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基于共价有机框架及分子印迹聚合物的磺胺类药物富集和检测

硕士研究生：郝晴年级：2021级导师：胡坤研究员

专业：生物与医药研究方向：分析化学

摘要

磺胺类药物（Sulfonamides，SAs）是一种人工合成广谱抗菌药物，被广泛应用

于畜牧业和临床治疗。然而这些药物具有亲水性好、化学稳定性强等特性，容易残

留在环境和食物中，通过食物链进入人体，严重影响人体消化、生殖系统功能，甚

至导致人体对该类药物产生抗药性，造成无药可医的情况。因此开发一种高选择性、

高灵敏度和快速简便的检测磺胺类药物的方法是非常有意义的。目前SAs的检测方

法中，色谱法和质谱法是应用较为普遍的定性定量检测技术，但对SAs现有的检测

技术仍存在吸附剂用量大、残留量低、基质复杂等问题，使得分析的灵敏度和准确

度面临挑战。因此，本论文合成了离子共价有机框架（Ioniccovalentorganic

framework，ICOF）和表面分子印迹聚合物（Surfacemolecularlyimprintedpolymers，

SMIP）两种材料，并以其作为吸附剂，结合HPLC、UV、MALDI-TOFMS对食品

中的SAs进行了多组分同时富集、分离和检测。具体研究内容如下：

1.概述了吸附材料、吸附方法和检测方法在富集和检测磺胺类药物方面的应用，

提出本论文的依据和意义。

2.以三醛基间苯三酚（2,4,6-Triformylphloroglucinol，Tp）和带有两个正电荷的

1,1′-双（4-氨基苯基）-[4,4′-联吡啶]-1,1′-二氯化铵（VIO-NH）作为配体，采用溶剂

2

热法合成一种阳离子共价有机框架（RT-ICOFs），并以其作为吸附剂用于磺胺甲恶

唑（Sulfamethoxazole，STZ）、磺胺二甲氧嘧啶（Sulfadimethoxine，SDM）、磺胺

间甲氧嘧啶（Sulfamonomethoxine，SMX）、磺胺甲基嘧啶（Sulfamerazine，

SMR）、磺胺嘧啶（Sulfadiazine，SDZ）等五种磺胺类药物吸附富集和检测。采用

氮气吸附-脱附（BET）、热重分析测试（TGA）、X射线粉末衍射（XRD）、Zeta

电势、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱等表征技术对其

结构和性质进行了表征。最优富集条件：萃取剂10mg、萃取溶剂为20mLpH=7的

去离子水、富集时间为10min；最优解吸条件：解吸剂为乙腈、解吸时间为3h；液

相色谱分离条件：流动相为A:乙腈、B:水，采用梯度洗脱程序，初始流动相比例为

A:B=5%:95%，0-5min内A从5%提高到65%，5-15min内A从65%提高到70%，

15-15.01min内A提高至100%并保持10min，20-20.01min将A降低至5%保持5

min以平衡色谱柱。在此条件下，SDZ在1-100ng/mL、SMX在1-500ng/mL、SMR

在1-100ng/mL、STZ在1-500ng/mL、SDM在1-500ng/mL范围内具有良好的线性

响应，检测限分别为0.4ng/mL、0.7ng/mL、0.4ng/mL、0.7ng/mL、2.7ng/mL，RSD

为0.21%-9.84%。并将该方法用于牛奶等实际样品分析和检测，STZ、SDM、SMX、

SMR、SDZ的回收率分别为97.93%、93.05%、83.81%、95.53%、94.43%，RSD

为1.24%-6.13%。此外，我们对其吸附性能进行了研究，在最优吸附条件下，该材

料对STZ、SMX、SDM吸附容量分别是311.39mg/g、341.95mg/g、363.64mg/g，

吸附机理研究表明，该吸附符合Langmuir模型和伪二级动力学。作为对比，本章还

以三醛基间苯三酚（Tp）和带有一个正电荷的溴化乙锭（Ethidiumbromide，EB）

作为配体，合成了一种