聚合物整體柱毛細(xì)管微萃取與等離子體質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)環(huán)境水樣中羧基功能基修飾的納米金材料

納米金材料（Au NPs）的廣泛應(yīng)用使其以多種渠道進(jìn)入環(huán)境體系，從而對(duì)生物體的健康構(gòu)成潛在威脅。因此，檢測(cè)環(huán)境樣品特別是水體環(huán)境中的微量納米金對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)和納米粒子的生物安全性研究具有重要意義。然而在實(shí)際樣品分析中，由于樣品基質(zhì)復(fù)雜，納米粒子的濃度極低且存在易團(tuán)聚等問(wèn)題，在儀器分析之前必須輔以合適的樣品前處理技術(shù)。目前用于納米粒子分離富集的樣品前處理技術(shù)較少，且存在操作繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題。武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院胡斌教授課題組近期提出了聚合物整體柱毛細(xì)管微萃取與等離子體質(zhì)譜（ICPMS）在線聯(lián)用新方法，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境水樣中羧基功能基修飾Au NPs的測(cè)定，該方法具有靈敏度高、選擇性好、樣品通量大、試樣消耗量少、操作簡(jiǎn)單、無(wú)需消解等特點(diǎn)。（Anal. Chem.， 2015， 87（3）： 1789-1796）

該研究團(tuán)隊(duì)制備了含吡啶基團(tuán)的甲基丙烯酰胺聚合物整體柱（poly（AAVPBis）），在pH 2～6之間基于靜電和氫鍵作用可以有效地吸附含羧基功能基團(tuán)的Au NPs，而不與Au ions作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Au NPs的選擇性分離富集。基于Au NPs與巰基功能基的親和力，選擇4%（m/V）半胱胺作為解吸劑能完全洗脫吸附在整體柱上的Au NPs。方法具有較快的吸附/解吸動(dòng)力學(xué)，能在10 min之內(nèi)完成萃取、解吸和再生過(guò)程。對(duì)該整體柱的表征結(jié)果（圖1）表明該材料對(duì)Au NPs具有極大的吸附容量（每2.5 cm長(zhǎng)整體柱可吸附480 μg Au NPs），且Au NPs經(jīng)解吸之后能保持其原始形貌，這是在線ICPMS分析檢測(cè)的前提保證。設(shè)計(jì)了雙流路在線分析系統(tǒng)（圖2），在最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件下，該方法對(duì)Au NPs的檢出限為3.97 ng/L（對(duì)于3 nm Au NPs，其摩爾濃度檢出限為24.2 fmol/L，對(duì)應(yīng)Au NPs個(gè)數(shù)為1.45 × 1010），方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.1%（0.2 μg/L， n=7），測(cè)定線性范圍為0.02～20 μg/L，富集倍數(shù)為10倍，樣品通量為6 h 1。抗干擾實(shí)驗(yàn)表明該方法能耐受天然水體中常見(jiàn)離子和腐殖酸的干擾。考察了poly（AAVPBis）毛細(xì)管整體柱對(duì)不同涂層Au NPs的萃取性能。該方法不僅適合于羧基修飾Au NPs的分離富集，也能有效萃取檸檬酸根穩(wěn)定的納米銀了。該方法能拓展至與巰基具有強(qiáng)親和力的一類金屬納米材料（表面修飾羧基功能基團(tuán)）的預(yù)富集。另外，對(duì)于不同粒徑Au NPs的萃取實(shí)驗(yàn)表明，Au NPs的粒徑越小，吸附/解吸動(dòng)力學(xué)越快，這顯示出所建立的整體柱微萃取方法具有基于尺寸分離納米粒子的分析潛力。將該方法用于自來(lái)水、東湖水和長(zhǎng)江水中Au NPs的分析測(cè)定，加標(biāo)回收率在77%～103%之間。endprint