功能化磁性共价有机聚合物在马尿酸与甲基马尿酸分析中的应用研究

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甲苯和二甲苯是常用的有毒有害有机溶剂,监控甲苯和二甲苯的暴露水平对职业卫生保健具有重要的意义。马尿酸(HA)和甲基马尿酸(MHA)是甲苯和二甲苯生物标志物,因此尿液中HA和MHA的浓度可以反映甲苯和二甲苯的暴露水平。实际样品中复杂成分带来的基质效应和HA和MHA浓度低会使得定量检测变得困难,因此建立一种高效地富集HA和MHA前处理方法是非常必要的。磁性固相萃取(MSPE)是固相萃取技术(SPE)的一个分支,磁分离简化了样品前处理过程,MSPE因其简单、高效、环保等优点受到重视而应用于实际样品的分析研究中。其中,对磁性材料进行功能化改性是该领域的热门课题,直接影响到样品前处理的富集性能。共价有机聚合物(COPs)具有大的比表面积,良好的稳定性,可进行灵活的功能化设计等优点,其在富集分离中是一种较为有前途的新型材料。COPs复合物提供较多的活性位点,可增强该材料与分析物之间的相互作用力,增加特异性和提高灵敏度。本论文的主要工作是制备功能化磁性共价有机聚合物,并率先将其应用于马尿酸和4-甲基马尿酸的富集检测。(1)制备Zr4+功能化磁性共价有机聚合物复合材料(Fe3O4@COP-COOZr),作为磁性固相萃取材料进行样品前处理。基于Fe3O4@COP-COOZr与HA和4-MHA的螯合作用和静电引力来识别并富集HA和4-MHA,将MSPE与HPLC联用检测HA和4-MHA。在最佳的实验条件下,建立的分析方法对HA和4-MHA在5-500μg L-1范围内表现出良好的线性,相关系数(R)分别为0.9994和0.9967,检出限(LOD)分别为2.1μg L-1和1.8μg L-1,日内和日间的相对标准偏差(RSD)小于4.6%,HA和4-MHA的回收率在97.2-104.1%之间,此方法对HA和4-MHA有很好的灵敏度和准确性。(2)制备壳聚糖功能化的磁性共价有机聚合物复合材料(Fe3O4@SNW@Chitosan),将其作为磁性固相萃取材料的MSPE技术,与HPLC联用检测尿液中的HA和4-MHA。利用Fe3O4@SNW@Chitosan与HA和4-MHA的氢键相互作用以及π-π相互作用识别并富集HA和4-MHA。亲水性的壳聚糖可以排除尿中疏水性有机化合物的干扰,包括蛋白质,激素和其他代谢物。在最佳的实验条件下,建立的分析方法对HA和4-MHA在1-1000μg L-1范围内表现出良好的线性,R分别为0.9991和0.9987,LOD分别为0.3μg L-1和0.2μg L-1。建立的方法应用于检测尿液中HA和4-MHA,加标回收率在95.3-109.0%之间,为今后检测尿样等复杂样品提供了新思路。
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