具有优异选择性的磁性膨润土复合材料的制备及其对水中痕量生物毒素的萃取

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21605056
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0401.分离与分析
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Recently, several modifications of solid phase extraction (SPE) are exploited, most being based on miniaturization and automation of various stages of the SPE. Particularly noteworthy is magnetic solid phase extraction (MSPE). However, the reported MSPE sorbents, which present low extraction yield and poor selectivity for bioactive contaminants in water. And upon this, the multifunctional magnetic bentonite molecularly imprinted nanomaterials with high selectivity are prepared and used as the sorbents of MSPE for microcystins (MCs). Then, a novel method of MSPE combined with ultra-high performance liquid chromatography (UPLC) for determination of trace amounts of MCs in water samples was developed. The MSPE sorbent was simple in preparation and low cost, and the developed MSPE-UPLC method was suitable for sensitive determination of MCs in water samples. Structure characterization and surface characteristic of the magnetic sorbent will be investigated particularly; adsorption and desorption behavior of MCs on the magnetic nanomaterials will be evaluated systemically. Furthermore, the research will also focus on the clarification of adsorption mechanism for the magnetic nanomaterials acting on MCs. The results of this project will provide the theoretical principle for development of novel functionalized extraction materials. The work will also extend the application of magnetic nanomaterials in environmental and biological analysis.
近年来,基于取样装置小型化及自动化的发展需要,在传统固相萃取技术(SPE)基础上发展起来的磁性固相萃取技术(MSPE)引起了人们的广泛关注。对水中生物污染物富集效率低、选择性差是MSPE吸附剂普遍存在的问题。据此,本项目拟制备出对水中生物污染物具有选择性的功能化磁性膨润土分子印迹复合材料,用于生物毒素微囊藻毒素(MCs)的高效萃取,并与超高效液相色谱(UPLC)技术相结合,建立对水样中痕量MCs检测的新方法。这种新型的磁性复合材料具有制备方法简单、原料成本低的优势,以其作为MSPE的固相萃取材料,可以显著提高UPLC对MCs的检出限。本项目将详细表征磁性材料的结构和表面性质,系统研究影响萃取MCs的相关因素,进一步揭示磁性复合材料对MCs的吸附机理。此研究将为新型萃取材料的开发奠定理论基础,同时也将拓展磁性纳米复合材料在环境分析及生物分析等领域的应用。

结项摘要

膨润土具有比表面积大、易于功能化修饰等优点,其在溶液中以悬浊液的形式存在,限制了其在样品前处理领域中的应用。为了解决膨润土固液分离难的问题,并提高其对微囊藻毒素MC-LR的选择性吸附能力,通过一步溶剂热法在无机柱撑膨润土表面修饰Fe3O4纳米粒子。制备得到的磁性膨润土材料Fe3O4@Al-B的饱和磁化强度为36.2 emu/g,比表面积为110 m2/g。由Langmuir等温吸附方程式拟合得到Fe3O4@Al-B对MC-LR的最大吸附容量为161.3 mg/g,该磁性材料可用于溶液中MC-LR的选择性萃取。进一步以磁性膨润土为基板,选择微囊藻毒素的MC-LR构型为模板分子,以多巴胺为交联剂和功能单体,制备得到表面分子印迹材料Fe3O4@B-MIPs。不加入模板分子制得的磁性吸附剂无法萃取溶液中的MCs,而Fe3O4@B-MIPs对溶液中的MCs具有选择性萃取能力。在最佳条件下,建立了基于该磁性材料的用于环境水中MCs分析的MSPE-UPLC分析方法,该方法的定量限、检出限均低于WHO限定的饮用水中MCs允许的最高浓度(1μg/L)。以水中的抗生素类污染物为研究目标,制备了对氟喹诺酮类及四环素类抗生素具有选择性萃取能力的磁性纳米微球Fe3O4-Cys@MIL125-NH2、Fe3O4@SiO2@FeO。建立了基于上述磁性材料的、用于分析水中抗生素类污染物的MSPE-UPLC/TUV分析方法。本实验拓展了环境友好的膨润土及磁性纳米材料在样品前处理领域的应用,为环境水样中痕量MCs、抗生素的精准测定提供了便捷的分析方法。

项目成果

期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Dispersive solid-phase extraction of bisphenols migrated from plastic food packaging materials with cetyltrimethylammonium bromide-intercalated zinc oxide
十六烷基三甲基溴化铵插层氧化锌分散固相萃取塑料食品包装材料中迁移的双酚
  • DOI:
    10.1016/j.chroma.2019.460666
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Chromatography A
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Lili Lian;Xinhao Jiang;Junjiao Guan;Zhifu Qiu;Xiyue Wang;Dawei Lou
  • 通讯作者:
    Dawei Lou
Preparation and Application of Needle Extraction Device Packed with Sol-gel-Derived Perhydroxy Cucurbit[6]uril Coating Fiber
溶胶凝胶法过羟基葫芦[6]脲涂层纤维填充针拔装置的制备及应用
  • DOI:
    10.1007/s10337-019-03720-1
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Chromatographia
  • 影响因子:
    1.7
  • 作者:
    Zhang Xiaoyu;Chen Jie;Lian Lili;Wang Xiyue;Guo Xiaoyang;Chen Huijun;Zhu Bo;Hou Shuang;Lou Dawei
  • 通讯作者:
    Lou Dawei
Fabrication of glucose-derived carbon-decorated magnetic microspheres for extraction of bisphenols from water and tea drinks
葡萄糖源碳修饰磁性微球的制备用于从水和茶饮料中提取双酚
  • DOI:
    10.1002/jssc.201900611
  • 发表时间:
    2019-11-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF SEPARATION SCIENCE
  • 影响因子:
    3.1
  • 作者:
    Lian, Lili;Jiang, Xinhao;Lou, Dawei
  • 通讯作者:
    Lou, Dawei
金属有机框架MIL-101(Fe)对水中微囊藻毒素-LR的吸附
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    分析测试学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    连丽丽;姜鑫浩;邓艺辉;娄大伟
  • 通讯作者:
    娄大伟
PREPARATION OF MAGNETIC ZR-PILLARED BENTONITE AND ITS APPLICATION IN CONGO RED REMOVAL
磁性ZR柱撑膨润土的制备及其在刚果红去除中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    Topics in Chemical & Material Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Lian Lili;Lv Jinyi;Liu Yimin;Ren Zhongyuan;Ma Xianhong;Lou Dawei
  • 通讯作者:
    Lou Dawei

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其他文献

纤维填充整体针式萃取装置的制备及其性能研究
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  • 发表时间:
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  • 作者:
    杨巧玲;娄大伟;祝波;连丽丽;任红;金丽;胡凤;陈晓影
  • 通讯作者:
    陈晓影
磁性固相萃取鄄液相色谱法测定环境水样中痕量的微囊藻毒素
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    分析化学
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  • 作者:
    连丽丽;金丽
  • 通讯作者:
    金丽
新型聚硅酸铝锌-淀粉复合絮凝剂的制备及其表征
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    娄大伟
Fe3O4@TiO2核壳微球吸附-光催化联合去除四环素性能
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PSAZ-CTS的制备及对松花江水的絮凝效果
  • DOI:
    10.13550/j.jxhg.2015.09.013
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    2015
  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    韩雪;娄大伟;连丽丽;孙红;郭亭秀;陈慧君
  • 通讯作者:
    陈慧君

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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