李 婷, 常蒙蒙, 石先哲, 许国旺

(1. 中国科学院大连化学物理研究所, 中国科学院分离分析化学重点实验室, 辽宁 大连 116023; 2. 大连理工大学张大煜学院, 辽宁 大连 116024; 3. 中国科学院大学, 北京 100049)

极性农药定义为正辛醇水分配系数logP<4.5的农药[1,2],包含杀菌剂、除草剂、杀虫剂等类别,并且不断发展出新的化学类型。极性农药在农业、家庭(如花园和宠物杀虫剂)、公共卫生和工业中应用广泛,通过食物链的传递或者通过环境摄入进入人体,对人类的健康造成潜在威胁[3,4]。世界上很多国家和地区越来越意识到极性农药残留带来的风险,规定了极性农药的最大残留限量。因此准确检测食品和环境中的极性农药显得尤为迫切。目前常用气相色谱、液相色谱结合质谱进行农药的定性定量检测。由于样品基质的复杂性以及目标农药残留化合物通常为痕量甚至超痕量,样品前处理仍然是分析检测中不可避免的重要步骤,包括干扰基质的去除和目标化合物的分离、富集。样品前处理的效果直接影响到色谱、质谱检测的灵敏度和准确性。目前常用的样品前处理方法有液液萃取[5]、固相萃取[6]、QuEChERS[7]等,但液液萃取需要消耗大量的有机溶剂,固相萃取和QuEChERS对于目标化合物的选择性差,不能很好地去除杂质干扰。发展高选择性、易于制备、价格低廉的吸附剂是样品前处理的关键所在。

分子印迹聚合物(MIPs)是一种功能强大的选择性吸附剂,作为一种人工合成的仿生分子识别受体,其识别机理类似“锁钥模型”或者“抗原抗体作用”,因此也被称为“人造抗体”[8]。通过模板分子和功能单体预聚后,加入交联剂和引发剂或催化剂形成聚合物,去除模板之后形成的MIPs的孔洞与模板分子在空间形状、尺寸和功能基团互补[9]。MIPs对于给定的目标物质或者结构类似物具有预选择性,且制备简单,具有良好的热、化学、机械稳定性,价格低廉,具有良好的可重复性,因此广受人们的青睐,在手性识别[10-13]、生物化学传感[14,15]、催化降解[16,17]、药物传递[18,19]、分离纯化[20-22]等领域被广泛应用。

在极性农药残留的检测中,MIPs可以作为固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、磁性固相萃取(MSPE)、搅拌棒固相萃取(SBSE)等前处理方法的吸附剂,还可用于制备光、电、化学传感器、作为质谱检测的离子源基底和拉曼光谱的增强基底。本文主要介绍MIPs的制备策略及其在极性农药残留,包括新烟碱类、有机磷类、唑类、三嗪类、脲类等检测中的应用(见图1),并概述了MIPs在极性农药残留实际检测中所面临的挑战,对其未来发展做出了展望,希望为MIPs在极性农药残留检测中的研究提供一定参考。

图1 分子印迹聚合物在极……