產(chǎn)率計算 如式(3)所示:
1.3.6 聚合物的表征
1.3.6.1 傅里葉變換紅外光譜的測定
表征樣品與溴化鉀混合后進行研磨、壓制,于400~4 000 cm-1范圍內(nèi)對Fe3O4、Fe3O4@SiO2、MMIP和MNIP進行掃描,得到所對應(yīng)的紅外光譜,掃描扣除CO2干擾。
1.3.6.2 透射電子顯微鏡的測定
將少量Fe3O4、MMIP放入離心管中,用無水乙醇對其溶解,超聲使其分散均勻,分散后取一小滴放到銅網(wǎng)上,用紅外燈照射使其干燥,然后用透射電子顯微鏡進行測定。
1.3.6.3 磁響應(yīng)性能的測定
稱取少量MMIP置于10 mL離心管中,加入5 mL乙腈溶液,超聲10 min混合均勻。在離心管側(cè)面放置磁鐵,并連續(xù)拍照,記錄聚合物的磁分離過程。
1.3.7 樣品測定
1.3.7.1 樣品的預(yù)處理
分別稱取樣品(小米、小麥、白菜、梨、蘋果等)10.000 g,磨碎或切碎,果蔬樣品中加入無水硫酸鈉5.000 g,除去過多的水分(谷物中不加),用20 mL 乙腈溶解,進行提取(分2 次,每次10 mL),攪勻,超聲20 min,1 000 r/min離心10 min,吸取上清液1 mL經(jīng)MMIP萃取,用20 mL水淋洗,再用10 mL甲醇-乙酸(9∶1,V/V)洗脫,收集洗脫液進行檢測[32]。
1.3.7.2 MMIP對模板分子的磁萃取分離與測定
稱量10 mg MMIP置于10 mL具塞三角瓶中,加入5.00 mL試樣液,室溫條件下,150 r/min振蕩5 h,磁分離收集平衡液。然后用2 mL乙腈分2 次洗去聚合物微球表面非特異性吸附的干擾物質(zhì),磁分離棄去洗滌液。再用2 mL甲醇-乙酸(9∶1,V/V)分2 次將吸附在磁性聚合物上的目標(biāo)化合物洗脫下來,磁分離收集洗脫液。然后,對洗脫液進行蒸發(fā)、干燥,用1.00 mL甲醇對其進行復(fù)溶,用0.45 μm微孔濾膜過濾,待HPLC檢測。
1.3.7.3 HPLC測定條件
采用Origin 8.0和Excel 2007對實驗數(shù)據(jù)進行作圖及統(tǒng)計分析,每組實驗重復(fù)測量3 次,數(shù)據(jù)均為平均值。
表1 聚合條件對聚合物吸附性能的影響Table 1 Effect of different polymerization conditions on the adsorption properties of polymers
固定聯(lián)苯三唑醇、功能單體和交聯(lián)劑的條件不變,通過考察乙腈用量、充氮氣時間、聚合溫度研究其對聚合物吸附性的影響。從表1可見,乙腈50 mL、充氮氣15 min、聚合溫度60 ℃時吸附量大且印跡效果好。因為,當(dāng)乙腈用量為15 mL時,聚合反應(yīng)與本體聚合效果相當(dāng),即生成的聚合物為塊狀;隨著乙腈用量的增加,乙腈不僅起到溶解作用,而且也有致孔作用,導(dǎo)致聚合物會更加松散,當(dāng)乙腈用量為50 mL時能形成較多聚合物,但當(dāng)乙腈用量增加到70 mL時,聚合物不易形成,因此,實驗選擇50 mL為最佳乙腈用量。實驗研究了充氮氣時間,當(dāng)沖入氮氣5 min時,產(chǎn)生的聚合物很少,這是由于充入的氮氣量少不能將氧氣完全趕出;充氮氣20 min時產(chǎn)生的聚合物明顯少于充氮氣15 min,這是因為充氣時間過長會導(dǎo)致致孔劑揮發(fā);而充氮氣10 min時生成聚合物所需時間過長,只有在充氮氣15 min條件下,反應(yīng)8 h左右聚合物基本全部生成。實驗還研究了聚合溫度對聚合物的影響,隨著溫度的升高,聚合速率加快,70 ℃時,在6 h能生成大量的MMIP;60 ℃時,8 h左右出現(xiàn)大量MMIP;50 ℃時,反應(yīng)24 h以后,能夠生成較多的MMIP;實驗還嘗試在45 ℃聚合,反應(yīng)48 h以后,反應(yīng)液仍為澄清,無聚合物生成。結(jié)果表明,聚合溫度過高(如70 ℃)時,體系容易發(fā)生爆聚,導(dǎo)致聚合物結(jié)構(gòu)不均一;而低溫制備的聚合物其分子識別性好,但是如果溫度過低,就不能達到引發(fā)劑AIBN進行熱分解的溫度,不能發(fā)生聚合反應(yīng),因此實驗中選用60 ℃作為最佳反應(yīng)溫度。
2.2.1 靜態(tài)吸附等溫線
圖2 MMIP和MNIP對聯(lián)苯三唑醇的靜態(tài)吸附等溫線Fig. 2 Static adsorption isotherms of MMIP and MNIP toward bitertanol
以初始質(zhì)量濃度C0為橫坐標(biāo)、吸附量Q為縱坐標(biāo)作圖,得到MMIP和MNIP的靜態(tài)吸附等溫線,如圖2所示??梢钥闯?,MMIP比MNIP對模板分子有更好的吸附性能,在相同的濃度下,MMIP的吸附量遠(yuǎn)大于MNIP,這是由于在MMIP的合成過程中其內(nèi)部形成的空間結(jié)構(gòu)能夠與模板分子吻合,形成印跡空穴,它可以“記住”模板分子,可以特異吸附模板分子。而MNIP中不存在模板分子,也不能形成印跡空穴,因此MNIP對模板分子無特異吸附性。
2.2.2 Scatchard分析
使用Scatchard模型對聚合物的吸附性能進行評價,如式(4)所示:
式中:Qmax為結(jié)合位點的最大表觀量/(μmol/g);Q為MMIP吸附模板分子的量/(μmol/g);C0為模板分子的初始質(zhì)量濃度/(μmol/L);Kd為結(jié)合位點的平衡解離常數(shù)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 HaploView 4.2軟件進行SNPs的 Hardy-Weinberg平衡、連鎖不平衡水平(LD)分析。SPSS 19.0統(tǒng)計軟件分析入組人群與其他地區(qū)人群的差異,χ2檢驗分析基因型及等位基因頻率的統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
以Q為橫坐標(biāo),Q/C0為縱坐標(biāo)繪制Scatchard曲線,如圖3所示。
圖3 MIP吸附性的Scatchard曲線Fig. 3 Scatchard curve of MIP adsorption
圖3 表明,Q/C0與Q不存在單一的線性關(guān)系,表示MMIP中的結(jié)合位點不是等價的,說明MMIP吸附目標(biāo)物質(zhì)時,作用位點非均一,其具有2 類結(jié)合位點,分別為特定孔穴引起的高結(jié)合位點和一些非共價鍵引起的低結(jié)合位點,每種結(jié)合形式有獨特的作用性質(zhì)。由圖3可看到2 條直線,故可推斷它們之間有2 種結(jié)合位點,說明聯(lián)苯三唑醇與MAA在形成聚合物時有2 種結(jié)合形式,并且在洗脫模板分子后形成2 種結(jié)合性質(zhì)不同的結(jié)合位點。通過作圖擬合,得到2 個線性方程:第1類吸附位點的方程為y=62.051-0.337x,Kd1=2.97 μmol/L,Qmax1= 184.29 μmol/g;第2類吸附位點的方程為y=0.070 7x+26.089,Kd2=14.14 μmol/L,Qmax2=368.90 μmol/g。
在固定其他反應(yīng)條件不變的前提下考察聚合物產(chǎn)率隨聚合時間的變化關(guān)系,結(jié)果顯示當(dāng)聚合時間為24 h時,聚合物產(chǎn)率最高;當(dāng)聚合時間超過24 h后,聚合物產(chǎn)率增加幅度趨于平穩(wěn),因此確定最佳聚合時間為24 h。在此條件下改變引發(fā)劑使用量考察引發(fā)劑用量對聚合物產(chǎn)率的影響。結(jié)果表明,隨著引發(fā)劑用量的增加,功能單體和交聯(lián)劑聚合的愈發(fā)充分,聚合物產(chǎn)率逐漸增加;當(dāng)引發(fā)劑用量超過40 mg時,聚合物產(chǎn)率增加的速度趨于平緩,這是因為此時分散體系中可以利用的功能單體和交聯(lián)劑都消耗殆盡,化學(xué)反應(yīng)接近終點,無法形成更多的聚合物。綜上所述聚合時間為24 h且引發(fā)劑用量為40 mg時聚合物產(chǎn)率最高,最高產(chǎn)率為76.4%。
2.4.1 紅外光譜分析
由圖4a可見,572 cm-1為Fe—O的特征吸收峰,說明已制備了Fe3O4粒子。圖4b中1 097、952、563 cm-1處分別為Si—O—Si的反對稱伸縮振動峰,Si—O—H的彎曲振動吸收峰和Fe—O的特征峰,794 cm-1和468 cm-1處分別為Si—O的伸縮和彎曲振動峰,這些特征峰的增加說明SiO2已成功包裹在Fe3O4粒子上。圖4c為MMIP的紅外譜圖,3 440、1 094、948、578 cm-1處分別為硅膠表面的O—H基團的伸縮振動峰、Si—O—Si反對稱伸縮振動峰、Si—O—H的彎曲振動吸收峰和Fe—O的特征峰,803 cm-1和463 cm-1處分別為Si—O的伸縮和彎曲振動峰,除此之外,2 990、1 736 cm-1處為飽和C—H的伸縮振動吸收峰和C=O伸縮振動吸收峰,1 631 cm-1處對應(yīng)的C=C伸縮振動吸收峰很小,說明交聯(lián)劑與功能單體大部分進行了交聯(lián)聚合反應(yīng),這些特征峰的增加說明在包裹了SiO2的Fe3O4表面有聚合物生成。圖4d為MNIP的紅外譜圖,它的吸收峰位置與圖4c的吸收峰位置基本一致,但1 736 cm-1處C=O伸縮振動吸收峰相對于1 093 cm-1處Si—O—Si反對稱伸縮振動峰,相對峰值明顯減小,說明在磁性微球表面發(fā)生聚合的MNIP較少。結(jié)果表明,功能單體MAA與模板分子聯(lián)苯三唑醇在磁性微球表面預(yù)聚合形成復(fù)合物時有利于聚合物的聚合。MNIP的吸收峰位置與MMIP基本一致,證明MMIP與MNIP 2 種交聯(lián)共聚物骨架結(jié)構(gòu)的化學(xué)組成相同。結(jié)果表明,在包覆SiO2的磁性Fe3O4載體表面有印跡聚合反應(yīng)發(fā)生。
圖4 Fe3O4(a)、Fe3O4@SiO2(b)、MMIP(c)和 MNIP(d)的紅外光譜圖Fig. 4 IR spectra of Fe3O4 (a), Fe3O4@SiO2 (b), MMIP (c) and MNIP (d)
由聯(lián)苯三唑醇的分子結(jié)構(gòu)分析可知,聯(lián)苯三唑醇分子中含有三唑環(huán),存在著帶有孤對電子的N原子,電負(fù)性較大,可與羧基中的H形成氫鍵;聯(lián)苯三唑醇分子中還含有羥基,可與MAA中羰基上的O形成氫鍵;此外聯(lián)苯三唑醇分子還顯示一定的堿性,可以和功能單體MAA的羧基產(chǎn)生離子作用;由此可推測印跡分子聯(lián)苯三唑醇與功能單體MAA的作用形式,如圖5所示。
圖5 聯(lián)苯三唑醇與功能單體作用形式Fig. 5 Action form between bitertanol and functional monomer
2.4.2 透射電子顯微鏡分析
通過透射電子顯微鏡表征Fe3O4和MMIP形貌,由圖6A可知,F(xiàn)e3O4為大小約10 nm的球形粒子,且有一定的團聚,說明制備所得Fe3O4為納米級粒子。由圖6B可知,MMIP粒徑約為100 nm,其粒徑較Fe3O4粒子大很多,說明在Fe3O4表面確實形成聚合物層。2.4.3 磁響應(yīng)性能分析
圖6 Fe3O4(A)和MMIP(B)的透射電子顯微鏡圖Fig. 6 Transmission electron micrographs of Fe3O4 (A) and MMIP (B)
為了考察印跡聚合物的磁響應(yīng)性能,將其溶于乙腈溶劑中,超聲使其均勻分散,并將其置于磁鐵的一側(cè),每隔1 s拍照一次,記錄其在外加磁場下與溶液的分離過程,拍攝的照片如圖7A所示。實驗發(fā)現(xiàn),MMIP在磁場作用下,能迅速聚集在與磁鐵右端接觸的管壁上,當(dāng)與磁鐵接觸10 s時MMIP即完全聚集在管壁上,溶液澄清。當(dāng)撤走外加磁場后,聚合物粒子很快會重新分散在乙腈溶劑中,得到穩(wěn)定的磁流體,如圖7B所示。結(jié)果表明,在乙腈溶劑中,MMIP具有良好的磁響應(yīng)和再分散性能。
圖7 在外磁場作用下印跡聚合物聚集過程(A)和 分散性能(B)的照片F(xiàn)ig. 7 Photographs showing the aggregation process of imprinted polymers (A) under external magnetic field and dispersion performance (B)
實驗將4 種三唑類農(nóng)藥儲備液(100 μg/mL)分別配制成不同質(zhì)量濃度(0.01~100 μg/mL)的標(biāo)準(zhǔn)溶液,經(jīng)測定后,以待測物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如表2所示。聯(lián)苯三唑醇線性范圍為0.06~100 μg/mL,三唑酮、戊唑醇和烯唑醇的線性范圍為0.03~100 μg/mL,線性關(guān)系好(r≥0.999 6),檢出限在0.01~0.02 μg/mL之間。
表2 4 種三唑類農(nóng)藥線性關(guān)系及檢出限Table 2 Linear relationships and detection limits for four triazole pesticides
以聯(lián)苯三唑醇MMIP作為固相萃取材料,樣品按1.3.7.1節(jié)方法處理,在1.3.7.3節(jié)HPLC測定條件下進行測定。結(jié)果顯示,本實驗所測的多種樣品中均未檢出上述4 種三唑類農(nóng)藥。代表性樣品的色譜分離圖見圖8、9。
圖8 分子印跡固相萃取小米樣品吸附凈化效果譜圖Fig. 8 Chromatograms of four triazole pesticide residues extracted from mille by molecularly imprinted solid phase extraction
圖9 分子印跡固相萃取梨樣品吸附凈化效果譜圖Fig. 9 Chromatograms of four triazole pesticide residues purified from pear fruit by molecularly imprinted solid phase extraction
由圖8a、b與圖9a、b可知,聚合物不能吸附雜質(zhì),可以很好地凈化樣品。由圖8c和圖9c可知,磁性分子印跡萃取材料只能吸附模板分子和它的結(jié)構(gòu)類似物,這充分表明了它可以很好地分離和富集復(fù)雜基質(zhì)中的目標(biāo)物質(zhì)。
采用本方法對小米、小麥、白菜、梨、蘋果等多種樣品在添加量為0.1 μg/mL和10 μg/mL條件下進行測定,其結(jié)果見表3。
表3 回收率和精密度實驗結(jié)果(n=5)Table 3 Recovery and precision of the proposed method (n= 5)
由表3 可知, 4 種農(nóng)藥的平均回收率在87.7%~104.3%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為1.39%~3.46%(n=5)。該檢測方法對三唑類農(nóng)藥的回收率高、精密度好。將實驗制備的印跡傳感器與其他文獻方法檢測實際樣品進行比較,如表4所示,該方法樣品前處理簡便,且檢出限更低。
表4 該方法與其他測定聯(lián)苯三唑醇的方法比較Table 4 Comparison of this method with other methods for the determination of bitertanol
以Fe3O4@SiO2為磁性載體,聯(lián)苯三唑醇為模板分子,通過表面印跡的方法,合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的聚合物微球,并優(yōu)化了聚合工藝,當(dāng)致孔劑乙腈用量50 mL、聚合溫度60 ℃、充氮氣時間15 min時IF最高,特異性吸附能力最好,且聚合物產(chǎn)率為76.4%。靜態(tài)吸附結(jié)果表明,MMIP有很好的吸附性;由Scatchard分析可知,聯(lián)苯三唑醇和MAA有2 種結(jié)合位點,Kd1=2.97 μmol/L、Kd2=14.14 μmol/L。通過紅外光譜、透射電子顯微鏡及磁響應(yīng)對聚合物進行表征,結(jié)果表明,MMIP聚合成功印跡聚合物粒徑約為100 nm,且聚合物磁響應(yīng)性能和再分散性能較好。以最優(yōu)條件下制備的聚合物為固相萃取材料,對多種樣品進行萃取凈化,并采用HPLC法進行測定。結(jié)果為樣品加標(biāo)回收率為87.7%~104.3%,RSD為1.39%~3.46%(n=5)。該方法簡單快速、選擇性強,有利于促進樣品的快速前處理實現(xiàn)。