[发明专利]基于磁性分子印迹聚合物放大效应的SPR传感器构建及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于磁性分子印迹聚合物放大效应的SPR传感器构建以及该SPR传感器在农药检测中的应用，属于表面等离子体共振传感技术领域。

背景技术

分子印迹技术是指制备与模板分子在空间和结合位点上完全匹配的聚合物的制备技术。分子印迹聚合物（MIPs）具有机械/化学稳定性、成本低、易于制备等优势，被广泛用于各个科学领域。目前，简单易行的本体聚合法是制备MIPs最常用的方法，但是，制备的高度交联的聚合物网络，内部模板印迹分子不易洗脱，颗粒内部扩散阻力大，包埋在颗粒内部的印迹位点不能发挥作用，从而降低了印迹位点的利用率。为了克服以上缺点，尺寸小和高比表面积的纳米材料被应用于分子印迹中。以纳米材料为印迹基质，将结合位点局限在基质的表面上，有利于模板分子的洗脱和重结合。在众多印迹基质中，磁性纳米粒子引起了人们的极大兴趣。在Fe₃O₄纳米粒子表面进行分子印迹，合成的磁性MIPs核壳微球具有良好的超顺磁性，在外磁场下能方便迅速地对产物进行富集和分离，使得磁性MIPs已成为各领域的研究热点。

多巴胺（DA，3,4-二羟基苯），作为贻贝黏附蛋白（Mefp-5）的小分子模拟物，含有大量包括儿茶酚、氨基、羧基、π–π键等在内的非共价键功能基团。DA在弱碱性条件下可自聚合生成聚多巴胺（PDA）而粘附在各种无机和有机材料表面。将表面印迹纳米技术的优势与DA的自聚合特性结合起来，为MIPs材料的方便制备提供了绿色环保的新方法和新途径。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于磁性分子印迹聚合物放大效应SPR传感器构建及其应用。

本发明是这样来实现的，采用分子印迹技术，以DA为功能单体，毒死蜱（CPF）为模板分子，在弱碱性条件下DA自聚合生成PDA的同时，将CPF印迹于Fe₃O₄NPs表面，制备磁性分子印迹聚合物（CPF-Fe₃O₄@PDA NPs），洗脱模板分子CPF后，制成含有特异性识别CPF的印迹空腔的分子印迹聚合物（MIP-Fe₃O₄@PDA NPs）；当样品中含有CPF时，重结合了CPF的磁性分子印迹聚合物被SPR金片表面的乙酰胆碱酯酶（AChE）捕获，SPR信号增强，建立了一种基于磁性分子印迹聚合物放大效应的CPF灵敏性SPR传感方法。

本发明采用以下技术方案：

（1）Fe₃O₄NPs的制备：将2.35g FeSO₄·7H₂O和4.1g FeCl₃·6H₂O溶解于90mL水中，室温下迅速加入25mL质量百分浓度为25%的氨水，溶液由橙色变成黑色，再逐滴加入1mL油酸，于下反应1h，获得平均粒径为6-7nm的Fe₃O₄NPs，上述实验过程需在氮气保护下进行；最后，用磁铁将溶液中的Fe₃O₄NPs分离出来，于4℃储存备用；

（2）磁性分子印迹聚合物的制备：将50mg Fe₃O₄NPs溶解于20mL、10mM、pH8.0的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐（Tris）缓冲溶液中，加入5mL含1mg/mL CPF的乙腈溶液，室温下机械搅拌2h，再加入25mg DA，室温下继续搅拌4h；反应产物用磁铁分离出来，用体积比3%醋酸和体积比20%乙腈的混合溶液洗脱印迹的CPF分子和未聚合的DA，直至洗脱液中检测不到CPF的紫外吸收峰；最后，用二次水将醋酸和乙腈清洗干净，即获得含有CPF印迹空腔的磁性分子印迹聚合物；非分子印迹聚合物的制备过程与磁性分子印迹聚合物相似，只是不加入目标分子CPF；