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果树所专家开展水果中山奈酚提取检测的新型磁性分子印迹聚合物的研究

 

近日,中国农业科学院果树研究所果品质量安全风险监测与评估创新团队在分析化学领域重要期刊Journal of Chromatography A》在线发表了题为Synthesis and characterization of magnetic molecularly imprinted polymers for effective extraction and determination of kaempferol from apple samples的研究论文(第一作者程杨博士,通讯作者聂继云研究员)。

山奈酚 (KaempferolKAE) 又称山奈素,属黄酮类化合物,其具有抗癌、抗炎、抗氧化剂、解痉、抗溃疡、利胆利尿、止咳等多种生物及药理活性,具有很高的研究与应用价值。因此,黄酮类化合物对人们健康的影响已引起广泛的关注,成为营养学及药理学研究的热点。目前从复杂体系中分离/提取山奈酚的选择性问题一直未能得到有效的解决。因此,将对模板分子具有特殊亲和性和选择性的分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted PolymersMIPs)应用于实际样品中山奈酚的提取测定具有重要的科学意义。

分子印迹技术 (Molecularly Imprinted TechnologyMIT) 是模拟抗体与抗原、酶与底物等存在于自然界的分子识别作用,以目标分子为模板合成具有特殊分子识别功能的高分子印迹聚合物的一种技术,因其具有制备简单、成本低、化学稳定性好、易保存、寿命长等特点而受到广大科研工作者的关注。但传统MIPs存在体系粘度大、目标分子不易洗脱、特异性识别位点低,吸附平衡时间较长等缺点使其应用受到了限制Fe3O4具有优异的磁性,利用改性的Fe3O4@SiO2结合分子印迹技术制备出的磁性分子印迹聚合物(Fe3O4@SiO2-MIPs),兼具磁性纳米颗粒和MIPs的优点,在外磁场条件下,表现出选择性好、吸附效率高、操作简单、分离快速等特性。     

该论文针对水果中重要黄酮类物质山奈酚,据此合成制备出以改性Fe3O4@SiO2为磁性内核的球形新型磁性分子印迹聚合物Fe3O4@SiO2-MIPs,并将其应用于水果中山奈酚的提取和测定。Fe3O4@SiO2-MIPs自身具有磁性分离特性,用简单的外加磁铁即能实现不经离心或过滤直接从复杂样品中快速提取分离山奈酚,其自身的球形结构也增大了材料的比表面积,整个磁性分离过程在20s内完成,极大地缩短了样品前处理时间。合成的Fe3O4@SiO2-MIPs对于山奈酚吸附量是结构类似物槲皮素的2.8倍。并且在实际样品的前处理过程中能够基本消除复杂体系中其它基质对于目标分析物提取的干扰。该论文的研究结果丰富了水果中山奈酚提取的前处理技术,为果品质量安全检测的目标物快速分离纯化提供了的新思路和有益借鉴。

该研究得到国家苹果产业技术体系CARS-27)、中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIPCAAS-ZDRW202011)、国家果品质量安全风险评估专项(GJFP2019011)等项目的资助。(通讯员:何文上)

Fig.1. The schematic for the synthesis of Fe3O4@SiO2-MIPs.

 

Fig.2. SEM images of the Fe3O4@SiO2-MIPs (A) and Fe3O4@SiO2-NIPs (B).

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967320308062

 

 

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