分子印跡電化學(xué)傳感器對食用油中塑化劑鄰苯二甲酸二異壬酯的快速檢測

黃世慧，潘相玉，張榴萍，周麗繪，王斯崢，羅世龍，張穎霞，胡軍

（1 華東理工大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，上海 200237；2 中儲糧鎮(zhèn)江糧油質(zhì)量檢測中心有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

塑化劑是塑料制品加工中常添加的高分子助劑，鄰苯二甲酸酯類塑化劑（phthalate acid esters，PAEs）因油溶性強、水溶性低、黏度高等特點成為最常用塑化劑之一，從2007年的270萬噸增加到2020年的750萬噸[1-2]。PAEs在食品包裝塑料制品，尤其是食用油包裝中的使用，存在較大的泄漏風險。部分PAEs有致癌風險，世界各國已將PAEs列為嚴格控制的污染物，制定了一系列的標準法規(guī)。我國《食品安全國家標準食品接觸材料及制品用添加劑使用標準》（GB 9685—2016）規(guī)范了對PAEs的管控執(zhí)行標準。因此，食品中低劑量塑化劑的檢測與監(jiān)控，是提高食品安全的必要舉措。

目前對PAEs 的檢測通常采用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）[3]、高效液相色譜儀（HPLC）[4]、液相色譜聯(lián)用儀（HPLC-MS）[5-6]等大型儀器進行。雖然上述檢測方法線性關(guān)系良好、檢出限低，但樣品的前處理復(fù)雜、檢測過程耗時長，最后檢測結(jié)果滯后于生產(chǎn)質(zhì)量控制需求。因此，大量的研究聚焦于樣品前處理的改進。Wu 等[7]制備了磁性鄰羥基偶氮苯（M-HAzo）多孔有機聚合物，將其作為新型吸附劑應(yīng)用于塑料瓶裝果汁（PAEs）的預(yù)濃縮，并用高效液相色譜-紫外（HPLC-UV）對其進行檢測。Montevecchi 等[8]利用優(yōu)化超聲-渦旋輔助分散液液微萃取法（USVADLLME）提取PAEs，并使用GC-MS對PAEs進行含量測定。上述方法還是依賴于大型儀器的檢測，難以實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場、市場管理監(jiān)測部門的快速檢測。

分子印跡技術(shù)（molecular imprinting technology，MIT）是發(fā)展較為成熟的一種化學(xué)分析技術(shù)[9-11]。分子印跡聚合物[12-13]是將目標分子為模板劑，通過與功能單體的弱分子作用形成空間互補結(jié)構(gòu)，進一步聚合可得到包含目標分子的高交聯(lián)聚合物；再對目標物進行洗脫，得到具有與目標分子空間構(gòu)型匹配和多重作用位點的腔穴，使分子印跡聚合物具有識別性能。分子印跡聚合物在傳感器[14-15]識別元件中的應(yīng)用得到了研究者的重視。

因此，本文結(jié)合電化學(xué)檢測的高效便捷性和分子印跡聚合物的高響應(yīng)性，以PAEs 類塑化劑典型分子鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）為目標分子，在量化計算篩選分子印跡聚合物（MIP）單體基礎(chǔ)上，合成了甲基丙烯酸類分子印跡聚合物（DINP-MIP），并制成電化學(xué)傳感器，對實際食用油中DINP 目標分子及類似塑化劑分子進行檢測，為實現(xiàn)食品中低劑量塑化劑快速檢測提供了方法和技術(shù)。

1 材料和方法

1.1 主要材料

鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP），分析純，上海耐澄生物科技有限公司；偶氮二異丁腈（AIBN），分析純，強生化工（上海）有限公司；乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDGMA），分析純，北京華威銳科化工有限公司；鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP）、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基酯)（DEHP）、甲醇（MT）、乙酸（AC）、乙腈（ACN）、無水乙醇（EA）、鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]、殼聚糖（CS）等，分析純，上海泰坦科技股份有限公司；α-甲基丙烯酸（α-MAA），分析純，上海麥克林生化科技有限公司；氯化鉀（KCl），分析純，上海眾和化學(xué)科技有限公司。

1.2 主要儀器

NEXUS-470傅里葉變換紅外光譜分析儀，賽默飛世爾科技有限公司；UV-2500紫外可見分光光度計，中國SHIMADZU公司；Tristar-3020比表面積孔徑分析儀，美國麥克儀器公司；STA-499熱重分析儀，德國NETZSCH公司；JEM-6360掃描電子顯微鏡和JEM-2100 透射電子顯微鏡，日本JEOL 公司；PXS7-216精密酸度儀，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；CHI760電化學(xué)工作站，上海辰華有限公司。

1.3 試驗過程

1.3.1 以DINP塑化劑為目標的MIP的單體篩選

采用量化計算分析DINP 與不同功能單體之間結(jié)合能的大小，利用Material Studio（2019）中的Forcite 模塊優(yōu)化了DINP 與功能單體的幾何結(jié)構(gòu)，為了考慮π-π相互作用，采用了GRIME的D2方法（DFT-D），根據(jù)式(1)計算得到結(jié)合能（BE）。

式中，Ecomplex為目標分子DINP和單體之間的總勢能，kJ/mol；Esegment為單體的勢能，kJ/mol；EDINP為目標分子DINP的勢能，kJ/mol。

1.3.2 分子印跡聚合物（MIP）的合成

采用一鍋法自由基聚合制備得到以DINP 為目標分子的分子印跡聚合物DINP-MIP，具體過程如下：向100mL的三頸燒瓶依次加入目標分子DINP、功能單體α-MAA 和致孔溶劑乙腈溶液（10mL），常溫下超聲1h，聚合3h。預(yù)聚合結(jié)束后再向三頸燒瓶中加入交聯(lián)劑EGDMA及40mg的引發(fā)劑AIBN，超聲混合30min，再通入氮氣（N2）以除去系統(tǒng)中的O2，隨后進行70℃恒溫熱聚合，持續(xù)攪拌24h。合成過程中通過調(diào)變DINP、單體α-MAA以及交聯(lián)劑EGDMA 之間的比例，獲得性能最優(yōu)的聚合物。反應(yīng)結(jié)束后會得到白色塊狀產(chǎn)物，采用甲醇和水洗滌3 次，隨后60℃真空干燥24h，最終碾碎形成顆粒均勻的粉末。

將上述固體粉末置于錐形瓶中，加入100mL甲醇-乙酸溶液（甲醇∶乙酸=9∶1，體積比）作為DINP 洗脫液，放置在超聲波儀器中振蕩清洗，多次反復(fù)。每次收集上層洗脫液定容后，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測試，直至譜圖中無目標分子DINP，即聚合物顆粒中目標分子全部洗凈。之后用甲醇和水洗滌聚合物，除去多余的酸，最后干燥待用。得到的聚合物標記為DINP-MIP。

對比樣品非印跡聚合物（NIP）的制備與上述過程相同，只是在聚合過程中不加入目標分子DINP。

1.3.3 電化學(xué)傳感器的制備

分子印跡電傳感器的制備是將分子印跡聚合物（DINP-MIP）涂覆至絲網(wǎng)電極（SPE）表面形成分子印跡膜。具體為：稱取5mg 的DINP-MIP 粉末加入1mL 質(zhì)量分數(shù)0.5%的殼聚糖中，制備濃度為5mg/mL 的混合漿液，超聲分散2h直至溶液混合均勻。用微量進樣針吸取10μL 上述漿液，滴加到絲網(wǎng)印刷電極表面，室溫下自然風干，得到分子印跡聚合物修飾電極（DINP-MIP/SPE）。通過上述方法得到DINP-MIP/SPE。作為對照，NIP/SPE 制備方法與上述一致，只是聚合物更換成非印跡聚合物NIP。

1.4 材料表征

利用傅里葉變換紅外光譜分析儀（NEXUS-470）分析材料表面官能團，材料的比表面積和孔徑通過美國麥克儀器公司的Tristar-3020 分析儀在77K的N2氛圍下測試所得，并采用Brunauer-Emmett-Teller（BET）方程和Barrett-Joyner-Halenda（BJH）算法來計算。利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡（JEM-2100）和透射電子顯微鏡（JEM-6360）對材料形貌進行分析。最后使用熱重分析儀（TG-STA-499）在N2氛圍下以10℃/min 的加熱速率升溫，測試材料的熱穩(wěn)定性。

1.5 DINP的等溫吸附實驗

配制初始濃度分別為3μmol/L、4μmol/L、6μmol/L、8μmol/L、10μmol/L、12μmol/L、14μmol/L、15μmol/L、20μmol/L和50μmol/L的DINP/ACN標準溶液，分別取8mL 上述標準溶液轉(zhuǎn)移至10mL 的螺旋口玻璃瓶中，然后稱取10mg 的DINP-MIP 固體粉末加入其中。溶液在200r/min 的轉(zhuǎn)速下吸附1h。結(jié)束后靜置，取上清液用0.45μm 的濾膜過濾，得到澄清的濾液。利用紫外-可見光光譜儀進行測試，并根據(jù)式(2)計算DINP-MIP對目標分子DINP的吸附量。

式中，qe為聚合物的飽和吸附量，mg/g；C0和Ce分別為DINP溶液的初始濃度和吸附1h后的剩余濃度，μmol/L；V為DINP 標準溶液的體積，mL；M為DINP的標準分子質(zhì)量，g/moL；m為所加入的吸附材料的質(zhì)量，mg。

用Langmuir 模型對吸附數(shù)據(jù)進行擬合分析，Langmuir模型如式(3)所示。

式中，b為Langmuir 的吸附速率系數(shù)，L/mg；Ce為吸附平衡時體系中殘留DINP的濃度，μmol/L；qe和qm分別為平衡吸附量和單層飽和吸附量，mg/g。

1.6 電化學(xué)傳感器DINP-MIP/SPE的電化學(xué)測試

采用分子印跡電傳感器工作電極、對電極（Pt）和參比電極（Ag/AgCl）的三電極系統(tǒng)，利用電化學(xué)工作站（CHI760）對傳感器進行電化學(xué)表征。采用循環(huán)伏安法（CV）以及電化學(xué)阻抗法（EIS）來探究傳感器的電化學(xué)響應(yīng)性，其中電化學(xué)工作站CV 檢測的電壓范圍為-0.4～+0.8V，掃描速率為50mV/s，所用氧化還原探針為5mmol/L的K3[Fe(CN)6]。EIS 檢測設(shè)置的頻率范圍為0.1～1×106Hz，靜止時間為20s。

在對電化學(xué)傳感器DINP-MIP/SPE的識別響應(yīng)測試中，本工作以DINP為目標分子，選擇與其結(jié)構(gòu)相似的鄰苯二甲酸酯類塑化劑同系物：鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP）和鄰苯二甲酸二乙基己基酯（DEHP）作為干擾分子，考察修飾電極對目標分子DINP 的識別能力。評價DINP-MIP/SPE 對不同分子的響應(yīng)性（IF）定義為MIP傳感器相關(guān)的ΔIα-MIP與NIP傳感器ΔINIP的比值[16]，其計算方法如式(4)，其中ΔI（ΔI=I0-I）為當前電極在相應(yīng)溶液中吸附前I0與吸附后I響應(yīng)值之差。

式中，ΔIα-MIP為分子印跡修飾電極MIP/SPE 在目標溶液吸附前后的氧化峰電流差值，μA；ΔINIP為非印跡修飾電極NIP/SPE在目標溶液中吸附前后的氧化峰電流差值，μA；IF 為印跡因子；α-MIP為BBP、DINP、DEHP三種不同結(jié)構(gòu)類似物。

配制pH=7.00、濃度為0～1.00μmol/L的DINP/CAN系列標準溶液，將制備好的分子印跡電化學(xué)傳感器電極放置于系列濃度的溶液中吸附，保持吸附時間一致，記錄氧化峰電流的信號值。并以修飾電極吸附前后所對應(yīng)的電流變化值ΔIi與對應(yīng)的目標溶液DINP的濃度Ci（μmol/L）作相關(guān)性曲線，計算得到標準曲線的斜率絕對值K。根據(jù)信噪比（SNR=3）[17]，采用式(5)、式(6)計算出最低檢出限LOD。

式中，K為標準曲線的斜率絕對值；SD 為DINP-MP/SPE 電極對無DINP 的空白溶液平行測量8次后峰電流數(shù)值的標準偏差；Xi為第i次測試空白溶液對應(yīng)的氧化峰電流值；Xˉ為其平均值；N為平行測試的次數(shù)。

1.7 食用油品分析

從當?shù)爻匈徺I食用油作為實際樣品，添加目標分子DINP 后，先對油品進行簡單預(yù)處理，然后再采用上述相同方法進行電化學(xué)檢測。具體操作如下：向1g 待測食用油中分別添加DINP 形成0.1μmo/L、0.3μmo/L、0.5μmo/L 不同濃度，加入10mL 乙腈和正己烷混合溶液（體積比20∶1）萃取劑[18]，超聲20min使其充分混合，4000r/min離心收集上清液10mL。將制備好的電傳感器插入上述清液中吸附，吸附10min后將電傳感器電極自然晾干，再放入到配制好的電解質(zhì)儲備液中，連接三電極體系測試，并記錄CV 曲線峰電流響應(yīng)值變化，完成實際樣品的空白加標回收實驗。

2 結(jié)果與討論

2.1 DINP-MIP的分子設(shè)計

分子印跡聚合物設(shè)計過程中，模型分子與功能單體之間作用力的大小決定了聚合物識別性能的強弱。為此，以鄰苯二甲酸二異壬酯（DINP）塑化劑作為目標模型分子，其分子量高達418.62，因具有異壬酯長尾鏈，分子尺寸較大（1.70nm×0.81nm×0.53nm)?？紤]到目標分子DINP含羰基和酯基等特征官能團，選取了5種功能單體，如圖1所示，包括α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、丙烯酸、2-乙烯吡啶等含氧、含氮特征官能團的單體，采用量化計算分析闡述目標分子與各個功能單體之間的結(jié)合能。

圖1 DINP分子分別與5種不功能單體的結(jié)合能氫—白色；碳—灰色；氧—紅色；氮—藍色

密度泛函理論（DFT）計算得到的各種聚合物功能單體與DINP分子的結(jié)合能（BE）結(jié)果表明，功能單體與DINP分子上的羰基/苯環(huán)之間通過氫鍵、靜電作用、π-π作用等非共價鍵作用，結(jié)合能絕對值大小排序為：α-甲基丙烯酸（-44.71kJ/mol）＞丙烯酸（-41.02kJ/mol）＞甲基丙烯酸甲酯（-37.07kJ/mol）＞2-乙烯吡啶（-31.24kJ/mol）＞丙烯酰胺（-31.17kJ/mol）。分子印跡聚合物主要通過非共價鍵弱相互作用形成模型分子腔體，如果作用力太弱，則不能得到包含足夠量目標分子的聚合物；反之，作用力太強，將使目標分子難以洗脫、減少識別空腔。因此，針對DINP塑化劑，優(yōu)選的功能單體為α-甲基丙烯酸。

2.2 DINP-MIP的結(jié)構(gòu)特征

基于分子設(shè)計與篩選，以α-甲基丙烯酸為主要單體，按照1.3.2 節(jié)所述合成了分子印跡聚合物（MIP）。采用洗脫液萃洗DINP，以形成MIP的識別空腔。萃洗流出液的氣相-質(zhì)譜聯(lián)機圖譜如圖2(a)所示，經(jīng)60min、120min、140min 洗脫后，洗脫液中DINP 的特征峰顯著降低，延長洗脫時間至240min，DINP 完全洗脫，成功得到DINP-MIP 印跡聚合物。如圖2(b)所示，其傅里葉變換紅外（FTIR）光譜和非印跡聚合物（NIP）相似：其中3000～3500cm-1處的伸縮振動峰是由于甲基丙烯酸中—OH 間存在氫鍵締合，在1720cm-1、1590cm-1附近出現(xiàn)亞甲基及酯構(gòu)型的振動峰，說明了功能單體α-MAA的存在[19]。從1728cm-1的特征峰可以看到甲基丙烯酸作為單體中C—O的存在，在1153cm-1和1261cm-1處有α-MAA 單體中—C—O 的振動峰，證實了DINP-MIP和NIP的甲基丙烯酸母體結(jié)構(gòu)[20]。

圖2 DINP-MIP合成過程及性質(zhì)表征圖

白色粉末狀的DINP-MIP聚合物微觀形貌如圖3所示，對比溶劑洗脫前后聚合物SEM圖可以看出，聚合物中有許多無定形的顆粒組成，這些連續(xù)的無規(guī)則的顆粒堆積成蓬松的聚合物，溶劑洗脫前后形貌沒有改變。TEM圖表明洗脫后的DINP-MIP聚合物中存在許多無定形的孔結(jié)構(gòu)，其中介孔、大孔由無規(guī)則的聚合物鏈纏繞堆積形成，促進目標分子DINP在分子印跡聚合物中的擴散，提高吸附速率。

圖3 DINP-MIP的電鏡圖

進一步的孔道結(jié)構(gòu)由77K下N2的吸-脫附等溫曲線分析確定，由Brunauer-Emmett-Teller（BET）方程可分別計算得到材料的比表面積。如表1 所列，當目標分子、功能單體、交聯(lián)劑的摩爾比為1∶3∶30 時，得到的DINP-MIP 具有最大比表面積，為378.23m2/g，總孔容為0.597m3/g，遠高于非印跡聚合物NIP，可為DINP 的吸附提供足夠空間。同時，不同配比的DINP-MIP 和NIP 的堆積孔徑主要分布在4nm左右。

表1 不同摩爾比的印跡聚合物DINP-MIP和非印跡聚合物NIP的孔性質(zhì)參數(shù)

2.3 DINP-MIPs的結(jié)構(gòu)與DINP的吸附性能關(guān)系

系列分子印跡聚合物DINP-MIPs 對目標分子DINP 的吸附性能見表1。室溫下，針對DINP 初始濃度C0為3×10-6μmol/L的模擬油中，吸附量按照目標分子、功能單體、交聯(lián)劑摩爾比的關(guān)系依次為(1∶3∶30)＞(1∶3∶20)＞(1∶4∶30)＞(1∶4∶20)。其中1∶3∶30-DINP-MIP 對DINP 的吸附量最大達到0.55mg/g，與其比表面積最大結(jié)果一致。值得注意的是，盡管1∶4∶30-DINP-MIP的比表面積大于1∶3∶20-DINP-MIP，但是其吸附量分別為0.46mg/g 和0.49mg/g，表明合成過程印跡分子含量越多，形成的識別空腔越多，吸附量越大。理論上，1分子的目標分子DINP存在2個作用位點可以分別與α-MAA作用，構(gòu)成由范德華力結(jié)合在一起的配合物。但實際聚合反應(yīng)過程中，部分功能單體還會與交聯(lián)劑進行共聚，且功能單體含量過多時可能還會造成單體的自聚合，進而導(dǎo)致單體與目標分子結(jié)合能力變差，所以目標分子與功能單體摩爾比為1∶3為最佳摩爾比，此時功能單體和交聯(lián)劑以及目標分子結(jié)合制備的聚合物對目標分子DINP的結(jié)合能力最強。同理，在反應(yīng)聚合過程中，交聯(lián)劑起著連接各個功能單體形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的作用。所以在合成過程中當交聯(lián)劑不足時，無法形成一定交聯(lián)度的聚合物。反之，則會導(dǎo)致合成的聚合物剛性較強，目標分子嵌入聚合物更深，后期洗脫困難。對比兩組不同功能單體配比的DINP-MIP吸附性能，均表明目標分子和交聯(lián)劑比例為1∶30具有更高的吸附量，從而最終確認目標分子和功能單體以及交聯(lián)劑的最佳摩爾比為1∶3∶30，并簡單標記為DINP-MIP，后期的傳感器及檢測研究均根據(jù)此配比下得到的分子印跡聚合物。

DINP-MIP 和NIP 對目標分子DINP 的吸附熱力學(xué)分析如圖4(a)所示。當DINP 處于低濃度時，DINP-MIP 和NIP 對DINP 的吸附量迅速增加，并隨著DINP 的濃度不斷增加，趨于達到飽和狀態(tài)。DINP-MIP 對DINP 的吸附量明顯高于NIP。為了進一步說明聚合物對DINP 的吸附行為，采用Langmuir 模型［式(3)］對吸附等溫線進行擬合，結(jié)果如圖4(b)所示。擬合標準方差R2均大于0.99，表明兩者吸附均符合Langmuir 模型，根據(jù)擬合曲線關(guān)系斜率計算出最大吸附量分別為8.61mg/g 和4.00mg/g，MIP的吸附量是NIP的2倍以上，表明分子印跡聚合物具有顯著的目標分子識別能力。

2.4 DINP-MIP/SPE電傳感器對DINP的識別

在商品化的絲網(wǎng)印刷電極上修飾了分子印跡聚合物DINP-MIP，如圖5(a)內(nèi)插圖所示，獲得DINP-MIP/SPE 電傳感器，并組裝成三電極系統(tǒng)用于檢測目標分子DINP。DINP-MIP/SPE、NIP/SPE和空白SPE 傳感器的CV 和交流阻抗（EIS）如圖5所示。結(jié)果表明，與未修飾的裸電極SPE 曲線相比，NIP/SPE 和DINP-MIP/SPE 曲線上的氧化還原峰明顯增強。其原因在于DINP-MIP具有豐富的孔道，為[Fe(CN)6]3-/4-探針分子的擴散提供孔道，DINP-MIP/SPE 比NIP/SPE 曲線中的氧化還原峰值電流響應(yīng)更強烈。

圖5 在5mmol/L K3[Fe(CN)6]溶液中，不同電極的電化學(xué)相關(guān)性能

EIS 曲線進一步證明了電極表面狀態(tài)的變化。如圖5(b)所示，電荷轉(zhuǎn)移電阻（Rct）在高頻處形成較完整的半圓形；在低頻時則為線性關(guān)系，對應(yīng)于電子的擴散過程。其中裸電極SPE在高頻處的半圓直徑最大，這也說明裸電極SPE對[Fe(CN)6]3-/4-有較大的電子轉(zhuǎn)移阻抗，故而其電流響應(yīng)最低。而分子印跡膜修飾電極DINP-MIP/SPE 的直徑相對應(yīng)的最小，說明分子印跡敏感膜對[Fe(CN)6]3-/4-有較小的電子轉(zhuǎn)移阻抗，與CV曲線結(jié)果相一致。

DINP-MIP/SPE 對不同DINP 濃度溶液的CV 曲線如圖6(a)所示，以空白溶液的CV 曲線對應(yīng)的氧化峰電流為基準，各CV 曲線對應(yīng)的氧化峰電流與基準的差值ΔI隨DINP濃度c變化如圖6(a)內(nèi)插圖所示。在DINP 濃度為0.05×10-6～0.7×10-6mol/L 范圍內(nèi)，ΔI隨c變化呈現(xiàn)高度線性相關(guān)，由此得到線性標準曲線為ΔI=65.172c+126.82（R2=0.992），表明隨著DINP 濃度的增大，電極表面修飾的DINPMIP中更多的腔穴被目標分子DINP所占據(jù)，阻礙了K3[Fe(CN)6]探針分子的有效擴散，導(dǎo)致電流降低，即氧化峰電流與基準的差值ΔI越來越大。根據(jù)式(5)計算得到SD=4.772，由此確定DINP-MIP修飾電化學(xué)傳感器的最低檢測限（LOD）為0.117mg/kg。因此，最低檢出限和線性范圍均表明DINP-MIP/SPE電化學(xué)傳感器對目標分子DINP具有高靈敏響應(yīng)性。

圖6 MIP和NIP對各類塑化劑的電化學(xué)響應(yīng)對比圖

進一步，選擇DINP 同系物鄰苯二甲酸丁芐酯（BBP）和鄰苯二甲酸二乙基己基酯（DEHP）等塑化劑，考察DINP-MIP/SPE 電化學(xué)傳感器對其他多種PAEs 的響應(yīng)性。如圖6(b)所示，DINP-MIP/SPE對目標分子DINP 的響應(yīng)峰電流變化最為明顯，而對同系物也產(chǎn)生一定的吸附，氧化峰電流變化值ΔI分別為DINP（138.89mA）＞DEHP（89.39mA）＞BBP（65.59mA），這可能是因為PAEs 同系物分子結(jié)構(gòu)中含有與印跡腔穴所匹配的功能基團。作為對比，由于NIP/SPE電極缺乏吸附位點，對各種塑化劑測試的峰電流變化ΔI在36～56mA 范圍內(nèi)比較相似。根據(jù)式(4)計算得到的DINP-MIP/SPE 對各種PAEs 的印跡因子IF 表明，DINP 的IF 最高為2.49，大于其他同系干擾物DEHP（2.05）和BBP（1.85），因此，以DINP 目標分子獲得的分子印跡電化學(xué)傳感器具有高響應(yīng)性和廣譜性。

2.5 食用油的檢測應(yīng)用

當在食用油中分別加入0.10μmol/L、0.30μmol/L、0.50μmol/L 的DINP，分別經(jīng)乙腈和正己烷混合溶液萃取后，DINP-MIP/SPE 在定容的萃取液吸附后的CV 電流變化明顯，如圖7 所示，電流響應(yīng)值與加標濃度呈正相關(guān)。平行操作測試3次后計算的空白加標回收率見表2?？瞻准訕嘶厥章蕿?04.9%～106.6%，計算標準偏差RSD為4%～6%，說明DINPMIP/SPE修飾電化學(xué)傳感器能夠在實際樣品中檢測DINP，具有較高靈敏度和準確性，為現(xiàn)場快速定性分析食用油品中塑化劑的含量提供了可靠而便捷的方案。

表2 食用油中DINP的空白加標回收率

圖7 不同DINP添加濃度的DINP-MIP修飾電極對實際油樣品的CV響應(yīng)曲線

3 結(jié)論

基于篩選獲得的DINP-MIP 分子印跡聚合物，構(gòu)建了一種快速檢測DINP 的分子印跡電化學(xué)傳感器DINP-MIP/SPE。DINP-MIP 分子印跡聚合物具有豐富的介孔和大孔，比表面積達到378m2/g，為DINP 吸附和擴散提供大量腔穴活性位點和孔道，對DINP 的飽和吸附容量為8.61mg/g，是非分子印跡聚合物NIP 的2 倍以上。DINP-MIP/SPE 電化學(xué)傳感器對DINP 具有優(yōu)異的靈敏度，印跡因子IF=2.49。線性檢測范圍0.5×10-7～0.7×10-6mol/L，最低檢出限LOD=0.117mg/kg，遠低于國家對DINP 限量標準（9mg/kg）。DINP-MIP/SPE電化學(xué)傳感器對實際市售食用油中外加DINP 具有響應(yīng)，空白加標回收率為104.9%～106.6%，標準偏差RSD 為4%～6%，說明此方法有較高的準確度并有望應(yīng)用到食用油品塑化劑的快速檢測。