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色谱
Chinese Journal of Chromatography
2023, Vol. 41, No. 7 整期PDF下载
Online: 2023-07-08

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第41卷第7期目次 2023, 41 (7):  0-0.  摘要 ( 46 )   PDF(4123KB) ( 95 )

专论与综述

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共价有机框架材料在固相萃取中的最新应用进展 高祎阳, 丁亚丽, 陈鲁玉, 杜芳, 辛绪波, 冯娟娟, 孙明霞, 冯洋, 孙敏 2023, 41 (7):  545-553.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.12021 摘要 ( 260 )   HTML ( 51 )   PDF(810KB) ( 330 )   Supporting Information 固相萃取技术是一种快速简便的样品前处理技术,能够实现分析物的富集,提高分析检测的准确性和灵敏度,已被广泛应用于食品安全检测、环境污染物分析等领域。如何提高方法的灵敏度和选择性是样品前处理领域的不懈追求,其关键在于萃取材料的选择。共价有机框架(COFs)材料是一类晶态多孔聚合物,其首先经热力学控制的可逆聚合反应形成连锁单元,然后与具有一定对称性的有机小分子构筑单元连接而形成,已被广泛应用于气体吸附、催化、传感、药物输送等领域。COFs具有比表面积大、孔隙率高、稳定性好、可设计性强以及合成简单、选择性高等优点,在样品前处理领域中引起了广泛关注。目前,COFs作为一种新型固相萃取材料,已被应用于食品、环境、生物样品中不同类别污染物的萃取富集,如重金属离子、多环芳烃、苯酚、氯酚、氯苯、多溴联苯醚、雌激素、药物残留、农药残留等。采用不同单体合成的COFs对于不同类型分析物具有不同的富集效果,因此也可以通过对其进行修饰合成一种新型COFs,以达到对某种结构分析物的高效选择性富集。本文将介绍COFs的主要类型及合成方法,并重点介绍近3年来COFs作为固相萃取材料在食品、环境、生物领域方面的重要应用,同时展望了COFs在固相萃取领域的发展前景。

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超交联多孔有机聚合物在柱固相萃取中的应用进展 秦童童, 高莉, 赵文杰 2023, 41 (7):  554-561.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.12003 摘要 ( 156 )   HTML ( 33 )   PDF(1380KB) ( 129 )   超交联多孔有机聚合物(hypercrosslinked porous organic polymers, HCPs)是一类通过傅-克烷基化反应将芳香结构单元连接而制备得到的新型多孔材料,具有单体来源广泛、比表面积高、成本低廉、合成条件温和及易功能化等优点,广泛应用于气体储存、多相催化、色谱分离和有机污染物去除等领域。近年来,HCPs作为柱固相萃取吸附剂的研究较多,展现出巨大的应用潜力。基于高比表面积、优异的吸附性能、多样化的化学结构和易于化学改性等优点,HCPs材料被成功应用于不同样品基质中多种类型分析物的萃取并表现出优异的萃取性能。根据HCPs的骨架化学结构、目标分析物的性质及两者间的作用机理,我们将HCPs分为疏水型、亲水型、离子型3类,介绍了各种HCPs的特点、合成方法和在柱固相萃取中的应用。基于HCPs与分析物之间的疏水、π-π、亲水、氢键、离子交换等多种相互作用机理,HCPs萃取材料能够高效萃取和选择性富集不同种类的目标分析物,如苯脲类除草剂、氯酚类化合物、硝基咪唑、四环素、酸碱性药物等。将新型HCPs萃取与色谱、质谱等现代分析技术结合的方法已广泛应用于环境监测、食品安全和生化分析等领域。本文对HCPs在填充柱固相萃取中的应用进行了全面综述,并对其未来发展做出了展望。

研究论文

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“一锅法”制备聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物改性的硅基固定相及其在混合模式液相色谱中的应用 王晓庆, 崔健, 顾一鸣, 王硕, 周谨, 王树东 2023, 41 (7):  562-571.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2023.01005 摘要 ( 182 )   HTML ( 35 )   PDF(5252KB) ( 126 )   聚合物作为一种来源广泛、功能基团丰富、生物相容性良好的修饰配体,被广泛用作硅基色谱固定相。本工作以苯乙烯和丙烯酸为聚合单体,乙烯基三甲氧基硅烷为硅烷偶联剂,通过自由基聚合反应一锅法制备了聚(苯乙烯-丙烯酸)共聚物改性的硅基固定相(SiO2@P(St-b-AA))。傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电镜、N2吸附-脱附、Zeta电势分析等表征手段证明了该固定相已成功合成,且保持了良好的介孔球形结构。在固定相性能评价中,分别采用疏水性分析物、极性分析物和离子型化合物作为探针,对固定相的分离性能和保留机理进行了考察。其中,由于苯环提供的疏水和π-π相互作用,烷基苯和多环芳香烃在固定相上的保留随着流动相中甲醇含量的增加而减弱;由于羧酸基团可以为固定相与核苷碱基等极性溶质之间提供亲水相互作用,随着流动相中乙腈含量的增加,极性分析物的保留逐渐增强;与自制的C18和Amide固定相相比,SiO2@P(St-b-AA)固定相在反相和亲水模式下均表现出良好的分离性能。此外,通过探究流动相pH对离子型化合物保留的影响,证明了该固定相还具有弱阳离子交换能力。多种分离模式表明SiO2@P(St-b-AA)固定相可提供多种相互作用,并在不同极性组分分析物的分离中具有良好的应用前景。通过考察制备方法的重复性,证明了该方法具有良好的制备批次稳定性,简便的“一锅法”为新型聚合物改性硅基固定相的发展提供了一种新思路。

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基于Ti3C2Tx/聚酰亚胺复合材料的分散固相萃取-液相色谱法测定尿液中儿茶酚胺类神经递质 赵原庆, 胡锴, 杨成, 韩鹏昭, 李立新, 刘晓冰, 张振强, 张书胜 2023, 41 (7):  572-581.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.09004 摘要 ( 120 )   HTML ( 23 )   PDF(3867KB) ( 161 )   研究通过一种快速、简便的方法制备了聚酰亚胺功能化的二维碳化钛复合材料Ti3C2Tx,并用作分散固相萃取吸附剂,结合液相色谱-荧光分析方法对尿液样品中痕量儿茶酚胺类神经递质(CAs)进行分离和分析。利用多种手段对Ti3C2Tx/聚酰亚胺的形貌、性质等进行了表征,并详细考察了萃取参数对Ti3C2Tx/聚酰亚胺萃取儿茶酚胺类神经递质的萃取性能的影响,结果表明,该复合材料可以通过静电、π-π和氢键作用有效富集目标化合物。最佳萃取条件如下:吸附剂用量为20 mg、样品pH为8.0、吸附时间和脱附时间分别为10 min和15 min、解吸溶剂为醋酸-乙腈-水(5∶47.5∶47.5, v/v/v)。将Ti3C2Tx/聚酰亚胺用作分散固相萃取吸附剂与HPLC-FLD联用,建立了一种尿液中CAs的灵敏检测方法,实现了4种CAs物质的定量分析。在最优的条件下,该方法中去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺和异丙肾上腺素的线性范围为1~250 ng/mL,相关系数(r2)均大于0.99,检出限LOD(S/N=3)在0.20~0.32 ng/mL之间,定量限LOQ(S/N=10)在0.7~1.0 ng/mL之间,日内精密度相对标准偏差(RSD)在0.7%~1.09%之间,日间精密度相对标准偏差(RSD)在1.73%~4.24%之间,在实际样品中的加标回收率在82.50%~96.85%之间,精密度RSD的范围在2.47%~9.96%之间。基于Ti3C2Tx/聚酰亚胺的分散固相萃取-液相色谱法具有萃取速度快、灵敏度高等特点,可以成功用于尿液中CAs的检测分析。

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加速溶剂萃取-固相萃取净化结合超高效液相色谱-串联质谱法测定沉积物中双酚类化合物 王秋旭, 冯启言, 朱雪强 2023, 41 (7):  582-590.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.12015 摘要 ( 182 )   HTML ( 48 )   PDF(961KB) ( 266 )   双酚类化合物(bisphenols)属于内分泌干扰物,具有生物累积性、持久性和雌激素活性,较低含量的双酚类化合物即会对人体健康和生态环境产生不利影响。为了准确检测沉积物中的双酚类化合物,本工作建立了加速溶剂萃取-固相萃取净化结合超高效液相色谱-串联质谱检测沉积物中双酚A(BPA)、双酚B(BPB)、双酚F(BPF)、双酚S(BPS)、双酚Z(BPZ)、双酚AF(BPAF)、双酚AP(BPAP)7种双酚类化合物的方法。优化了7种双酚类化合物的质谱参数,比较了在3组不同流动相条件下,7种双酚类化合物的响应值、分离效果和色谱峰形状。沉积物样品使用加速溶剂萃取方法进行前处理,采用正交试验优化了萃取溶剂、萃取温度和循环次数。实验结果表明,采用Acquity UPLC BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm),以0.05%(v/v)氨水和乙腈为流动相进行梯度洗脱,可以实现7种双酚类化合物的快速分离;经正交试验优化后的萃取条件如下:萃取溶剂为乙腈,萃取温度为100 ℃,循环次数为3次。7种双酚类化合物在1.0~200 μg/L内线性关系良好(相关系数(r2)均大于0.999),检出限为0.01~0.3 ng/g。在3个加标水平(2.0、10、20 ng/g)下,7种双酚类化合物的回收率为74.9%~102.8%,相对标准偏差为6.2%~10.3%(n=3)。应用该方法分析了骆马湖湖区及其入湖河流沉积物中7种双酚类化合物的含量,结果表明:在骆马湖湖区沉积物中检测出BPA、BPB、BPF、BPS、BPAF,入湖河流沉积物中检测出BPA、BPF、BPS;其中BPA、BPF的检出率为100%,沉积物中BPA、BPF的含量分别为11.9~38.0 ng/g和11.0~27.3 ng/g。该方法简便、快速,准确度和精密度较高,适用于沉积物中7种双酚类化合物的检测。

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自动上样固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定水中9类43种抗菌药物残留 夏宝林, 汪仕韬, 殷晶晶, 张维益, 杨娜, 刘强, 吴海晶 2023, 41 (7):  591-601.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.09008 摘要 ( 191 )   HTML ( 46 )   PDF(1247KB) ( 118 )   为了实现水中抗菌药物快速、准确、高通量的分析,采用自动上样固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱技术,建立了一种能够快速、稳定地分析水中9类(磺胺类、喹诺酮类、氟喹诺酮类、四环素类、林可酰胺类、大环内酯类、硝基咪唑类、双萜烯类、二氢叶酸还原酶抑制剂类)43种抗菌药物多残留同步分析方法。水样经0.45 μm水相滤膜过滤,加入一定量的磷酸二氢钠及乙二胺四乙酸二钠,并用磷酸调节pH至2.34,加入内标混匀,使用自制的自动上样装置进行上样,Oasis HLB固相萃取柱富集净化。利用Waters Acquity UPLC BEH C18柱(50 mm×2.1 mm, 1.7 μm)进行分离,以含0.1%甲酸的甲醇-乙腈(2∶8, v/v)混合溶液-0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾正离子多反应监测模式进行分段扫描,内、外标法相结合的方式分析目标物。结果显示,43种抗菌药物在各自的线性范围内线性关系良好,方法的检出限为0.004~1.000 ng/L,定量限为0.012~3.000 ng/L,加标回收率为53.7%~130.4%,相对标准偏差为0.9%~13.2%。采用该方法对取自长江江阴段、锡澄运河江阴段各3份水样以及6份自来水样进行检测。6份自来水中均未检测到抗菌药物,6份取自长江江阴段、锡澄运河江阴段的水样中共检出20种抗菌药物,除四环素类外,其余类别均有检出,其中,以磺胺甲恶唑含量最高(8.92~11.03 ng/L),泰妙菌素和沃尼妙林两种双萜烯类抗菌药物在自然水体中普遍有检出。该法准确、灵敏、快速,适用于水中43种抗菌药物的检测。

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超高效液相色谱法同时测定电子烟油中的5种吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素 杨哲, 吕建霞, 吴一荻, 蒋力维, 李冬梅 2023, 41 (7):  602-609.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.10014 摘要 ( 228 )   HTML ( 29 )   PDF(1196KB) ( 115 )   合成大麻素是目前世界上滥用最多的新精神活性物质之一,其结构多变,更新迅速,目前已发展至新型第八代吲哚/吲唑酰胺类。近年来与吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素相关的案件逐渐增多,在实际案件中对缴获物中合成大麻素的定量分析需求随之增多,但相应的检验鉴定技术仍处于发展阶段。本研究针对电子烟油中5种常见的吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素,建立了超高效液相色谱法对其同时进行定量分析测定。实验对流动相的种类、洗脱梯度、柱温、检测波长等色谱条件进行了优化,再结合外标法定量,实现了对5种合成大麻素的定量分析。样品用甲醇提取,在Waters ACQUITY UPLC CSH C18(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)色谱柱上进行分离,柱温35 ℃,流速0.3 mL/min,进样量1 μL,乙腈和超纯水作为流动相进行梯度洗脱,检测波长为290 nm和302 nm。结果表明,采用该方法,5种合成大麻素可在10 min内完全分离,在1~100 mg/L范围内线性关系良好,相关系数(r2)均可以达到0.9999,检出限为0.2 mg/L,定量限为0.6 mg/L,满足实际样品分析需求。采用1、10、100 mg/L 3个水平的5种合成大麻素混合标准溶液进行精密度试验,日内精密度(n=6)均小于1.5%,日间精密度(n=6)均小于2.2%。以空白电子烟油为基质样品,在2、10、50 mg/L 3个加标水平下进行加标回收试验,各待测物的平均加标回收率为95.5%~101.9%,相对标准偏差(RSD, n=6)为0.2%~1.5%,准确度为-4.5%~1.9%。本方法具有准确、快速、灵敏、分离效果好等优点,适用于电子烟油中5种吲哚/吲唑酰胺类合成大麻素的定量测定,可满足相关鉴定工作的要求,也可为具有相似结构的合成大麻素的液相色谱定量分析提供参考。

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QuEChERS-在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱法高通量筛查动物源性食品中的多农药残留 李洁, 鞠香, 王艳丽, 田其燕, 梁秀清, 李海霞, 刘艳明 2023, 41 (7):  610-621.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.10010 摘要 ( 177 )   HTML ( 39 )   PDF(2266KB) ( 141 )   将QuEChERS技术与在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱(GPC-GC-MS/MS)技术结合,建立了动物源性食品中196种农药残留的高通量检测方法。样品经乙腈提取、QuEChERS结合在线GPC净化后,进行GC-MS/MS检测,多反应监测模式(MRM)分析,外标法定量。方法优化了提取溶剂及净化剂类型,实现了目标物的高效提取和基质的有效去除;考察了在线GPC对样品溶液的净化作用。通过研究不同馏分接收时间段内目标物的回收率和基质效应,得出最佳馏分接收时间,实现目标物的有效导入和基质的高效去除,并对QuEChERS-GPC联用技术的优势进行了评价。该方法研究了196种农药的基质效应,其中10种农药表现为中等强度基质效应,4种农药为强基质效应。本研究采用基质匹配标准溶液进行定量,结果表明,196种农药在0.005~0.2 mg/L范围内线性关系良好,相关系数均>0.996,方法的检出限为0.002 mg/kg,定量限为0.005 mg/kg。向猪肉、牛肉、猪肝3种不同脂肪含量基质的空白样品中添加标准溶液,196种农药在3个加标水平下(0.01、0.05、0.20 mg/kg)的平均回收率为65.3%~126.2%,精密度为0.7%~5.7%。本方法快速、准确、灵敏,适用于动物源性食品中多农药残留的高通量筛查与检测。

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复合式净化体系结合实时直接分析-串联质谱测定畜禽肉中41种兽药残留 解迎双, 王波, 雷春妮, 刘兰霞, 张欢, 白兴斌, 寇宗红 2023, 41 (7):  622-631.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.11022 摘要 ( 133 )   HTML ( 36 )   PDF(1222KB) ( 105 )   Supporting Information 在食品安全问题屡禁不止的市场环境下,兽药残留带来的食品安全问题以及耐药性传递带来的生物安全问题备受关注。该研究建立了复合式净化体系结合实时直接分析-串联质谱(DART-MS/MS)测定畜禽肉中41种兽药残留的方法。首先采用单标溶液进样的方式优化筛选出最佳定性离子对和定量离子对,再按照欧盟2002/657准则要求对溶剂混合标准溶液和基质混合标准溶液中各兽药化合物的丰度比进行计算,确保DART-MS/MS对41种兽药化合物的准确定性,最后将QuEChERS技术的净化原料丙基乙二胺(PSA)、十八烷基键合硅胶(C18)与多壁碳纳米管相结合,形成复合式净化前处理体系,实现了对畜禽肉样品中物理化学性质差异较大的41种兽药化合物的一步净化。实验以41种兽药化合物的定量离子峰面积为判定指标,考察了DART离子源中关键性参数对其检测的影响。针对41种兽药化合物解离常数(pKa)的差异及各样品基质的特点,以回收率为判定指标分别对提取溶剂、基质分散溶剂、净化方式等进行了优化。确认了以1.0%甲酸乙腈溶液为提取溶剂,含50 mg PSA、50 mg C18的多壁碳纳米管为净化小柱的样品预处理方式。喹诺酮类、磺胺类、硝基咪唑类38种兽药在2~200 μg/L内线性关系良好,相关系数为0.9979~0.9999,检出限为0.5 μg/kg,定量限为2.0 μg/kg;3种氯霉素类兽药在0.5~20 μg/L内线性关系良好,相关系数为0.9995~0.9997,检出限为0.1 μg/kg,定量限为0.5 μg/kg。鸡肉、猪肉、牛肉、羊肉等不同基质样品中的41种兽药在低、中、高3个加标水平下的加标回收率为80.0%~109.6%,日内精密度为0.3%~6.8%,日间精密度为0.4%~7.0%。通过采用国家标准方法和该研究所建立的方法同时对100批次畜禽肉样品(猪肉、鸡肉、牛肉、羊肉各25批次)以及部分已知阳性样品进行测定,结果表明,3批次猪肉样品中检出磺胺嘧啶(89.2、78.1、105.3 μg/kg), 2批次鸡肉样品中检出沙拉沙星(56.3、102.0 μg/kg),其余样品未检出;两种方法对已知阳性样品的检测结果一致。该方法具有操作快速、简单、灵敏、绿色等优点,适用于畜禽肉中多种兽药残留的同时筛查检测。

技术与应用

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固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱法测定发酵食品中的曲酸 陈东洋, 张昊, 张磊, 王一红, 王小丹, 冯家力, 梁静, 钟旋 2023, 41 (7):  632-639.  DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.10002 摘要 ( 238 )   HTML ( 36 )   PDF(797KB) ( 115 )   曲酸由曲霉属和青霉属真菌好氧发酵产生,天然存在于发酵食品中,且常作为防腐添加剂滥用于食品工业中,监测其在发酵食品中的含量及评估其暴露水平带来的健康风险具有重要意义。本研究针对发酵食品基质复杂、基质干扰严重这一关键瓶颈,通过溶剂转换、固相萃取净化,有效地去除了基质干扰。通过系统优化固相萃取条件和仪器条件,建立了发酵食品中曲酸含量的固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱(SPE-UPLC-MS/MS)测定方法。样品经0.1%甲酸无水乙醇溶液超声提取,氮吹至近干后用超纯水复溶,过PRiME HLB固相萃取小柱,在ACQUITY UPLC® BEH C18色谱柱(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm)上分离,以甲酸-5 mmoL/L乙酸铵(1∶999, v/v)溶液和甲酸-乙腈(1∶999, v/v)溶液作为流动相进行梯度洗脱,电喷雾正离子模式下以多反应监测扫描方式测定,内标法定量。在优化的测定条件下,曲酸在5 min内可获得有效分离,在5.0~100.0 μg/L内线性关系良好,相关系数(r)为0.9994,方法检出限为2~5 μg/kg,定量限为6~15 μg/kg。在低、中、高3个加标水平下的回收率为86.8%~111.7%,日内精密度为1.0%~7.9%(n=6),日间精密度为2.7%~10.2%(n=5)。通过建立的方法对酱油、醋、酒、酱、豆豉、腐乳等重点食品中的曲酸含量进行测定,发现醋的检出率最高,其次为酒、酱、酱油、豆豉和腐乳,曲酸含量为5.69~2272 μg/kg。该方法具有高效、准确、灵敏等特点,可为发酵食品中曲酸含量的日常监测提供可靠的技术支持。