復雜樣品高效前處理新方法研究

【成果簡介】         本項目屬于分析化學領域。 復雜體系中痕量組分的分離分析是目前分析化學研究的前沿領域之一。當今分析化學所面對的分析對象,如生物、環境、食品等復雜樣品具有明顯多樣性和復雜性、待測組分含量低且隨時空變化,從中獲取特定組分的結構、組成、形態及性能等有效信息是備受矚目的難點和重點。隨著分析方法的不斷創新和分析科學儀器的飛速發展,樣品前處理已經成為現代分析化學的瓶頸。因此,發展先進的樣品前處理技術,解決復雜樣品分析的問題是目前分析化學面臨的重大挑戰。 本成果針對分析化學中這一薄弱環節開展了樣品前處理介質、裝置研制和分析新方法、新策略原創性研究。主要圍繞其關鍵科學問題開展了功能化新型分離富集介質研制,構建在線聯用接口與裝置,發展生物、環境、食品和藥物等復雜樣品中痕量物質的色譜/質譜/光譜分析新方法,實現溶劑綠色化、材料特異化、技術系統化、裝置在線化,構建多維、立體、系統的樣品前處理系統。主要發現與創新點如下： (1)研制具有特異性分子識別能力和主客體包合作用的分離富集介質,利用分子印跡聚合物專一識別、高效富集以及環糊精空腔識別與包合的特點,有效去除復雜體系分析中的基體干擾,提高分析方法的選擇性。 (2)研制具有高吸附性能的石墨烯、金屬有機骨架、金屬有機凝膠及其復合材料、新型納米微萃取材料等分離富集介質,提高了痕量分析的靈敏度。 (3)發展綠色環保樣品前處理技術,研究了離子液體和聚乙二醇等為綠色萃取媒介的微波輔助萃取技術。 (4)研制采樣裝置、樣品前處理裝置及其聯用接口等系列樣品前處理裝置,實現分析過程的在線化。 本成果的科學價值在于針對復雜樣品的痕量分析難點,一方面提出將特異性分子識別能力的分子印跡聚合物用作樣品前處理富集介質,去除基體干擾,提高分析方法的選擇性;另一方面研制石墨烯、金屬有機骨架等高效富集介質,提高痕量分析的靈敏度。同時將研制的萃取介質通過聯用裝置的設計實現分析在線化,提高分析速度,并發展離子液體等綠色萃取技術。從而全方位地實現樣品前處理過程高效快速、高選擇性、靈敏在線、綠色環保的目標,并廣泛應用于食品安全、生物醫藥、環境科學等學科以及分析測試領域中復雜樣品的分析。中山大學2017