[發(fā)明專利]兩種不同極性納米顆粒的制備及吸附血清基質(zhì)中多種類農(nóng)藥殘留的應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210146924.7
• 申請日: 2022-02-17
• 公開（公告）號: CN114192105A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任發(fā)政;尹雪峰;李依璇;方冰;張曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J20/22;B01J20/30;B01D15/08;B01J20/28;G01N30/02;G01N30/08;G01N30/34;G01N30/72
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 張丹

本發(fā)明依據(jù)常見農(nóng)藥不同極性的差異，設(shè)計兩種靶向不同極性農(nóng)藥的納米顆粒進行特異性吸附；得到兩種穩(wěn)定且可控修飾量的納米顆粒分別為Fe₃O₄@SiO₂?NH₂及Fe₃O₄@SiO₂?COOH，與市售相比合成技術(shù)具有改進且可控，進一步優(yōu)化萃取血清中多種不同極性農(nóng)藥的吸附與解吸附過程中關(guān)鍵因素，經(jīng)UHPLC?QTOF?MS定量檢測后，得到各農(nóng)藥在線性范圍（0.01?10ng/mL）內(nèi)基質(zhì)標曲滿足一元二次方程，且R²=0.992?0.9999，方法驗證證實在線性范圍內(nèi)具有較優(yōu)回收率：70.1?113.3%及檢出限：0.01–0.08 ng/mL。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及納米顆粒吸附并檢測農(nóng)藥殘留，屬于環(huán)境生物檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

流行病學研究表明人類可通過多種方式暴露于農(nóng)藥環(huán)境中造成體內(nèi)農(nóng)藥殘留，與多種慢性疾病產(chǎn)生具有相關(guān)性。為了更具科學性的說明這種相關(guān)性，大量研究致力于明確人體內(nèi)農(nóng)藥的殘留量。但是由于農(nóng)藥的低殘留量（≤0.1ng/mL）及人體檢測基質(zhì)(血清、尿液等)的復雜性，已有的方法并不能有效地檢出基質(zhì)內(nèi)殘留的微量農(nóng)藥。因此本研究提出以農(nóng)藥作為目標物，根據(jù)近些年新興納米顆粒方法的可修飾性，低檢出限，快速磁分離等優(yōu)點設(shè)計靶向農(nóng)藥的多種納米顆粒。使其在忽略基質(zhì)影響下，能達到對農(nóng)藥的高效吸附。

現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)報道了利用納米顆粒去除環(huán)境中農(nóng)藥殘留的報道，如德國埃爾朗根-紐倫堡大學Dirk Zahn課題組和Marcus Halik課題組聯(lián)合在報道了一種可快速去除水中草甘膦的磁性納米Fe₃O₄顆粒（直徑~20 nm）。這些納米材料可在30分鐘內(nèi)顯著降低草甘膦濃度。吸附后的顆粒能通過磁鐵全部從水中回收，并通過加熱去除表面吸附物予以循環(huán)利用。G. R. Tortella團體則利用了銅納米顆粒 (NCu) 和硫酸銅（作為本體形式）對兩種常用殺菌劑的吸附能力的影響（多菌靈和異菌脲）到兩種農(nóng)業(yè)土壤上，結(jié)果證明NCu 的存在會略微改變吸附。王鵬慶從不同的角度研究氨基修飾納米磁顆粒（amino-modified magneticnano particles，NH₂@MNPs）對雙氯芬酸鈉（diclofenac sodium，DS）的吸附作用，探索其吸附性能、吸附影響因素以及適用條件。其考察了不同DS初始濃度、不同吸附材料濃度下NH₂@MNPs對DS的吸附效果，研究了不同時間、溫度、pH條件下磁性納米顆粒的吸附性能，并進行了吸附-解吸附試驗，評價其吸附性能。結(jié)果顯示氨基修飾磁性納米顆粒對DS的吸附作用隨DS濃度和吸附劑濃度的增加而增大，溫度和pH值對磁性納米顆粒的吸附作用有一定影響。在室溫條件下，DS濃度為2.267mg/mL時，水中藥物清除率最高可達94.22%（Fe₃O₄終濃度為4.148mg/mL），在0.1mol/L NaOH作用下，解吸附率可達93.27%，藥物釋放完全。實驗表明，氨基化納米磁顆粒對雙氯芬酸鈉有優(yōu)越的吸附和解吸附性能，是一種有效的可去除水中藥物的磁性吸附劑。

目前并未有相關(guān)技術(shù)用納米顆粒萃取并檢測人體樣本中農(nóng)藥殘留的技術(shù)公開。申請人為彌補現(xiàn)有技術(shù)的空缺，研發(fā)并制備了兩種極性的納米顆粒，用于萃取并檢測環(huán)境中常見農(nóng)藥在人體中的殘留。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是提供含有兩種含不同極性功能基團的納米顆粒組合物制品，其特征在于，所述的兩種不同極性納米顆粒分別為NH₂修飾的Fe₃O₄@SiO₂和COOH修飾的Fe₃O₄@SiO₂；其中Fe₃O₄@SiO₂為 SiO₂包覆 Fe₃O₄的納米顆粒；在一個具體的實施例中所述的納米顆粒，其特征在于，所述的納米顆粒通過以下方法制備：