功能化石墨烯复合材料在生物样品前处理中的应用

【作者】 苑亚楠； 乔凤霞； 闫宏远；

【机构】 河北大学公共卫生学院药物化学与分子诊断教育部重点实验室；

【摘要】 随着分析科学的飞速发展,大批量的复杂样品亟待分离和分析,越来越多的样品前处理技术应用于复杂基质样品中痕量药物的分析。其中,固相萃取技术具有适用样品范围广、操作简单、重现性好等优点,成为应用最为广泛的样品前处理技术之一。基于固相萃取的小型化样品前处理方法还具有吸附剂用量少、有机溶剂消耗少并且萃取效率高的优点[1],能够在保证萃取效率的前提下节约吸附剂和试剂,缩短分析时间,已成为固相萃取技术发展的主要方向之一。小型化样品前处理方法的核心是吸附剂,由于石墨烯具有大的π-π共轭体系,比表面积大、稳定性好,因此常用做吸附剂材料[2]。但同时由于石墨烯自身存在一些缺点,如吸附机制单一、二维平面结构易导致聚集结块,影响其吸附性能,限制了其在吸附剂领域更广泛的应用。本课题组针对石墨烯上述缺点,开发了几种功能化石墨烯基纳米碳材料,一方面,将聚吡咯掺杂到氧化石墨烯表面,起到支撑作用,增大片层之间的间隙,有效减少了石墨烯材料聚集结块的问题,增大了比表面积;此外,将碳纳米管掺杂到石墨烯表面,通过一维的碳纳米管和二维的石墨烯材料协同作用,得到三维骨架结构的碳纳米管/石墨烯复合碳材料,一定程度上缓解了石墨烯易结块的问题,提高了材料的比表面积和吸附性能。另一方面将离子液体修饰到石墨烯/碳纳米管表面,增加了材料表面的官能团种类,赋予其离子交换和静电吸附能力,增加了材料的吸附机制,使修饰后的石墨烯具有更优异的吸附性能。将上述功能化石墨烯基纳米碳材料与开发的小型化管尖固相萃取技术相结合,结合高效液相色谱法,对一系列复杂基质样品中痕量组分进行检测,如猪肉中的克伦特罗、木瓜汁中的植物激素、牛奶中的雌二醇、尿液中的硫色满酮等,建立的检测方法对目标物有较高的萃取效率和净化能力。更多还原