一种大环内酯类抗生素磁性中空多孔型分子印迹聚合物的制备方法及应用文献综述

一、选题的依据和意义：

大环内酯类抗生素（MACs）是一类由糖苷键与脱氧糖连接的14-16个碳原子形成的大环内酯构成的弱极性和碱性分子^[1]。“大环内酯”的名称来源于它们的结构，其特征是一个含有各种氨基糖的内酯环^[2]。其中，红霉素是第一代大环内酯类抗生素，于20世纪50年代从红潮菌中分离得到；克拉霉素和阿奇霉素是第二代大环内酯类抗生素；除此之外，MACs还包括罗红霉素等常见的十几个种类。MACs可以与原核细胞中核糖体50S亚基中的23S核糖体RNA可逆结合，因此此类抗生素可以抑制RNA依赖性蛋白的合成。同时，MACs通过抑制肽链转移而抑制蛋白质的伸长，导致不完全肽链的分离，从而增加未成熟蛋白质的浓度。因此，MACs对大多数革兰氏阳性菌、部分革兰氏阴性菌和支原体具有强烈的抗菌活性，这些抗生素已成为临床治疗中最常用的四种抗感染药物之一。一般来说，MACs是用来对付敏感生物的，包括呼吸道、生殖器、胃肠道和皮肤感染。

二、研究现状及发展趋势（含文献综述）

为了确保人类健康，大多数国家和监管机构制了法规，并为各种食品基质中的MACs设定了最大残留限量（MRLs）。尽管在整个欧盟（EU）中禁止使用MACs作为饲料添加剂和生长促进剂，但在世界其他地方，MACs仍然在被使用。因此，开发有效的分析方法来检测和监测动物源性食品中的MACs残留具有重要意义。由于MACs结构中缺乏发色团，其化合物的紫外响应非常弱^[3]。随着分析仪器的快速发展，可以使用高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）分析痕量MACs ^[4]。但是，由于食物样本的含有大量杂质，如蛋白质和脂肪，其成分非常复杂。这些杂质不仅会污染分析仪器，导致灵敏度降低，还会影响目标分析物的分离。为了消除基质的干扰和改善化合物的响应，合适的样品制备方法是必不可少的。因此，开发用于同时分析复杂样品中MACs的快速且有效的小型化预处理技术是非常值得关注的。磁性mu;分散固相萃取（M-mu;-DSPE）技术和分子印迹聚合物（MIPs）的组合应用可以解决这个问题。

三、本课题研究内容

基于磁性纳米粒子的M-mu;-DSPE技术已应用于生物样品中靶标分子的分离和富集; ^[5,6]。均匀分散在生物样品中的磁性纳米粒子可有效吸附靶标分子，并在外磁场的控制下快速完成洗涤、洗脱过程。 除了易于操作外，M-mu;-DSPE还具有样品和溶剂用量少、材料用量少的优点，可以提高提取效率和回收率^[7,8]。这些优点使其非常适用于痕量化合物的提取和净化过程。 在M-mu;-DSPE程序中，磁性纳米颗粒（MNP）的合适改性是实现高提取效率的关键因素。在本实验中，我们将开发一种制备磁性HPMIPs复合材料的新方法。

四、本课题研究方案及实验特色

磁性Fe₃O₄纳米粒子很容易被一层含有大量胺基官能团的聚多巴胺（PDA）覆盖，这不仅可以防止其被氧化并提高其化学稳定性，而且还提供了一个中间反应平台，可以在下一步反应中连接HPMIPs。通过用HPMIPs接枝Fe₃O₄@PDA纳米颗粒的表面制备HPMIPs官能化的Fe₃O₄@PDA纳米颗粒，这可以使其具有识别并结合特定分子和有效磁分离的优点。因此，HPMIPs功能化的Fe₃O₄@PDA将比上面介绍的常规MMIPs具有更高的结合能力和更低的传质阻力。在HPLC-MS/MS分析之前，将复合物用作MACs的M-mu;-DSPE的吸附剂，与仅用于DSPE的HPMIP相比，预处理时间可以进一步缩短，并且在操作中也可以避免材料损失。最后，本实验对MACs合成复合材料的提取条件，吸附能力和选择性进行了评价，并首次应用该材料同时提取和测定食品样品中的7种痕量MACs残留。

五、研究目标

我们实验的预期可能需完成如下工作：通过功能化磁珠及唾液酸覆盖的金纳米粒子构建的“三明治结构”，实现小分子标签与目标待测蛋白大分子直接的量的相关关系，成功将检测待测蛋白大分子转变为检测小分子标签，为进一步提高检测的灵敏度及检测效率；对唾液酸覆盖的金纳米粒子表面引入的标签小分子的量、“三明治结构”构建条件、标签小分子的释放条件、色谱条件、质谱参数等各个条件进行优化考察，进行表征。