摘要
药物在治疗和预防人类疾病方面起着至关重要的作用,生物样品中药物含量的准确测定对疾病早期诊断、药物开发、基础医学研究等领域具有重要意义。其通常通过人和牲畜的排泄以及处理不当而大量释放到环境中,对人类健康和生态系统构成潜在威胁。因此,开发灵敏和有效的分析检测方法来监测环境中和生物样品中的微量的药物含量对人的健康是至关重要的。本论文中,我们主要创新性的制备三种新型的超交联聚合物复合材料,作为固相萃取吸附剂,应用于环境和生物样品中痕量药物的去除和含量测定。主要内容如下: (1)在第一节工作中,我们开发了一种新型的离子液体单体,将其通过Friedel-crafts 和取代反应接枝到三聚氰胺海绵骨架表面,制备了新型的离子液体超交联聚合物修饰的三聚氰胺海绵复合物( IL-HCPs@MS)。通过 SEM、BET、FT-IR、TG-DSC、XPS 和 Zeta 电位等技术对该复合材料进行表征。通过对吸附pH、吸附时间、盐浓度等条件系统的优化,考察了该复合材料对非甾体抗炎药(NSAIDs)的吸附效率。IL-HCPs@MS的吸附等温线和动力学数据表明吸附过程分别符合 Langmuir 模型(R2>0.98)和伪二阶模型(R2>0.99)。结果表明,IL-HCPs@MS 对 NSAIDs 的去除主要是基于化学吸附过程、吸热机制的单层吸附和焓驱动过程。将其应用于环境水(河水、湖水和自来水)中 6种NSAIDs的去除,获得了满意的去除效果。 (2)在第二节工作中,通过接枝的方式将 IL-HCPs 修饰到四氧化三铁纳米粒子表面制备了磁性离子液体交联物复合材料(Fe3O4@IL-HCPs)。通过 SEM、TEM、BET、FT-IR和 Zeta电位等技术对该复合材料进行表征。结果可知,该复合材料具有规则的球形结构、较高的饱和磁化强度(39.44 em g-1)和较大的比表面积(175 m2 g-1),对NSAIDs的吸附能力较强。吸附机理研究结果表明,NSAIDs在Fe3O4@IL-HCP吸附剂上吸附过程为非均匀多层吸附,对 NSAIDs主要作用力由氢键、π-π作用以及静电相互作用组成。结合高效液相色谱( HPLC),开发了MSPE/HPLC 方法测定水和尿液样品中的 NSAIDs。该方法具有较宽的线性范围、低检测限(水样 0.12~0.30 μg L-1 和尿样 0.15~1.5 μg L-1 )、满意的回收率(92.8~109.0%)和良好的精密度(RSDs≤4.6%)。因此,该研究为环境水和生物样品中的痕量NSAIDs的萃取和测定提供了一种新的替代方案。 (3)在第三节工作中,将以不同比例的色氨酸和对 1,4-对二氯苄氯作为交联剂单体,通过简单的一步超交联聚合,制备了一系列新型的色氨酸超交联聚合物吸附剂(HCPs-Trp)。利用SEM、FT-IR、XRD、BET和Zeta电位等对所获得的HCPs@Trp进行了全面的表征。结果可知,BET比表面积和孔隙体积分别为589.2 cm2 g-1和0.408 cm3 g-1。根据等温吸附模型和动力学吸附模型结果可知,吸附过程更加符合 Langmuir 等温吸附模型和伪二阶动力学模型(R2≥0.9974),说明HCPs@Trp对磺胺类药物(SAs)的吸附过程是单层化学吸附和离子交换吸附。将HCPs@Trp用作移液管尖端固相萃取(PT-SPE)吸附剂,结合HPLC技术,建立了 PT-SPE/HPLC 方法测定水样、牛奶和猪肉样品中的 SAs。该方法线性范围宽、检测限低(水样2.80~5.78 μg L-1、牛奶0.94~6.09 μg L-1、和猪肉2.30~7.47 μg kg-1)、回收率好(92.5~109.5%)和精密度稳定(RSDs≤8.24%)。因此,本研究可以用于环境水和食品样品中的SAs的检测分析。