苏ICP备112451047180号-6
摘要:本研究提出一种利用分子各种程序印迹聚合物测定铜的食物样本。铜印迹聚合物是由自由基溶液聚合在一个含有铜,桑色素,4-乙烯基吡啶为功能单体的管中,作为一个十字形链接单体,2,2′偶氮二异丁腈为引发剂。用红外线和x射线衍射研究聚合物粒子合成之前和之后沥滤特征。不同变量的影响如酸碱溶液,吸附和解吸时间、类型和最少的洗脱液洗脱,复杂的聚合物材料评估。萃取效率超过99%得到洗脱的聚合物10毫升0.5克分子L−1EDTA。检测极限的提出过程0.14μgL−1。该方法应用于食品中痕量铜的测定实际样品。
关键词：铜、分子印迹聚合物、小麦面粉、玉米面粉、大麦面粉。
介绍：铜是一种重要元素，需要各种各样的生物分子来维持正常的结构功能和细胞增殖。这种金属在过度可能有毒量，尤其是在某些遗传病。人类铜的主要来源是食物对接触。确定该元素的食品总是适当。在将军浓度的微量水平被发现和各种常用方法是必要的这些分析[1 - 4]。分子印迹技术是一种特定的显式的化学方法，可以模仿天然受体模板的行为,这是适合此个目的。在一个主要的应用分子印迹在固相萃取中，在科学和工业分子印迹是一项新兴技术日益增长的趋势。使用这种技术，高度交联聚合物分子周围形成允许一个模板功能和交联异分子聚合的聚合物。选择性识别模板形成是互补的的形状和模板分子的化学结构，这些模板可能会重新绑定模板分子或结构密切相关类似物具有类似天然抗体亲和力和选择性[10]。对于廉价、稳定、分子识别的分子印迹印迹聚合物(MIP)是很容易准备。因此，MIPs可能被认为是人工亲和力媒体[9]。在这项工作中，分子印迹聚合物常被用于各种从复杂食物样品分离铜。在合成过程中，桑色素 (维生素p)的合成聚合物已经申请铜水媒体的选择性萃取。不同的实验条件的影响,如、pH值的解决方案、吸附和提取时间、类型和体积洗脱液的提取效率优化。
实验
材料：从奥尔德里奇(美国密尔沃基,作业指导书)。维生素p、EDMA AIBN国家使用得到桑色素和所有酸纯度最高的都可以从默克公司(达姆施塔特,德国)。使用没有任何净化硫酸铜、硝酸或其他氯盐的阳离子可用的最高纯度。原液铜(1000毫克/升)是由溶解适量的标准,解决方案在双蒸馏水25mL瓶,稀溶液制备适当在原液中加蒸馏水稀释。
装置：测量进行了同步电感耦合等离子体光发射光谱法(ICP-OES,瓦里安Vista-Pro澳大利亚)耦合的v型槽喷雾器并配备了电荷耦合器件。The ph ICP条件见表1.确定模型630瑞士万通酸度计与glass-calomel电极相结合。
聚合物的制备：以下程序是利用合成聚合物:0.24 g的硫酸铜和0.2克桑色素被重管,溶解在15毫升的甲醇。
表1 ICP-OES仪器条件
添加0.43 g的维生素p, EDMA4.0克,50毫克AIBN到样品溶液中。氧气的示例解决方案是通过冒泡氮10.0分钟,然后用液态氮冷冻,真空密封。反应聚合是在水浴60°C 浴热6.0 h。在砂浆地面、干和已筛合成聚合物获得粒子直径的范围55 - 75μm。被暂停的微粒聚合物在甲醇和甲醇倾注四次。删除模板, 在72.0 h期间用一定数量2摩尔L−1盐酸处理剩余的粒子，并且一定数量的过剩盐酸用甲醇洗。从依赖完全删除的模板聚合物,铜离子浓度后的含水阶段所需的治疗时间用ICP-OES测量。最后, 在80°C烘干粒子。图1显示了分子印迹聚合物合成示意图。同样的,非印迹聚合物(夹)也没有铜离子的准备。
食品样品制备、一个能整除(1.0 g)的样本转移到波辅助容器微中，与提取10毫升硝酸溶液(0.1摩尔L−1)作为溶剂萃取液。进行温度达到80°C时取出,照射时间10分钟,辐照食品样本的功率为100 w ，再将辐照样品转移到一个25mL容量瓶完成实验并做标记。
复杂Adsorption-Extraction研究
在批处理实验研究的聚合物颗粒悬浮吸附的复杂样品的解决方案。在示例解决方案中pH值是由一滴一滴地调整为3.61摩尔L−1氢氧化钠或盐酸。在吸附的反应中，0.2 g的印聚合物粒子添加到25mL样液，一个包含12.5µg铜和25µg莫兰。铜离子浓度后的含水阶段所需的治疗时间由ICP-OES测量。仪器响应是定期检查解决标准铜:三个重复的的抽取物和每个样品溶液测量进行的方案。从这个方程提取铜的百分比计算:
C0和C f的浓度的铜离子萃取前后的解决方案分别。
相位分布比率(D)使用以下公式计算:
W是聚合物在克的重量和V水相的体积毫升。
把聚合物粒子在10毫升的0.5 L−1摩尔EDTA的the MIP冲洗来解除复杂的吸附铜。包含铜的印迹聚合物放置在解吸介质中并不断在1000 rpm,室温搅拌10 h。最终浓度的铜水相是由ICP -海洋能的铜的数量减去铜的聚合物一定数量的聚合物, 加载到初始铜的聚合物中。
结果与讨论
红外光谱
红外(IR)光谱和印迹聚合物(淋溶铜)运用溴化钾颗粒材料记录方法(图2)。显然,没有吸收波段出现在该地区的1648 - 1638厘米，说明乙烯基群的缺席聚合物材料。这证实了完整的聚合的乙烯基吡啶。在同时,还有另一个清晰的红外光谱的淋溶和之间的差异。波段位于1560厘米−1分配给拉伸振动的吡啶基氮淋溶聚合物。但这是转移到低波数与铜离子络合聚合物。一个弱带附近的芳环1243厘米−1ν(C-N)出现在聚合物也要转移到大约1254厘米，在聚合物淋滤表示C═N集团维生素p参与铜离子交互。此外,铜拉伸模式在717厘米消失在淋溶和聚合物粒子之间。
图2 unbleached红外光谱,b淋溶,c non-imprinted聚合物
图3 x射线衍射模式(a)和淋溶IIP(b)
x射线衍射(XRD)
淋溶MIP的XRD模式粒子的角位置图3(2 h)。展览的XRD模式纯铜氧化物(曲线)和淋溶。
MIP(曲线B)。淋溶MIP的XRD峰对应于氧化铜,见曲线,在曲线B缺席表明铜离子被完全移除在沥滤。
pH值的影响
一组示例解决方案,包含12.5µg铜和25µg桑色素在25毫升拍摄的。pH值的影响在铜离子的吸附研究pH值1 - 6的范围MIP和聚合物。解决方案的pH值是必要的调整值的增加1摩尔L氢氧化钠和1摩尔L盐酸。吸附的pH值的影响铜的复苏是图4所示。吸附铜的比例增加了pH值增加到3.6,然后降低pH值的进一步增加,同意文献[1]。在低pH值,copper-Morin复杂的不稳定。因此,pH值调整到3.6在所有后续的研究。
图4 pH值影响萃取效率的铜离子
洗脱液的选择
选择复杂的洗脱液适合铜保留,之后其吸附样品溶液,复杂而被剥夺了探亲权和各种有机酸性的解决方案溶剂。表2中给出的数据,很明显,10毫升的0.5 L−1摩尔EDTA可以实现复杂的定量洗脱印迹聚合物。
吸附和解吸的影响(提取)
表3展示吸附和萃取时间的影响铜的百分比离子利用MIP和夹颗粒。表3中给出的数据,很明显,最低搅拌3小时是很有必要的量化提取铜出现在25毫升MIP示例解决方案。此外,定量洗脱吸附MIP,复杂发生7 h后利用从10毫升0.5摩尔L−1EDTA。以确保吸附和完全解吸的铜离子发生吸附和萃取时间分别选择3和8 h,在后续的研究。
表3吸附的影响和解吸时间的铜离子的百分比提取利用MIP和夹颗粒。
分析性能
在最优条件下描述,校准曲线线性在50 - 200的浓度范围µg L。上面的最小二乘方程的动态线性范围如下:
检测极限(LOD)测定铜的这个过程进行了研究最优条件。从获得的LOD土块= 3 Sad(空白)m−10.14µg L−1。所有的统计计算是基于平均一式三份提取和测量每个标准溶液在给定的范围内。这个过程的准确性。了铜在认证的参考材料的分析,即SRM 8433 -从NIST玉米麸皮。取得的结果是2.53±3.9.1µg g−1。认证的值是2.47±0.4µg g−1。这些结果表明,提出的验证过程。的浓缩系数,定义为线性的斜坡的比例部分的校准各种常用的图表之前和之后,为26岁。
铜离子的选择系数选择其他无机阳离子
研究了批处理过程。MIP粒子检测铜离子的分离从Zn2 +,Co2 +,Pb2 +,倪2 +离子单独或它们的混合物。的元素的浓度由ICP-OES决定。铜离子的选择性对另一个阳离子是由两个分区的比例系数,DCu2 +和糖尿病n +这被称为选择性的因素
结果总结在表4。从结果很明显,定量分离铜与其他阳离子是可能的。与其他相比金属离子的选择性因素值表明,铜离子的MIP合成具有更高的选择性。
评估过程的适用性真正样品不同的矩阵,应用于提取和测定铜离子从三个不同的食物样本。
表5显示了三种不同的萃取铜的食物样品.
金属离子的选择性因素值表明,铜离子的MIP合成具有更高的选择性。
评估过程的适用性真正样品不同的矩阵,应用于提取和测定铜离子从三个不同的食物样本。表5显示了三种不同的萃取铜的食物样品.
结论:
在本研究中,分子印迹聚合物的分离和各种常用铜合成利用VP的组合作为功能单体,AIB引发剂和copper-Morin模板。的最佳pH值解决方案定量提取为3.6。比较吸附研究表明铜印迹聚合物粒子提供选择性的优势对铜离子甚至在其他阳离子有类似的离子半径的存在。检测的极限这个过程是0.14µg L。铜印吸附剂,非常选择性的铜离子,将抗干扰的一个有用的材料各种常用的提取和铜离子。