磁性固相萃取技术研究的新进展

基于磁性材料的分离技术是近年来国内外研究的一个热点领域,该技术在细胞分离、药物转运、酶的固定化、催化、吸附-分离、材料科学、环境等诸多领域中都展示了应用前景。磁性纳米材料可作为磁性固相萃取(MSPE)的吸附剂。与常规的固相萃取(SPE)柱填料相比,纳米粒子的比表面积大、扩散距离短,只需使用少量的吸附剂和较短的平衡时间就能实现萃取分离,因此具有较高的萃取能力和萃取效率。经功能化修饰,磁性吸附剂有望实现对分析物的选择性萃取。另外,磁性吸附剂经适当的润洗之后可以循环使用。MSPE仅通过施加一个外部磁场即可实现相分离,因此操作简单、省时快速、无需离心过滤等繁琐操作,避免了传统SPE吸附剂需装柱和样品上样等耗时问题,而且在处理生物、环境样品时不会存在SPE中遇到的柱堵塞的问题。MSPE技术在痕量污染物萃取分离领域已得到了应用［1,2］。本文对MSPE技术研究的最新进展做一简要介绍。     

磁固相萃取用于环境污染物分离富集的新进展

磁固相萃取(MSPE)吸附剂具有比表面积大、磁性强、修饰方便、分离效率高、操作简便、可重复利用和环境友好等优点。本文介绍了各种MSPE材料的制备和表面改性方法,着重综述了一年多时间内MSPE在环境中多环芳烃、药物、农药、染料及中间体、邻苯二甲酸酯、多氯联苯、溴代阻燃剂、雌激素和有毒元素等污染物分析样品前处理中应用的最新进展,并对MSPE的发展前景进行了展望。     

基于碳基磁性材料的磁固相萃取技术在食品分析应用中的研究进展

食品中残留的痕量有毒物质严重威胁人体健康,对其进行分析十分必要。然而,食品中有毒物质种类多、量少、基质复杂,需选择适当的样品预处理技术进行提取和净化。磁固相萃取(MSPE)因具有操作简单、省时快速、无需离心过滤、环境友好等优点,被认为是一种高效的样品预处理技术并应用于食品分析中。MSPE中使用的磁性吸附剂的吸附容量和选择性是影响MSPE萃取效率和选择性高低的关键,对所建立分析方法的准确度起着关键作用。碳基磁性材料是具有价格低廉、来源丰富、比表面积大、化学稳定性好、吸附容量高、绿色环保等优点的一类新型功能性磁性材料,可以富集不同性质的有机、无机分析物,在环境分析、生物检测、污染治理等多个领域取得了较大进展。近年来,基于碳基磁性材料的MSPE技术在食品分析预处理领域逐渐得到应用,但尚处于起步阶段,存在巨大的应用潜力。该文以碳基类别(碳纳米管、石墨烯、金属有机骨架衍生碳、活性炭等)为主线,综述了采用MSPE技术,以碳基磁性材料为吸附剂,对食品样品中酯类、真菌毒素、多环芳烃、抗生素、生物碱、酚类、维生素、抗菌药等物质进行萃取,进而采用液相色谱法等进行分析的应用实例,同时阐述了该技术存在的问题,并对其发展方向做出了展望。该综述将为基于碳基磁性材料的MSPE技术在食品分析中的广泛应用提供理论依据和技术支撑。     

磁性聚电解质多层膜固相萃取-火焰原子吸收光谱法测定水样中的三价铬

将聚电解质多层膜组装于磁性硅胶表面得到新型吸附剂;将该新型吸附剂用于磁性固相萃取(MSPE),并与火焰原子吸收光谱检测联用分析水样中的Cr3+;优化了样品的pH、洗脱条件和超声时间等影响MSPE萃取效率的参数.结果表明,在优化的测试条件下,该方法的检出限(3σ)为1.7μg·L-1,相对标准偏差为2.1%,富集倍数为15.9,可用于测定合成水样中的Cr3+.     

精氨酸功能化磁性纳米材料的制备及在磷酸化肽富集中的应用

以精氨酸修饰的磁性微球作为磁性固相萃取(MSPE)平台的载体, 结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术, 实现了对复杂样品中低丰度磷酸化肽的分离富集. 采用场发射扫描电子显微镜、 Zeta电位测定、 红外光谱分析、 振动样品磁强计及X射线衍射分析等手段对合成的功能化磁性材料进行了表征. 选择β-酪蛋白酶解产物磷酸化肽为标准品, 在最佳实验条件下, 利用构建的MSPE-MS平台能够实现对磷酸化肽的高选择性和高灵敏度检测, 检出限为0.1 fmol. 实验结果表明, 经精氨酸修饰的磁性材料对牛奶样品中低含量的磷酸化肽具有较高的选择性, 所建立的方法适用于复杂样品的分离分析.     

磁性纳米材料在样品前处理中的应用进展与展望

在样品前处理技术中,吸附剂材料起关键作用。随着纳米材料的发展,越来越多的纳米材料被用作吸附剂以提高对目标物的萃取效率。磁性纳米材料因其具有易于分离、表面可修饰、吸附能力强和良好的生物相容性等优异性能,已广泛应用于分析方法的样品前处理技术中。该文通过对磁性纳米材料在磁性固相萃取和在其他样品前处理技术中的研究与应用展开总结和论述,对磁性纳米材料的稳定性、作用力、比表面积及孔径调控的制备进行了阐述,展望了磁性纳米材料在分离科学中的应用前景,为进一步研究磁性纳米材料的应用提供了参考。     

基于混合吸附剂磁性固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法测定水中磺胺和喹诺酮类抗生素残留

通过制备磁性大孔有机共聚物材料(Fe3O4@SiO2@PLS)和磁性金属有机骨架材料(Fe3O4@ZIF-8),将两种材料同时作为磁性吸附剂,建立了混合吸附剂磁性固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(MSPE/HPLC-MS/MS)测定水中4种磺胺类和8种喹诺酮类抗生素残留的分析方法.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变...     

药毒物分析中磁性固相萃取技术的应用进展

磁性固相萃取是一种新型的样品前处理技术,具有萃取时间短、吸附能力强、有机溶剂使用量少、操作简单快捷等优点,已经广泛应用于样品的分离提纯.在简要介绍磁性固相萃取技术发展、材料制备的基础上,着重对国内外磁性固相萃取技术在药毒物分析方面的发展现状以及应用进展进行了综述,以期为法庭科学领域相关物证鉴定提供参考,为严厉打击相关违法犯罪活动提供科学理论与实践依据.     

磁金属有机骨架在药物萃取分析中的应用

磁固相萃取(MSPE)是固相萃取(SPE)的一种,其使用的磁性吸附剂让萃取操作简便、耗时短、溶剂消耗少。在众多磁性吸附剂中,磁金属有机骨架(Magnetic Metal Organic Frameworks,M-MOFs)具有多样的拓扑结构、大比表面积和均匀可调节的孔结构,是近年来新型吸附材料的重要研究方向之一。M-MOFs已广泛应用于食品、环境、生物、医药等领域的样品前处理中,如重金属、多环芳烃、染料、添加剂、生物分子与药物的萃取分离。本文主要介绍了M-MOFs的结构组成,总结了其四种合成方法,概括了其在药物萃取分析中的应用,并在三个方面对其发展趋势进行了展望。     

磁性固相萃取在检测抗抑郁药中的应用进展

作为治疗抑郁、焦虑、强迫等精神障碍疾病的主要药物,抗抑郁药的消耗量逐年增大。针对涉及抗抑郁药滥用的各类案件,物证鉴定人员需对药物的种类及含量进行分析。为准确、灵敏地检测实际检材中的抗抑郁药,样品前处理过程必不可少。磁性固相萃取采用比表面积大、分散性能好、可重复使用的各类功能化磁性材料作为吸附剂,因操作简单快速、萃取效率高、成本较低而被广泛用于各种生物检材中痕量目标分析物的分离富集。本文对近年来以磁性固相萃取为前处理技术检测抗抑郁药的研究进行综述,旨在为法庭科学领域相关实践办案和科学研究提供参考。     

Magnetic nanomaterials for the removal,separation and preconcentration of organic and inorganic pollutants at trace levels and their practical applications: A review

The presence of organic and inorganic pollutants in nature even in very small concentrations threatens human and other living bodies health and makes it significant to remove, separate and preconcentrate these pollutants. Recently magnetic nano sorbents has been used frequently in the separation and preconcentration of these pollutants. The use of magnetic nano sorbents modified with inorganic and organic species has widespread applications in the solid phase extraction (SPE) studies due to its many unique properties. These modified nano sorbents are preferred due to their advantages such as high adsorption capacities and large surface areas. This review examined different types of magnetic materials such as magnetic carbon-based nano sorbents, inorganic nano sorbents with magnetic properties, magnetized biosorbents, magnetic metal-organic frameworks, and magnetized ionic liquids used in SPE studies. In this study, a comprehensive and systematic review of the separation and preconcentration of analytes such as heavy metal ions, drug active substances, pesticides, dyes, hormone disruptors, etc with SPE methods using magnetic nanomaterials has been revealed. Future aspects and challenges that may be encountered are discussed.     

石墨烯应用于样品前处理的研究进展

样品前处理技术在样品分析中发挥着越来越重要的作用,而对分析物的富集能力和对样品基体的净化程度主要取决于高效的样品前处理材料,所以发展高性能的样品前处理材料一直是该领域的前沿研究方向。近年来,各类先进材料已经被引入样品前处理领域,发展了多种高性能的萃取材料。由于独特的物理化学性质,石墨烯已在各个研究领域获得广泛关注,在样品前处理领域也发挥着重要作用。基于高的比表面积、大的π电子结构、优异的吸附性能、丰富的官能团和易于化学改性等优点,石墨烯和氧化石墨烯基萃取材料被成功应用于各种样品的前处理,对不同领域中多种类型分析物表现出优异的萃取性能。该论文总结和讨论了近3年来石墨烯材料(石墨烯、氧化石墨烯及其功能化材料)在柱固相萃取、分散固相萃取、磁性固相萃取、搅拌棒萃取、纤维固相微萃取和管内固相微萃取等方面的研究进展。基于多种萃取机理如π-π、静电、疏水、亲水、氢键等相互作用,石墨烯萃取材料能够高效萃取和选择性富集不同类别的目标分析物,如重金属离子、多环芳烃、塑化剂、雌激素、药物分子、农药残留、兽药残留等。基于新型石墨烯萃取材料的各种样品前处理技术与多种检测技术如色谱、质谱、原子吸收光谱等联用,广泛应用于环境监测、食品安全和生化分析等领域。最后,总结了石墨烯在样品前处理领域中存在的问题,并展望了未来的发展趋势。     

Advances in organic–inorganic hybrid sorbents for the extraction of organic and inorganic pollutants in different types of food and environmental samples

The efficiency of the extraction and removal of pollutants from food and the environment has been an important issue in analytical science. By incorporating inorganic species into an organic matrix, a new material known as an organic–inorganic hybrid material is formed. As it possesses high selectivity, permeability, and mechanical and chemical stabilities, organic–inorganic hybrid materials constitute an emerging research field and have become popular to serve as sorbents in various separaton science methods. Here, we review recent significant advances in analytical solid‐phase extraction employing organic–inorganic composite/nanocomposite sorbents for the extraction of organic and inorganic pollutants from various types of food and environmental matrices. The physicochemical characteristics, extraction properties, and analytical performances of sorbents are discussed; including morphology and surface characteristics, types of functional groups, interaction mechanism, selectivity and sensitivity, accuracy, and regeneration abilities. Organic–inorganic hybrid sorbents combined with extraction techniques are highly promising for sample preparation of various food and environmental matrixes with analytes at trace levels.     

功能化磁性纳米材料在样品前处理中的应用研究进展

随着分析化学所面临的样品性质的复杂程度越来越高,被检测物质的浓度要求越来越低,在色谱及质谱分析前进行准确、高效的样品前处理过程就显得尤为重要。磁性固相萃取法由于其合成方法简单、易于分离、萃取效率高等优点,被认为是一种高效的样品预处理方法。Fe₃O₄磁性纳米材料由于分离速度快,分散性、生物相容性好等特点,近年来被广泛用于分离分析等各个领域。为了提高Fe₃O₄磁性纳米材料的物理和化学的稳定性,使其具备更高效的吸附分离能力,需要对其进行功能化的修饰。本文综述了近年来由碳基纳米材料、分子印迹聚合物、离子液体、硼酸亲和配体、金属有机骨架、共价有机骨架、量子点、金属氧化物等功能化磁性纳米材料的制备及其在生物、环境污染物、食品样品等样品前处理中的应用,并对这一领域发展进行了展望。     

Ionic liquids: solvents and sorbents in sample preparation

The applications of ionic liquids (ILs) and IL‐derived sorbents are rapidly expanding. By careful selection of the cation and anion components, the physicochemical properties of ILs can be altered to meet the requirements of specific applications. Reports of IL solvents possessing high selectivity for specific analytes are numerous and continue to motivate the development of new IL‐based sample preparation methods that are faster, more selective, and environmentally benign compared to conventional organic solvents. The advantages of ILs have also been exploited in solid/polymer formats in which ordinarily nonspecific sorbents are functionalized with IL moieties in order to impart selectivity for an analyte or analyte class. Furthermore, new ILs that incorporate a paramagnetic component into the IL structure, known as magnetic ionic liquids (MILs), have emerged as useful solvents for bioanalytical applications. In this rapidly changing field, this Review focuses on the applications of ILs and IL‐based sorbents in sample preparation with a special emphasis on liquid phase extraction techniques using ILs and MILs, IL‐based solid‐phase extraction, ILs in mass spectrometry, and biological applications.     

Application of functionalized magnetic nanoparticles in sample preparation

Functionalized magnetic nanoparticles have attracted much attention in sample preparation because of their excellent performance compared with traditional sample-preparation sorbents. In this review, we describe the application of magnetic nanoparticles functionalized with silica, octadecylsilane, carbon-based material, surfactants, and polymers as adsorbents for separation and preconcentration of analytes from a variety of matrices. Magnetic solid-phase extraction (MSPE) techniques, mainly reported in the last five years, are presented and discussed.