摘要
低共熔溶剂作为新一代的“绿色溶剂”，因其具有制备简单、挥发性极低、可生物降解、环境友好等特点，被认为是替代传统挥发性有机溶剂的理想溶剂。此外，由于低共熔溶剂可设计性较强，有助于新型低共熔溶剂的开发，从而实现其在样品前处理中的多样化应用。本研究针对环境和食品样品中目标分析物含量低、基质复杂且易受溶液pH、萃取剂粘度等因素影响的特点，通过对不同类型的氢键供体和氢键受体进行筛选，开发了三类新型的特定功能的低共熔溶剂，拓展了其在环境和食品样品中的应用，具体研究内容如下： （1）设计并制备了一系列由甲基三辛基氯化铵作为氢键受体、卤代乙酸作为氢键供体的酸性疏水性低共熔溶剂，对其物理性能进行表征并将其应用于富集分离在碱性条件下不稳定的药物羟苯磺酸钙。对于溶液的pH、温度、萃取时间等影响因素以及无机盐和有机共存物质的干扰进行了系统地研究。结果表明，这些低共熔溶剂在较宽的pH范围内（1.2~9.2）对样品溶液中的羟苯磺酸钙表现出优异的萃取性能；无需调节溶液的pH，室温下3min即达到萃取平衡，最大萃取容量为504mg/g。通过研究酸性低共熔溶剂对样品溶液中羟苯磺酸钙的萃取性能，建立了环境水样和人体尿液中的羟苯磺酸钙的分离分析方法。此外，通过反萃取法对低共熔溶剂进行再生和循环使用，经过15次循环后，萃取效率仍高达99%。最后，对萃取和反萃取机制进行了深入地探讨。 （2）建立了一种基于原位形成的疏水性低共熔溶剂提取和测定包装材料迁移至食品模拟物或食品中的三种酚类抗氧化剂的新方法。抗氧化剂同时作为目标萃取物和氢键供体，与氢键受体（中链脂肪醇）原位形成疏水性低共熔溶剂，直接从食品样品中分离。对萃取条件进行优化后，对三种抗氧化剂的检出限为0.15~0.25μg/L，定量限为0.5~1.0μg/L。干扰试验表明，该萃取方法对共存物质及其他抗氧化剂具有较强的抗干扰能力。将该方法成功地应用于五种不同的塑料食品包装材料和瓶装饮料样品，其中两种塑料食品接触材料的迁移实验检测到了2,6-二叔丁基对甲酚。本研究所建立的方法灵敏度高，富集效果好，抗干扰能力强，为分离和富集食品中超痕量的目标分析物提供了一种新策略。 （3）以不同链长的尼泊金酯类化合物为氢键供体，利多卡因为氢键受体，设计合成了七种疏水性低共熔溶剂，其中三种为pH响应的可切换低共熔溶剂。将其应用于萃取分离环境样品中两种典型的酚类消毒剂4-氯-3,5-二甲基苯酚（PCMX）和5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚（三氯生），通过调节溶液的pH来改变低共熔溶剂的水溶性，进行均相液液微萃取。与涡旋辅助液液微萃取相比，该方法对两种消毒剂的萃取效果提高了3~5倍。在最佳实验条件下，可切换低共熔溶剂对目标萃取物的检出限低至0.05μg/L。干扰试验表明，该萃取方法对水样中的共存物质及其它类型的消毒剂具有较强的抗干扰能力和良好的选择性，将其成功地应用于分离富集并测定五种不同的环境水样中的消毒剂。通过动态光散射、丁达尔现象、原子力显微镜和临界胶束浓度的测定等方法证明了低共熔溶剂发生可逆相变的原因是由于低共熔溶剂在碱性条件下形成了胶束，而胶束的形成增加了对被萃取物的包裹能力，因而显著地提高了萃取效率。
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