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环境、生物样品基质成分复杂,且待测物质含量较低,测定前,需对目标组分进行分离、纯化和富集等处理,从而提高分析灵敏度和准确度。聚合物整体柱微萃取(Polymer monolithic column microextraction,PMME)技术是一种溶剂用量少的管内固相微萃取技术,具有操作简单、耗时少、效率高等优点,萃取介质是PMME技术的关键。目前,聚合物整体柱材料的种类有限,仍难满足不同性质复杂样品中痕量目标物的分析需求,需发展新型高效的萃取介质。本文开展了新型聚合物整体柱的研制,及其在复杂样品中痕量目标物富集分离中的应用研究。主要研究内容如下:1.概述了固相微萃取技术研究进展;介绍了整体柱在样品前处理中的应用;详细论述了聚合物整体柱分类、制备、功能化现状,及其在样品前处理技术中的应用进展。2.开展了聚(甲基丙烯酸-二甲基丙烯酸乙二醇酯-N-乙烯咔唑)(poly(MAA-EGDMA-NVC))毛细管整体柱的制备及其应用研究。采用热引发原位聚合法制备poly(MAA-EDMA-NVC)整体柱,该柱结构均匀、多孔通透、稳定性良好,使用100次后萃取性能无明显下降。利用N-乙烯咔唑稳定、极性、含有π共轭结构的特点,将NVC修饰poly(MAA-EDMA)整体柱可增强该聚合物柱对3种苯二氮卓类药物(BZPs)的富集能力,对BZPs的富集因子为59.2–68.1。建立了poly(MAA-EGDMA-NVC)聚合物整体柱萃取与气相色谱(GC)联用测定BZPs药物的分析方法,该方法线性范围为0.1–50 ng/m L,相关系数R2≥0.9965。检出限(S/N=3)为0.011–0.026 ng/m L,定量限(S/N=10)为0.036–0.088 ng/mL。该方法用于尿液和啤酒中BZPs药物的分析,加标回收率分别为81.4–93.3%和83.3–94.7%,RSDs分别为4.1–8.1%和3.8–8.5%。该方法为复杂样品内痕量药物分析提供了的简便、精确、精密度高的分析方法。3.开展了聚(N-乙烯咔唑-二乙烯基苯)(poly(NVC-DVB))毛细管整体柱的制备及应用研究。采用热引发原位聚合法制备聚合物整体柱,制备过程中对致孔剂含量进行优化,得到结构均匀,连续多孔,通透性和稳定性良好,使用寿命长的poly(NVC-DVB)整体柱。该柱含有丰富的π电子和通透性较好的多孔结构,可通过π-π作用吸附BZPs药物。建立了poly(NVC-DVB)整体柱萃取与高效液相色谱/Q-Orbitrap质谱(HPLC/MS)联用测定6种BZPs药物的分析方法,劳拉西泮的线性范围为0.01–0.5 ng/mL,硝西泮的线性范围为0.05–0.5 ng/mL,艾司唑仑、氯氮卓、阿普唑仑和咪达唑仑的线性范围为0.05–0.5 ng/mL,相关系数R2≥0.9991。检出限为1.08–6.04 ng/L,定量限为3.60–20.1ng/L。该方法用于尿液和啤酒中6种BZPs药物的分析,加标回收率分别为79.6–95.2%和80.5–94.2%。该方法简便、灵敏,能够满足实际样品中痕量药物的分析需求,具有重要的实际意义。4.以poly(NVC-DVB)为载体,开展了石墨烯毛细管整体柱的制备及应用研究。制备过程中优化了石墨烯的含量,得到结构稳定、均匀和通透性好的三维石墨烯整体柱,该柱集合单层石墨烯和多孔poly(NVC-DVB)两者的优势。根据石墨烯比表面积大、富π电子和稳定高的特点,石墨烯加入后提高了整体柱对6种BZPs的萃取性能。建立了石墨烯整体柱萃取与HPLC/MS联用测定6种BZPs药物的分析方法,得出硝西泮、艾司唑仑、氯氮卓和阿普唑仑的线性范围为0.005–1 ng/mL,劳拉西泮和咪达唑仑的线性范围为0.01–1 ng/m L,相关系数R2≥0.9986。检出限为1.12–2.35 ng/L,定量限为3.74–7.83ng/L。该方法用于生物样品尿液和头发中BZPs药物的分析,加标回收率为分别为8.6–85.6%和87.2–94.3%,RSDs分别为3.4–6.9%和2.9–8.3%。结果证明该方法为生物样品中药物分析提供了灵敏可靠的方法。5.开展了UiO-66/poly(NVC-DVB)毛细管整体柱的制备及应用研究。UiO-66是由Zr4+与对苯二甲酸构建的一种金属有机骨架材料,具有热稳定性和机械稳定性高,耐有机溶剂、耐酸碱,比表面积高等优点。在poly(NVC-DVB)聚合物整体中引入UiO-66,通过优化UiO-66含量,得到稳定、均匀和通透性好的UiO-66/poly(NVC-DVB)整体柱。与poly(NVC-DVB)整体柱相比,提高了对三唑类杀菌剂的富集性能。建立了UiO-66/poly(NVC-DVB)聚合物整体柱萃取与HPLC/MS联用测定三唑类杀菌剂的分析方法,得到嘧霉胺线性范围为0.005–1 ng/m L,粉唑醇线性范围为0.01–1 ng/mL,戊唑醇、己唑醇和烯唑醇线性范围为0.05-1 ng/mL,相关系数R2≥0.9911。检出限的范围为1.34–14.8 ng/L,定量限为4.45–49.4 ng/L。该方法用于环境水和土壤中三唑类杀菌剂的分析,加标回收率为90.4–97.5%和84.0–95.3%。能够满足复杂环境样品内痕量杀菌剂分析的要求。