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果樹所專家開展水果中山奈酚提取檢測的新型磁性分子印跡聚合物的研究

 

近日,中國農業科學院果樹研究所果品質量安全風險監測與評估創新團隊在分析化學領域重要期刊Journal of Chromatography A》在線發表了題為Synthesis and characterization of magnetic molecularly imprinted polymers for effective extraction and determination of kaempferol from apple samples的研究論文(第一作者程楊博士,通訊作者聶繼云研究員)。

山奈酚 (KaempferolKAE) 又稱山奈素,屬黃酮類化合物,其具有抗癌、抗炎、抗氧化劑、解痙、抗潰瘍、利膽利尿、止咳等多種生物及藥理活性,具有很高的研究與應用價值。因此,黃酮類化合物對人們健康的影響已引起廣泛的關注,成為營養學及藥理學研究的熱點。目前從復雜體系中分離/提取山奈酚的選擇性問題一直未能得到有效的解決。因此,將對模板分子具有特殊親和性和選擇性的分子印跡聚合物(Molecularly Imprinted PolymersMIPs)應用于實際樣品中山奈酚的提取測定具有重要的科學意義。

分子印跡技術 (Molecularly Imprinted TechnologyMIT) 是模擬抗體與抗原、酶與底物等存在于自然界的分子識別作用,以目標分子為模板合成具有特殊分子識別功能的高分子印跡聚合物的一種技術,因其具有制備簡單、成本低、化學穩定性好、易保存、壽命長等特點而受到廣大科研工作者的關注。但傳統MIPs存在體系粘度大、目標分子不易洗脫、特異性識別位點低,吸附平衡時間較長等缺點使其應用受到了限制Fe3O4具有優異的磁性,利用改性的Fe3O4@SiO2結合分子印跡技術制備出的磁性分子印跡聚合物(Fe3O4@SiO2-MIPs),兼具磁性納米顆粒和MIPs的優點,在外磁場條件下,表現出選擇性好、吸附效率高、操作簡單、分離快速等特性。     

該論文針對水果中重要黃酮類物質山奈酚,據此合成制備出以改性Fe3O4@SiO2為磁性內核的球形新型磁性分子印跡聚合物Fe3O4@SiO2-MIPs,并將其應用于水果中山奈酚的提取和測定。Fe3O4@SiO2-MIPs自身具有磁性分離特性,用簡單的外加磁鐵即能實現不經離心或過濾直接從復雜樣品中快速提取分離山奈酚,其自身的球形結構也增大了材料的比表面積,整個磁性分離過程在20s內完成,極大地縮短了樣品前處理時間。合成的Fe3O4@SiO2-MIPs對于山奈酚吸附量是結構類似物槲皮素的2.8倍。并且在實際樣品的前處理過程中能夠基本消除復雜體系中其它基質對于目標分析物提取的干擾。該論文的研究結果豐富了水果中山奈酚提取的前處理技術,為果品質量安全檢測的目標物快速分離純化提供了的新思路和有益借鑒。

該研究得到國家蘋果產業技術體系CARS-27)、中國農業科學院科技創新工程(CAAS-ASTIPCAAS-ZDRW202011)、國家果品質量安全風險評估專項(GJFP2019011)等項目的資助。(通訊員: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).

 

原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967320308062

 

 

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