纳米新型材料在农产品安全分析中的应用进展

周然峰1,2、张慧贤1、尹晓丽2*、彭喜田1*

1. 湖北省农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所,湖北省农产品营养质量与安全重点实验室,湖北 武汉 430064

2.长江大学生命科学学院,湖北荆州 434023

前言

随着人们生活水平的提高，食品安全越来越受到人们的关注。农产品质量安全是食品安全的基础。高效快速地分析农产品中的污染物对于保障农产品质量安全具有重要意义。农产品中污染物种类较多，如农药、兽药、重金属、霉菌毒素、禁用食品添加剂等，一般来说，大多数污染物为痕量水平，且样品基质复杂。利用现有仪器直接检测是非常困难的。仪器分析前适当的样品前处理对于农产品中污染物的提取和纯化非常重要。

固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）、凝胶渗透色谱（GPC）等传统样品前处理方法在农产品安全分析方面取得了一定进展，但存在自动化难度大、时间长、检测量大等问题。溶剂消耗。以及其他缺点。随着样品分析通量和环境保护的要求越来越高，这些传统的预处理方法已经不能满足样品分析的要求。因此，有必要开发高选择性、快速、简单、准确的样品前处理方法，以满足农产品安全分析的需要。在各种样品前处理方法中，SPE是目前应用非常广泛的样品前处理技术。其核心是吸附剂。吸附剂的选择决定了萃取的选择性和萃取效率。传统的反相C18和正相硅胶SPE吸附剂选择性差，吸附容量低。迫切需要开发新型高效吸附剂。纳米材料（NMs）是指至少一个维度的颗粒或孔隙具有纳米级（通常为1~100 nm）的特殊材料。与传统的微米或更大尺寸的材料相比，纳米尺寸的结构使得材料具有一些特殊的性能。纳米材料由于比表面积大、对微量目标物质的亲和力高，作为固相萃取吸附剂，大大提高了分析技术的选择性和灵敏度，成为农业中微量化合物预富集技术的优先选择。产品。选择。近年来，一些新型纳米材料如碳基材料、磁性材料、金属有机骨架材料、金属氧化物等被用作固相萃取的吸附剂。结合高效的样品前处理技术，他们在农产品安全分析方面取得了良好的成果。影响。本文综述了近年来一些新型分离材料在农产品安全分析中的应用，重点分析了纳米吸附剂与目标物质的作用机理，以期为新型纳米材料在农产品安全分析中的应用提供参考。农产品分析。

01

纳米材料在农产品样品前处理中的应用

1.1 磁性纳米材料

1.2 碳基纳米材料

1.3 金属及金属氧化物纳米材料

1.4 金属有机骨架和有机共价骨架纳米材料

1.5 有序介孔二氧化硅纳米材料

02

新型分离材料在农产品质量安全分析中的应用

2.1 农药

2.2 兽药

2.3 重金属

2.4 霉菌毒素

2.5 其他污染物

综上所述

快速、高效、灵敏地分析农产品中的农药、兽药、重金属、霉菌毒素等污染物，对于保障农产品质量安全具有重要意义。开发高效固相萃取吸附剂实现农产品中污染物的快速富集和净化，是农产品质量安全分析精准的关键手段之一。本文综述了近年来广泛应用于农产品质量安全分析的功能材料，如磁性材料、碳基材料、金属及金属氧化物材料、金属有机骨架材料和有机共价骨架材料等，并介绍了材料的吸附特性。对其在农产品质量安全分析中的应用进行了综述。从目前报道的结果来看，大多数新材料都具有良好的孔隙结构、较大的比表面积和良好的稳定性。其结构和功能基团可以根据需要进行设计和修改，在农产品质量安全分析方面取得了巨大的成果。应用效果良好。

目前，农产品污染物分析的前处理方法正朝着绿色、高选择性、快速、低成本的方向发展，这对样品分析过程中的前处理材料提出了更高的要求。通过使用少量吸附剂材料和样品体积小型化分析技术，减少试剂用量，可以实现绿色萃取，而较小的吸附剂用量意味着较低的吸附容量，因此发展大比表面积的多孔吸附材料仍然是未来吸附材料发展的一个主要方向。另一方面，农产品基质复杂，提高吸附剂的选择性对于去除样品中的基质干扰非常重要。因此，需要在保持高吸附容量的同时提高吸附剂的选择性，研究吸附机理，减少非特异性基质干扰。提高分析方法的准确性和稳定性非常重要。另外，目前的样品前处理技术大多是离线的。研究新型吸附材料与在线预处理方法相结合的技术，可以提高样品分析的通量，满足大批量农产品快速分析的需求。最后，预处理方法的成本是其推广应用的关键。降低预处理分析方法的成本，开发大规模、低成本的高效吸附材料生产工艺非常重要。

文章信息

色谱法, 2023, 41(9): 731-741

DOI：10.3724/SP.J.1123.2022.09010

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