Page 43 - 《精细化工》2023年第5期
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第 5 期 姚贤锐,等: 疏水深共熔溶剂在绿色化学工艺中的应用 ·963·
除虫菊酯残留物。LIU 等 [116] 使用 HDES 从饮料中高 分离,减少了目标分析物在转移过程中的损失,提
效提取了苯甲酰脲类杀虫剂,QIAN 等 [117] 以 HDES 高了检测准确性。总之,具有较高疏水性、密度大
作为提取剂测定了环境水和茶饮料样品中的拟除虫 于水且熔点在室温范围内的 HDES 在食品安全检测
菊酯,但受到检测条件限制,其无法同时检测不同 领域有巨大优势。
种类的农药。SERESHTI 等 [118] 基于氯化胆碱和 4-
氯苯酚合成了 HDES,结合分散液-液微萃取方法,成 7 结束语与展望
功应用于果汁中 7 种农药的提取及测定,为复杂基
传统化工生产过程大量使用挥发性强、毒性大
质中的农药提取和测定提供了一种简单、低成本且 且难以回收的有机溶剂,严重制约着中国化工行业
可重复的技术。与此同时,JOUYBAN 等 [119] 将氯化
的可持续发展,开发无毒、低挥发及可再生的绿色
胆碱基亲水深共熔溶剂与薄荷醇基疏水深共熔溶剂
溶剂是碳中和目标下化学工业绿色低碳发展的必然
结合起来,提出了一种基于深共熔溶剂的分散液-
要求。疏水深共熔溶剂拥有制备简单、成本低廉、毒
液微萃取方法,提取并测定了牛奶中的多种农药含 性低、可生物降解及来源广泛等优点,并具备较高
量。FENG 等 [120] 进一步提出的基于沉积固化 HDES [125]
的原子经济性,满足绿色化学 12 条原则 和环保
的涡流辅助分散液-液微萃取方法,将 DLLME 的液- [126]
“5R”原则 ,展现出替代传统有毒挥发性有机溶
液分离转变为固-液分离,减少了目标分析物在转移
剂的巨大潜力。
过程中的损失,不使用特殊的提取设备或吸附材料,
疏水深共熔溶剂自 2015 年提出以来,作为新型
也不需要过滤、蒸发或浓缩操作,进一步简化了牛
绿色溶剂在绿色化学发展中引起广泛关注。与国际
奶中农药残留的测定程序。 相比,中国对于 HDES 的研究起步较晚,直到 2019
食品中可能还含有如药物残留物、四环素等多
年才逐渐成为研究热点,研究基础比较薄弱,关于
种危害人体健康的有毒污染物,过量摄入可能对人 HDES 的溶剂特性及作用机理尚不明确。近年来,
体健康构成严重风险,因此迫切需要可靠的检测方 HDES 已被有效应用于分离提取、气体污染物捕获、
法。SERESHTI 等 [121] 合成了多种 HDES,结合 DLLME 生物催化、材料改性和食品安全检测等领域中,但
从不同脂肪水平的生牛奶样品中提取四环素,提取 中国在污染物控制及生物催化等领域还没有开始进
回收率达到了 70%~113%。麝香草酚的强 π-π 相互 行系统研究,应用领域还相对较窄。并且关于 HDES
作用及其与目标分析物之间形成氢键,促进了 的研究大都还处于实验室阶段,为了推动 HDES 进
HDES 对四环素的有效提取。GE 等 [122] 首次设计和 一步发展,需要在后续研究中进一步挖掘 HDES 的
制备了基于丁香酚和苄基铵盐的新型 HDES,作为 潜力,主要包括以下 3 个方面:
萃取溶剂应用于涡流辅助分散液-液微萃取测定食 (1)HDES 的作用机理还需要更深入的研究。
品中的苏丹红添加剂。SHIRANI 等 [123] 将 HDES 结 大多数研究仅针对 HDES 与目标物的作用机理展开
合漂浮有机液滴固化的超声辅助分散液-液微萃取 讨论,而忽略了 HDES 自身的溶剂特性对作用过程
方法(USA-DLLME-SFO),成功应用于鸡肉、鸡蛋 的影响,进一步了解 HBA 与 HBD 之间的相互作用
和蜂蜜中目标抗生素的测定,相对回收率超过 机制将有利于定向设计 HDES,并为实际应用提供
97.0%,证实了 HDES 在复杂基质中的应用能力。 理论指导。
HOU 等 [124] 建立了基于薄荷醇基 HDES 的铁磁流体 (2)还需要进一步扩展 HDES 的应用领域。目
结合涡流辅助液-液微萃取方法,融合了 HDES 和铁 前在 HDES 的应用研究中,主要集中在研究 HDES
的分离及提取性能,应用范围还远不及离子液体等
磁流体的强萃取能力和易分离等优点,成功应用于
溶剂。基于 HDES 高度可调的物理化学特性,可以
牛奶中喹诺酮类药物的测定,为食品中抗生素的分
扩大其在污染物捕获、催化转化、有机合成、分析
析检测提供了参考。
化学和电化学等领域的应用。
HDES 在食品安全检测领域主要作为常规测定
(3)HDES 的循环利用性值得进一步研究。尤
方法中萃取溶剂的绿色可持续替代溶剂,简化了食
其对于 HDES 中目标物的回收及 HDES 在水性介质
品中微量成分的检测过程。HDES 通常作为目标分
中的稳定性是目前 HDES 应用中亟待解决的问题。
析物的提取溶剂,结合液-液微萃取方法应用于食品
安全检测领域。与水不混溶、高密度的 HDES 在水 参考文献:
溶液中可实现良好的相分离,同时通过自然沉积省 [1] FENG J J, LOUSSALA H M, HAN S, et al. Recent advances of
ionic liquids in sample preparation[J]. TrAC Trends in Analytical
去了蒸发、浓缩等复杂过程;熔点在室温范围内的
Chemistry, 2020, 125: 115833.
可沉积固化 HDES 的应用将液-液分离转变为固-液 [2] HUANG Y (黄煜), ZHOU X W (周贤威), FANG L S (房连顺), et al.