離子液體雜化印跡材料-管尖固相萃取-液相色譜法檢測西瓜中殘留的植物激素

韓曄紅¹，楊春柳¹，喬鳳霞²，閆宏遠^1,3*

（1．河北大學藥學院，保定 071000；2．保定學院生化系，保定 071000；
3．河北省藥物質量分析控制重點實驗室，河北大學預防醫學與衛生事業管理系，保定 071002）

植物激素是一類調節植物生長的小分子化合物，按其來源可分為內源性生長素和外源性生長調節劑兩大類。這類化合物可以縮短植物的成熟期，短時間內取得經濟效益。近年來，該類化合物的亂用與濫用給人類健康帶來一定的蓄積危害^[1]。有研究表明，攝入過多的植物激素會對人類神經系統、內分泌系統和生殖系統等造成危害，并使人類面臨致癌、致畸的危險^[2]。因此，建立一種快速、高效的檢測植物激素在植物體內特別是果蔬中的含量的方法備受關注。在這些常用于檢測植物激素的樣品前處理方法中，分子印跡材料因具有對模板分子及其結構類似物具有特異識別的能力，其應用具有較好的發展潛力。但分子印跡材料存在兩個問題，一是在合成過程中采用的試劑多為有機試劑，較易發生收縮和溶脹現象，導致了分子印跡材料吸附孔穴變形，影響對目標物的吸附；二是印跡吸附材料在水相介質中對目標物的吸附能力較差。有機-無機雜化印跡材料在普通的分子印跡材料制備過程中，添加了無機組分，得到一種具有合成條件溫和、交聯度高、化學穩定性好的印跡材料，初步解決了傳統印跡材料在有機試劑中溶脹和收縮的問題^[3]。無論是普通的分子印跡材料，還是雜化印跡材料，它們的共同優勢是具有特異識別能力，這是它們的優點，同時也是缺點所在。考慮到現在樣品基質越來越復雜，目標物的種類也越來越多，對吸附劑的要求越來越高。不僅需要能同時檢測多種、多類的目標物，而且要求其對目標物的吸附能力也要高。所以合成多重吸附機制的材料同時萃取多種、多類目標物，是印跡材料發展的趨勢之一。離子液體雜化印跡材料把離子液體引入到印跡材料的合成過程中，并結合了印跡材料、雜化材料、離子液體三者的優勢。離子液體雜化印跡材料具有多重相互作用，不但可以通過印跡空間構型識別目標物，還可以通過離子交換作用力、靜電引力、π-π作用、偶極相互作用、氫鍵作用等吸附目標物^[4]。本研究在優化的條件下，用L-色氨酸作為虛擬模板，烯丙基咪唑和氯丙基三甲氧基硅烷反應生成的硅烷化離子液體和甲基丙烯酸為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）和四乙氧基硅烷（TEOS）為交聯劑，制備具有較高選擇性的離子液體雜化印跡吸附劑。并以此作為管尖固相萃取的吸附填料，結合高效液相色譜對西瓜中吲哚丁酸和4-氯苯氧乙酸鈉的殘留量進行檢測。結果表明，此法結合了分子印跡技術、離子液體和管尖固相萃取方法的優點，具有較高的選擇性和靈敏度，且節約時間，可為分析復雜樣品提供方法參考。

1　實驗部分

1.1　儀器和試劑

高效液相色譜儀（LC-20A，島津有限公司，日本）；色譜柱：Kromasil-C18（5.0μm，150mm×4.6mm ID，中科院大連化學物理研究所，中國）；N2000色譜工作站（浙大智達公司，中國浙江）；TEOS、EDMA、MAA（分析純，美國ACROS公司）；吲哚丁酸，4-氯苯氧乙酸鈉（分析標準品，晶純試劑有限公司，中國上海）；流動相：甲醇0.01%醋酸水（1 : 1，體積比）；流速：1.0ml/min；檢測波長：228nm。

1.2　離子液體雜化印跡管尖固相萃取

首先，選兩個移液器的槍頭（1000ml和100μl），將1000ml規格的槍頭用小刀去掉下面尖端（約1cm），然后將兩個槍頭組合到一起，下端填入適量棉花，備用。其次，稱適量離子液體雜化印跡填料，放入自制的管尖中，上面用小層棉花覆蓋。最后，將處理好的西瓜汁加到活化好的管尖中，用水淋洗，甲醇-醋酸洗脫，洗脫液烘干，流動相復溶，進樣分析。

2　結果與討論

2.1　離子液體雜化印跡材料的制備與性能考察

首先，合成雜化離子液體。取烯丙基咪唑和氯丙基三甲氧基硅烷適量，在適合條件下，反應足夠的時間，得到的反應產物備用。其次，稱量適量的L-色氨酸，將它與甲基丙烯酸和合成的雜化離子液體先預聚合，然后加入乙腈、交聯劑，轉移到反應容器中，攪拌反應足夠的時間，制備出高選擇性、吸附性好的離子液體雜化印跡材料（反應機理，如圖1所示）。

為進一步考察吸附材料的選擇性，本研究對非離子液體非印跡材料、離子液體非印跡材料、離子液體色氨酸印跡材料做了選擇性吸附試驗，結果如圖2（a）所示，本實驗選用的離子液體色氨酸印跡的吸附材料，對模板的類似物吲哚丁酸及依靠離子作用力吸附的4-氯苯氧乙酸鈉吸附率大于93%。通過對比數據分析，本研究所用的離子液體色氨酸印跡吸附材料既能依據印跡技術吸附吲哚丁酸，又能依據離子作用力同時吸附吲哚丁酸和4-氯苯氧乙酸鈉兩者。顯示離子液體色氨酸印跡材料比其他兩種材料有更好的吸附性和選擇性，并且能排除基質效應的干擾，有良好的重現性。

2.2　離子液體雜化印跡材料在檢測西瓜中植物激素的應用

本研究通過初步對樣品的處理方法，淋洗劑，洗脫劑等因素進行了考察，并對西瓜中的殘留的植物激素檢測進行了嘗試，從圖2（b）可以看出，用合成的離子液體雜化印跡材料作為管尖固相萃取的吸附劑用于西瓜中殘留的吲哚丁酸和4-氯苯氧乙酸鈉的檢測，能除去干擾定量的雜質，且相對回收率高［吲哚丁酸，95.6%；4-氯苯氧乙酸鈉，94.9%（n=3）］。

參考文獻

[1] Bruzzone S, I. Moreschi, C. Usai, et al. Proc Natl Acad Sci, 2007, 104: 5759-5764.

[2] Wu Y, Hu B. J Chromatogr A, 2009, 1216: 7657-7663.

[3] Yan H, Wang M, Han Y, et al.J Chromatogr A, 2014, 1346: 16-24.

[4] Wang H F, Zhu Y Z, Yan X P,et al. Adv Mater, 2006, 18: 3266-3270.

基金項目：國家自然科學基金（31301464, 21575033）, 河北省自然科學基金（B2015201132, B2015104013）

作者簡介：閆宏遠, 男, 教授, 博士生導師。Tel : +86-312-5079788，E-mail：yanhy@hbu.edu.cn