样品前处理介质的制备与应用研究进展

样品分析是环境污染物研究和控制的基础,到目前为止,环境样品前处理仍是环境样品分析的瓶颈问题,其中,针对复杂环境基质中的痕量污染物开发高效率和高选择性的吸附材料是样品前处理的关键和研究热点。微孔有机聚合物、有序介孔硅材料、金属有机骨架聚合物、分子印迹聚合物、碳纳米管和石墨烯等新材料具有骨架密度低、比表面积大、孔尺寸可调控、表面可修饰、化学和物理性质稳定等优点,在样品前处理领域展现出巨大的应用潜力。该文对近年来这些新型纳米材料在固相萃取、分散固相萃取、固相微萃取、磁固相萃取、搅拌棒吸附萃取和基质固相分散萃取等样品前处理领域的最新研究进展做了简要评述,为更好地开发新型纳米材料在复杂和痕量样品前处理中的应用提供了参考。     

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。     

用于食品安全分析样品前处理的共价有机聚合物的制备及应用进展

食品安全关系身体健康和生命安全,是全球关注的热点之一。食品基质复杂,痕量有毒有害物质分析之前必须经过有效的前处理。目前发展的前处理技术如固相萃取、磁固相萃取、固相微萃取等,其关键是吸附介质。共价有机聚合物是一类通过共价键连接而成的有机多孔材料,具有质轻、稳定性好、比表面积大、结构可控、易于修饰等特性,是一类优异的新型吸附材料。该文综述了近年来共价有机聚合物(COPs)在食品安全分析前处理中的应用进展。共价有机聚合物及其功能化复合材料通过简单的装填、聚合反应或化学键合固定到小柱或毛细管柱中用作固相萃取的吸附介质;通过一锅法、原位还原法、原位生长法或共沉淀法生成具有磁性的固相萃取吸附介质;或者通过物理涂覆、化学键合、溶胶凝胶法及原位生长法制备固相微萃取纤维。基于以上高吸附容量共价有机聚合物的样品前处理技术,食品中农残兽残、添加剂、环境污染物及生物毒素等得到了有效富集。最后,展望了COPs在食品分析样品前处理应用中的发展方向:简单高效绿色制备方法的开发,功能化COPs的设计合成;萃取机理的研究;高通量、高灵敏度分析方法研究。这些研究将促进COPs在样品前处理领域获得更广泛的应用。     

石墨烯吸附材料及其在真菌毒素检测中的应用

石墨烯类纳米材料作为一种近十年来兴起的新型吸附材料,被广泛应用于各种有毒有害物质的去除和检测研究。真菌毒素是污染粮油食品的主要危害因子之一,其检测技术研究常常受样品前处理方法的限制。该文介绍了目前作为吸附剂的石墨烯类纳米材料及其样品前处理技术,总结了其在真菌毒素检测中的最新应用进展。     

石墨烯及其复合材料在样品前处理中的应用

样品前处理新技术与方法研究是现代分析化学的重要研究课题与发展方向之一。固相萃取是目前应用最为广泛的样品前处理技术,其技术核心是吸附材料,因此开发新型吸附材料是样品前处理领域的研究热点。石墨烯是一种新型碳纳米材料,由于其良好的物理化学性质,在短短几年内迅速成为众多学科的研究热点。其高比表面积、良好的化学稳定性和热稳定性使之在分离科学领域得到广泛的应用。本文系统综述了石墨烯及其复合材料在样品前处理中的应用研究,主要包括其作为固定相在固相萃取、固相微萃取、磁固相萃取等技术在环境、食品、生物等样品前处理中的应用。     

食品非定向筛查样品前处理方法及材料的研究进展

由于化学危害因子种类繁多，且在食品的生产、加工、储藏、销售和运输等多个环节都可能造成食品的污染。非定向筛查是一种全分析技术，一次性地给出食品中的外源性物质的全方位信息。主要介绍了用于食品中的非定向筛查样品前处理方法及已报道的样品前处理材料，列表对比样品前处理方法和材料的优缺点，并展望发展趋势。     

有机纳米材料的应用及分析方法研究进展

有机纳米材料是指基于脂质、蛋白、多糖及有机高分子聚合物的新型纳米材料。近年来,随着纳米科技的发展,有机纳米材料已被广泛应用于食品、农业、生物医药等行业中。虽然有机纳米材料独特的性质使其具有很大的应用潜力,但同时也存在潜在的健康风险。一些难降解的有机纳米粒子能够通过人类活动被排入环境中,并在生物体中不断累积。因此,有机纳米材料的安全性研究日益受到重视,对其分析表征方法也提出了新的要求。目前对有机纳米材料的分析主要包括样品处理、分离、表征、检测等步骤,其中主要涉及过滤、离心、电镜、色谱、光谱、质谱等技术。该文综述了目前有机纳米材料的应用及其分析方法的研究进展,并对未来研究趋势进行了展望。     

共价有机骨架材料在分离科学中的研究进展

共价有机骨架(COFs)材料是一类由有机单体通过共价键连接而成的新型多功能结晶有机聚合物,具有比表面积大、热和化学稳定性好、结构和功能可控等优点,在气体存储、药物传递、传感和催化等方面有着广泛的应用。多样的结构和丰富的官能团也使COFs在分离科学中具有巨大的应用潜力。COFs及其复合材料作为吸附剂已被用于固相萃取、磁固相萃取、固相微萃取,以及气相色谱、高效液相色谱和毛细管电色谱的新型固定相。该文综述了近3年来COFs在分离科学中的最新进展,着重介绍了COFs在水介质、食品基质、生物样本等复杂基质中样品前处理和有机分子(包括手性和异构化合物)分离等方面的研究进展,为进一步研究COFs的应用提供参考。     

金属有机骨架及其复合材料在食品安全检测中的应用北大核心CSCD

食品安全问题严重影响着人类的身体健康,开发高效、便捷、快速的食品安全检测方法十分必要。金属有机骨架材料(MOFs)是一类具有孔径均匀、粒子尺寸可调、比表面积高和热稳定性好等特点的新型多孔配合物,可根据要求针对性合成,已在食品安全检测中广泛应用。MOFs和其他功能材料(离子液体、量子点、石墨烯、磁性纳米粒子、金或银纳米粒子等)组装形成的复合材料,使MOFs在具有原有优点的基础上获得其他材料导电、发光、磁性、催化等优异性能,在传感检测和样品前处理材料方面引起了研究者的广泛关注。系统综述了MOFs及其复合材料作为色谱法的样品前处理材料或传感材料在食品安全检测领域,如农兽药残留、非法添加物、重金属离子和有机污染物以及微生物毒素等检测中的应用进展,并对其发展前景进行了展望(引用文献56篇)。     

微孔有机聚合物在样品前处理技术中应用的研究进展

微孔有机聚合物（microporous organic polymers,MOPs）是一类由轻元素组成的新型多孔材料,具有骨架密度低、比表面积大、孔尺寸可调控、表面可修饰、化学和物理性质稳定等优点。近年来,MOPs在样品前处理领域展现出巨大的应用潜力。本文综述了MOPs的结构类型及合成方法,以及MOPs在固相萃取、批处理吸附萃取、整体柱和传感膜等样品前处理技术中的应用。     

基于金属有机骨架萃取剂的一步式快速固相萃取检测饮料中胭脂红

胭脂红是一种广泛应用的偶氮类色素,我国对其在食品中的添加量有严格规定。由于食品基质的复杂性,针对这类痕量色素很难建立一种灵敏度高、富集性强且高效便捷的检测方法。研究利用卟啉环中的羧基与金属锆离子的配位作用制备了一种高比表面积的金属有机骨架材料(PCN-222),并将纳米材料填入注射式固相萃取装置中,以简化前处理过程,用于快速萃取饮料中胭脂红色素。采用多种表征手段研究了PCN-222纳米材料的形貌、结构及性能。较高的比表面积和静电作用共同决定了新型萃取剂对胭脂红色素具有极强的富集性能。通过优化萃取剂用量、样品溶液pH值、洗脱条件和洗脱剂体积等萃取条件,使目标物实现瞬时吸附,样品前处理时间缩短至5 min。在最佳条件下,该方法可使样品在高、中、低3个水平的加标回收试验中的回收率达到99.5%~109.4%,相对标准偏差小于3%,方法的检出限为0.1 μg/L(S/N=3),定量限为0.3 μg/L(S/N=10)。此外,针对所合成的材料进行萃取-解吸后发现,PCN-222在重复使用4次后仍保持90%以上的萃取能力,表明材料具备可循环性。该方法通过制备的新型金属骨架材料建立了一种高效、便捷、绿色环保的前处理技术,极低的检出限、较高的准确度和较好的重复性表明方法适用于饮料中痕量色素胭脂红的富集和检测。新型固相萃取技术的开发为食品安全检测提供了新思路。     

中空纳米材料的制备及其在样品前处理中的应用进展

样品前处理技术在复杂样品(如生物、食品和环境等样品)的分析过程中起着至关重要的作用,是整个分析过程的关键,其主要目的是使待测物与样品基质或样品中的干扰物质分离,并达到仪器可以分析检测的状态。对于样品前处理技术而言,有着优异吸附性能的吸附剂是核心和关键,因此开发具有高选择性和高富集性的吸附材料是该技术目前面临的最大挑战。近年来,各类性能优异的纳米材料被应用于样品前处理领域,发展了众多具有功能多样化、高选择性、高富集性的纳米萃取材料。中空纳米材料是一类在固体壳内具有很大空隙的纳米粒子,因有较大的有效表面积、丰富的内部空间、短的质量传输路径和较高的承载能力等优点,在样品前处理领域表现出了巨大的应用潜力,其主要是通过π-π堆积、静电、氢键以及疏水作用等相互之间的协同作用实现对目标分析物的高效分离和富集。同时由于中空纳米材料优异的物理化学性能,也获得了各个研究领域的广泛关注,成为材料科学的研究前沿。但是,中空纳米材料的合成方法仍存在步骤复杂、成本较高、条件相对严苛、涉及剧毒物质等问题。本文总结了中空纳米材料的主要类型、合成方法以及在样品前处理中的研究进展,探讨了中空纳米材料在合成方法上遇到的挑战...     

磁性微纳米材料的功能化及其在食物样品前处理中的应用进展

磁性固相萃取是当前对复杂样品中痕量目标物进行有效分离富集的热门技术,功能化磁性微纳米粒子是该技术应用中的关键材料。本文综述了各种已报道的功能化磁性微纳米材料,总结了包括表面嫁接有机小分子、表面包覆碳或无机氧化物、表面嫁接或包覆聚合物、载体表面或孔道内负载磁性纳米粒子、载体骨架内掺入磁性纳米粒子、物理共混法制备磁性功能材料在内的6种功能化方法,并对功能化磁性微纳米材料在食物样品前处理中的应用进行了简要评述。     

金属-有机骨架及其功能材料在食品和水有害物质预处理中的应用

食品安全问题是关系人民生命健康和经济社会和谐发展的重大问题。食品类样品残存的痕量有毒有害物质对人体健康产生潜在危害。因此,需要高效的吸附材料用于食品类样品预处理及检测。金属-有机骨架材料(metal-organic frameworks, MOFs) 是一类新型的多孔功能材料,具有高孔隙度、高比表面积、结构可设计与调控、孔径可调及良好的化学和热稳定性等优点。MOFs的早期研究主要集中在结构及功能化设计方面,近年来MOFs及其功能材料在各领域的潜在应用逐渐成为新的研究热点。MOFs具有高度发达的孔隙结构,易通过功能化改变材料表面性质,不同的金属元素和配体种类,以及配位方式的多样化特性,极大地丰富固相萃取的固定相材料种类。尤其是在复杂基质样品预处理中,MOFs及其功能材料表现出强富集能力、强抗基质干扰能力、优异的选择性以及环境友好等优势。本文综述了近几年MOFs及其功能材料在食品和水样品中有害物质预处理方面的研究进展,并对这类材料应用在食品安全分析方面的发展进行了展望。     

食品中真菌毒素样品前处理方法的研究进展

真菌毒素是由真菌在一定环境条件下产生的一类具有毒性的小分子次级代谢产物。真菌毒素种类多,毒性强,污染范围广,可经食物链直接或间接进入人体,危及人体健康。食品基质形态多样,成分复杂,而实际样品中真菌毒素含量低,难以直接对目标物进行分析,故高效的样品前处理技术能实现待测物的分离和富集,在实际样品的分析中尤为重要。该文主要综述了基于磁性纳米材料、石墨烯类材料、分子印迹材料、免疫亲和材料、适配体功能材料等新型分离介质的液相萃取技术、固相萃取技术、场辅助提取技术（磁性固相萃取、超声辅助提取、微波辅助提取）、免疫亲和柱法、QuEChERS法等前处理技术在食品中真菌毒素分析中的应用,并对其分析的发展趋势进行了展望。     

食品中霉菌毒素样品前处理及分析方法研究进展

霉菌毒素广泛存在于食物和动物饲料中,可经食物链传递危及动物与人体健康,带来严重的食品安全问题。食品基体复杂,霉菌毒素结构多样、含量极低,其分离分析需要高效的前处理技术及快速灵敏的分析方法。该文综述了基于分子印迹聚合物、量子点材料、石墨烯类碳材料、生物材料等新型分离介质的固相(微)萃取、液相(微)萃取、免疫亲和层析、磁分离等样品前处理技术及液相色谱-质谱、免疫分析法、生物传感器等分析方法在食品霉菌毒素分析中的应用,并展望了其发展趋势。     

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。     

塑料食品接触材料样品前处理与检测技术研究进展

塑料食品接触材料是食品接触材料类别中最常见的一种材料,其本身可能含有的潜在化学危害物质在与食品接触过程中发生吸收、溶解、扩散等迁移行为,进而造成食品污染,危害食品质量安全。采用适宜的样品前处理和检测技术对迁移物进行鉴别分析是塑料食品接触材料安全所面临的巨大挑战。该文就塑料食品接触材料的样品前处理技术和仪器分析技术进行了综述,并展望了其发展趋势和应用前景,旨在为从事塑料食品接触材料质量安全研究和检测的技术人员提供技术参考。     

纳米材料掺杂聚合物整体柱的构筑及在前处理领域的应用

聚合物整体柱是由单体、交联剂、引发剂和致孔剂在模具中通过原位聚合而成的棒状整体。与传统的填充式固相萃取柱相比,聚合物整体柱吸附剂凭借制备简单、柱压低、传质快及pH使用范围宽泛等优点已广泛应用于食品分析、生物医药和环境卫生等领域的前处理中。然而,通常由于聚合方式难以控制,聚合物整体柱在制备过程中容易产生颗粒堆积、孔道不均匀从而导致孔隙率低和比表面积有限等问题。近年来,将纳米材料掺杂至聚合物整体柱以获得有序结构分布、良好吸附效率以及优越选择性能的新型吸附剂成为研究热点。纳米材料种类繁多,尺寸小,利用其表面丰富的活性基团、作用位点和超大的比表面积等优势,通过简单掺杂、共聚合和原位修饰等方法合成纳米掺杂聚合物整体柱,不仅能够改善其微观结构、柱床机械强度和稳定性,同时可以显著提高掺杂聚合物整体柱吸附剂的萃取性能和选择性。该文综述了碳材料、金属和金属氧化物、金属有机骨架、共价有机骨架和无机纳米粒子等不同纳米材料掺杂的聚合物整体柱、常用的构筑方法以及该类吸附剂在固相萃取、固相微萃取、搅拌棒吸附萃取和在线固相萃取等样品前处理领域的应用,并展望这一研究的发展趋势和应用前景,以期为前处理领域的研究提供参考。     

面向食品安全分析的核酸适配体传感技术

食品中危害因子的检测一直是国内外食品安全领域致力解决的重要问题。核酸适配体是一类通过体外筛选技术得到的单链DNA或RNA,具有特异性强、稳定性好和靶分子广等特点,因而被广泛用于食品安全检测领域。近年来,随着纳米传感技术的快速发展,互补结合适配体和纳米材料的特殊性质,可实现对靶标物质的超灵敏、高选择性及快速检测。本文总结了近年来筛选的食品危害因子适配体,综述了面向食品安全检测的基于适配体传感和纳米材料修饰的分析检测技术的进展,主要包括比色法、荧光法、电化学法以及表面等离子体共振技术,并探讨了适配体传感检测所存在的问题和未来的发展趋势。