分子印迹光子晶体传感芯片的制备及对邻苯二甲酸酯类-分析化学.PDF

第43卷 分析化学 (FENXI HUAXUE)摇 研究报告 第4期 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 2015年4月 ChineseJournal of Analytical Chemistry 471~478 DOI:10.11895/j.issn.0253鄄3820.140901 分子印迹光子晶体传感芯片的制备及 对邻苯二甲酸酯类化合物的检测 1 1 *1 *1,2,3 1,2,3 1,2,3 兰小波摇 赵文斌摇 王梦凡 摇 齐 崴 摇 苏荣欣 摇 何志敏 1(天津大学化工学院,天津300072) 2(天津大学化学工程联合国家重点实验室,天津300072) 3(天津化学化工协同创新中心,天津300072) 摘摇 要摇 将光子晶体与分子印迹技术相结合,制备了一种反蛋白石结构的分子印迹光子晶体传感芯片,并将 其应用于4种邻苯二甲酸酯类化合物的检测效果研究。 分子印迹光子晶体传感芯片的制备过程包含3个步 骤。 首先,通过垂直沉降自组装方法制备SiO 蛋白石结构模版;随后,向蛋白石结构模板空隙中填充含有印 2 迹分子邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)的预聚液,引发光聚合;最后,移除SiO 结构模版及印迹分子,得到对邻 2 苯二甲酸酯类化合物具有特异性识别功能的分子印迹光子晶体传感芯片。 结果表明,传感芯片对待测物分子 -5 的识别过程可通过布拉格方程转换为可读的光学信号,当4 种待测物浓度从 1伊10 mol/ L增大到 1 mol/ L 时,最大衍射峰位置发生20~40 nm 的红移,且检测过程仅需6 min。 检测芯片高度交联的聚合物结构令其具 有较高的稳定性和重复利用性,5次检测后,芯片仍保持较好的传感性能。 关键词摇 光子晶体;分子印迹;邻苯二甲酸酯类物质;布拉格衍射 1摇 引摇 言 近年来,由邻苯二甲酸酯类化合物引起的公共健康问题备受关注。 邻苯二甲酸酯类物质主要作为 塑化剂广泛应用于塑料、橡胶等包装材料及药丸和营养品的肠衣中[1,2]。 在这些材料中,邻苯二甲酸酯 类化合物分子并不是以共价键与包装材料相结合,而是呈游离态,这增加了其从包装材料中脱落而进入 [3] 食物和饮料当中的可能性 。 对于邻苯二甲酸酯类化合物的毒理学研究表明,分子量较小的物质,如邻苯 二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DNP)等会刺激眼鼻喉,引起不适感;分子量较大的种类,如邻苯 二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)等可能扰乱生物体内激素的 正常分泌、损害人体的生殖系统与免疫系统,还可能诱发癌症,对肝脏、肾脏造成严重伤害[4,5]。 目前,用于 检测邻苯二甲酸酯类物质的方法主要有高效液相色谱鄄质谱联用分析法[6~8] ,固相萃取鄄液相色谱联用分 析法[9,10] ,固相微萃取分析法[11~13] ,固相微萃取鄄气相色谱鄄质谱联用分析法[14~16]。 光子晶体[17,18]是一种新型的纳米结构材料,其特征是不同介电常数的介质材料在空间呈现周期性 变化,这导致某些波段的光在其中传播时产生光子带隙,由此便在可见光范围内产生新的光学特 性[19,20] ,这一特点使光子晶体成为理想的光学传感检测材