分子印迹技术在食品安全检测分析中的应用论文_沈媛媛

分子印迹技术在食品安全检测分析中的应用论文_沈媛媛

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【摘 要】分子印迹技术使用在食品安全检测中,主要为了对农药、抗生素、激素的监测。随着我国经济建设和工业化进程的加快,食品安全处在了不得不进行整治的地步。食物链中多种复杂的有害物质威胁着人们的健康。需要加强视频安全监测技术,满足检验的实际需求。使用分子印迹技术的灵敏、高效的功能,可以分辨出食品污染链条中的复杂基因,方便快捷地将之清除在食品供应链之外。

【关键词】分子印迹;固相萃取;食品检测

食品安全是关系到人类健康和生存的问题。世界各国都将食品安全的检验监测作为基本国策进行监督和治理。我国由于对食品安全工作起步较晚,因此存在标准不严格,制约不到位等问题。食品中添加剂、残留农药、污染物等物质含量超标,严重威胁着人们的生命财产安全。必须要构筑起技术壁垒,将食品污染源拒绝在食品供应链之外。加强食品贸易管控,检验检测禁用品、药物、污染物的精确度要不断提高,才能真正将健康中国的宏伟目标实现。

一、分子印迹固相萃取的工作原理

分子印迹技术是为了获得空间结构结合点与某分子契合的聚合物而进行的实验植被技术。

首先,具有适当功能基的功能单体和模板分子组成新的单体模板分子复合物。

选用交联剂将单体互相交联,使共聚合物的功能基在空间的排列和定向上固定[1]。

第二,通过技术将模板分子洗脱,使得高分子与模版分子达到空间结构上的匹配。

第三,固相萃取技术可以说是对样品的处理技术。它的工作原理是使用固体吸附剂将目标化合物吸附后,使用洗脱液进行洗脱工作。这个技术萃取液体样本中的化合物速度快,准确率高,而且费用低廉。目前被广泛使用着。尤其是在农药、兽药、食品添加剂等有害成分的萃取分离工作上取得了很大的成效。

1、分子印迹技术具有很多生物大分子技术没有的优势,包括:

(1)聚合物的位点、受体作用对外部的环境变化具有抗性,这个抗性包括物理抗性和化学抗性。

(2)分子印迹聚合物的功能基团可以修饰,从而提高亲和力等能力;

(3)MIP的使用不会与亲和力的使用相互冲突,对溶剂、离子、热、酸碱环境等具有很强的抵抗力;

(4)生产MIP不需要免疫动物就能得到均一的亲和力,操作时间短,效率高。

(5)分子印迹聚合物可以取代免疫动物对产物形成均一的亲和力,不需要在使用生物检验系统就可以达到诊断、分离、纯化和定量分析,而且效率和准确率都很高。

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3、分子印迹聚合物的制备包括的步骤为:

首先,将模板分子与功能单体进行结合,产生功能团和空间结构互补的状态;

第二在过量交联剂的作用下形成配合物;

第三,模板分子 、功能单体配合物发生聚合反应,形成高分子聚合物;

第四,通过模板分子的去除,得到分子印迹聚合物。

二、分子印迹技术在食品安全监测中的应用

1、将食品样品使用固相萃取的手法进行验证。传统的固相萃取吸附剂在萃取和洗脱过程中会出现难以掌握的问题,因此在现代固相萃取领域已不常采用。现在进行的处理过程,分子印迹合成的聚合物是按照模板分子进行定做,能够识别特异性的萃取物,便于掌控,环境适应性强。分子印迹技术检验食品农药残留物,可以克服样品体系复杂等难题,提高监测设备的监测能力。在使用分子印迹及技术检验蔬菜残留除草剂的过程中,科学家们使用了硅胶为载体的合成分子印迹聚合物的新方法,加入甲基丙烯酸和三氟甲基丙烯酸为功能单体,加入硅胶剧烈摇动,引发聚合物制备,去除模板分子,装填HPLC柱后,检测出了蔬菜样品中的苯基脲类除草剂的成分。

2、经过新的固相萃取的方法对试样的处理实验验证,在提取的聚合物中,各类抗菌药、除草剂、尼古丁等,在使用了固相萃取基数后,均迅速地被提取、纯化和浓缩。使用分子印迹聚合物,利用高效液相色谱进行定量分析后,合成的分子印迹聚合物回收率达到百分之八十。萃取的合成分子和模板分子被优化为各个参数。监测结果达到了欧盟的标准,经过衍生化后,利用毛细管气相色谱的检验和分析,结果显示有效地去除了有害化学成分的基本干扰,具有较高的检出率和较高的精密度。科学家对毒死害虫的模板分子检测实验中,使用分子印迹技术,考察了毒死害虫分子聚合物的特性。萃取了多种虫类的聚合物,发现均产生了聚合物对模板分子的印迹效应。加样回收率为96%,RSD小于5.3%。

3、在膜分离领域的应用,是结合了微孔筛和分子印迹特异性两种能力进行的检测。使用分子印迹膜可以利用其对分子的特异性吸附达到对通道更大扩散的目的。MIM具有处理量大、易放大的特点,因此在很多领域得到广泛使用。尤其是对合成高聚物、除草剂进行膜分离具有特异识别能力。近年来科学家们在复合膜的开发和利用上取得更多有效的进展,采用的新型复合膜将印迹纳米离子高的比表面积与膜的支撑作用接起来[2]。使用起来手法新颖且效率很高。

4、在传感器中的应用,是利用传感器中的敏感部件和转化器进行紧密结合后,利用传感器的敏感层对目标分析物产生物理变化,再通过物质监测方法将监测效应转化为第二信号。传感器监测技术的灵敏性很高,分析速度快,特别是通过计算机应用技术实现了在线监测,是食品安全进入数字化的一个重要发展方向。分子印迹聚合物在传感器中的应用,使得这一检验技术可以耐高温、压力、酸碱以及有机溶剂。对于一些难以检验的化学物质进行检验不再是难题。如今在使用上已经刚开始取代生物敏感材料检验手法。

5、在免疫分析技术领域的应上,分子印迹免疫吸附检测技术可以用于杀虫剂、激素等的监测。医学上还将这种分析技术应用在血浆中的监测。通过检验结果表明,分子印迹免疫检测技术性能稳定,不仅可以检验血浆,还能检验水溶液中的有害化学物质。在对比了多项化学物质的检验手法之后发现,分子印迹技术可以用于扑热息痛、肾上腺素、睾丸酮、氯霉素、布洛芬等药物的免疫分析监测。可以替代生物抗体应用于临床药物分析。

结语:

从目前分子印迹聚合物初步应用研究中我们看到,这种分析技术值得持续使用和研究。食品中的添加剂、除草剂等化学物质在动植物体内的残留直接影响着人体的安全。因此使用分子印迹聚合物的检测技术确实能起到避免有害物质污染食品的作用。随着研究的不断深入,对于识别机理尚不够明确的问题应该继续加以关注和研究,但并不妨碍将这种检验手法加以推广,形成产业化。

参考文献:

[1] 周振中,李彩霞.分子印迹技术在食品安全检测中的应用[J].安徽农业科学,2012,(7):3967-3969,3972.

[2] 马倩影.分子印迹技术在食品安全检测中的应用研究进展[J].食品安全导刊,2015,(36):106.

论文作者:沈媛媛

论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期

论文发表时间:2016/11/18

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