红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究

《红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究关键字：红霉素,分子,印迹,光子,晶体,凝胶,传感器,传感,研究红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶传感器的研究本文为Word文档，感谢你的关注！　　摘要以红霉素为印迹分子，聚苯乙烯二维光子晶体为模板，甲基丙烯酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸甲酯为交联剂，2，2二乙氧基苯乙酮为引发剂，紫外光引�l聚合，在甲醇乙酸（9∶1，V/V）中洗脱印迹分子，得到能够特异性识别红霉素的分子印迹二维光子晶体水凝胶。通过测试德拜环直径变化，研究了此水凝胶在红霉素溶液中的响应性能。实验结果表明，当红霉素的浓度从0增

2、加到1×106mol/L时，德拜环直径增加6mm，相应的晶格间距减小30nm。此外，水凝胶在1×106mol/L红霉素的类似物罗红霉素、琥乙红霉素溶液中，德拜环直径仅分别增加1.5和2.0mm，表明此光子晶体水凝胶具有良好的选择性，有望用于红霉素低成本的简易检测。　　关键词分子印迹；二维光子晶体；水凝胶；红霉素；传感器　　1引言　　红霉素（Erythromycin，EM）为大环内酯类抗生素，对革兰阳性菌有较强的抑制作用[1]。因其价格低廉，在医药业和养殖业广泛使用，造成了红霉素滥用问题日益突出。红霉素具有潜在的肝毒性，长期服用红霉素或

3、食用红霉素残留的食品，可引起胆汁淤积、肝酶升高和坏死性肝病，以及精神障碍和关节炎综合症等疾病[2]。为保证食品安全，我国规定动物组织中红霉素的最高残留限量为200μg/kg[3]。王丹等[4]研究发现，我国地表水中含有68余种抗生素，部分抗生素在珠江、黄浦江等的取样检出率高达100%，其中包括红霉素。发生在2006年的“多宝鱼事件”，红霉素就是污染源之一。因此，建立能够准确、专一检测红霉素的方法，有助于保障公众饮水安全，监测控制水污染。　　目前，红霉素的检测方法主要有微生物法[5]、免疫法[2]、光度法[6]、高效液相色谱串联质谱法[

4、7]等。微生物法检测成本低、设备简单，但稳定性差，灵敏度低；免疫法特异性强、灵敏度高，适用于开发试剂盒；光度法设备简单、灵敏度低。高效液相色谱串联质谱法分离速度快、效率高，但仪器体积大、昂贵，需要专业人员操作。　　分子印迹技术（MIT）是制备对特定分子具有专一识别性能的聚合物的技术[8]。光子晶体水凝胶（Photoniccrystalhydrogel）[9]则是将光子晶体包埋在智能凝胶中，凝胶在外界环境刺激下产生体积变化，同时引起光子晶体晶格参数变化，光子带隙的位置发生移动，如果带隙位置移动较大，材料的结构色会发生变化。将分子印迹技术

5、与光子晶体水凝胶相结合制得的分子印迹光子晶体水凝胶，能够对目标分子实现专一识别作用，可用于检测牛血清蛋白[10]、双酚A[11]、香草醛[12]、有机磷[13]、氯胺酮[14]、L苯丙氨酸[15]、L色氨酸[16]、辛克宁[17]、2，4，6三氯酚[18]、四环素[19]，氯霉素[20]，诺氟沙星[21]等，具有灵敏度高、无需标记、专一性好等特点。　　目前，分子印迹光子晶体水凝胶均使用三维光子晶体作为模板，尚未见以二维光子晶体为模板的报道。三维光子晶体模板的制备过程比较繁琐费时，而二维光子晶体制备过程相对简单快速，在光子器件[22]和

6、传感器[23]等领域已得到应用。二维光子晶体具有独特的光学性质，即对入射光有较强的朝前衍射[24]，当单色光垂直入射时，在二维光子晶体背面会产生德拜衍射环[25，26]，衍射环能够直观地反映凝胶体积变化，简单、快速，无需借助复杂仪器设备，并且德拜衍射检测范围更广。Asher等利用这种原理制备了响应抗生物素蛋白[27]、刀豆蛋白[28]、葡萄糖[29，30]、氨和湿度[26]、pH值[31]及白色念珠菌[32]等多种传感器。目前，尚未见二维光子晶体水凝胶检测抗生素的报道。本研究以红霉素为印迹分子，制备红霉素分子印迹二维光子晶体水凝胶，通

7、过测试德拜环直径，研究了此光子晶体水凝胶在红霉素溶液中的响应性，有望将其用于红霉素的检测。　　2实验部分　　2.1仪器与试剂　　UV2550紫外可见光分光光度计（日本岛津公司）；JSM6460扫描电镜（日本电子株式会社）；78HW1型恒温加热磁力搅拌器（常州国华电器有限公司）；KQ250DE超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；TG16WS离心机（湘仪离心仪器有限公司）；VORTEX5涡旋振荡器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）；FA2004N精密电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；HH1数显恒温水浴锅（余姚长丰仪表厂）；绿色激光

8、笔（波长532nm，西安市诺青激光有限公司）；SZ93自动双重纯水蒸馏器（上海亚荣生化仪器厂）。　　红霉素（EM，98.23%，Aladdin公司）；罗红霉素（RM，94%，上海源叶生物科技有限公司）；琥乙红霉素（EEs