基于壳聚糖分子印迹薄膜的曲马多绿色微萃取与数字图像比色现场检测技术研究

本研究针对曲马多(TRA)在生物和环境样品中的痕量检测难题，开发了一种结合分子印迹技术(MIP)与薄膜固相微萃取(TF-SPME)的绿色分析方法。以壳聚糖(CS)为生物基质合成的分子印迹聚合物(CS-MIP)薄膜，耦合数字图像比色法(DIC)，实现了9.9–500 ng mL-1 线性范围检测，回收率达80.70–106.00%。该技术为毒品监测和环境污染评估提供了便携、高效的解决方案。

　　

论文解读
在毒品滥用和环境污染监测领域，曲马多(TRA)作为阿片类镇痛药，其痕量检测面临两大挑战：传统色谱方法依赖大型仪器且前处理复杂，而现有快检技术又缺乏选择性。更棘手的是，石油基分子印迹聚合物(MIP)的环境不友好性与水相介质适应性差的问题长期存在。如何开发兼具绿色属性和现场检测能力的分析方法，成为分析化学领域的迫切需求。

针对这一科学难题，阿塞拜疆沙希德马达尼大学的研究团队创新性地将生物可降解材料壳聚糖(CS)引入分子印迹技术，开发出柔性自支撑的CS-MIP薄膜，并与薄膜固相微萃取(TF-SPME)、数字图像比色法(DIC)联用，建立了一套完整的TRA检测体系。该成果发表于《Analytica Chimica Acta》，为绿色分析化学提供了范式转移。

研究采用三大关键技术：1) 以CS为功能单体合成MIP薄膜，通过SEM/ATR-FTIR/TGA表征其结构；2) 优化溴甲酚绿(BCG)-TRA离子对显色体系的DIC检测条件；3) 采用中心复合设计(CCD)优化TF-SPME参数。生物样本(唾液、尿液)和环境样本(废水)验证了方法的普适性。

研究结果
表征分析
SEM显示CS-MIP具有多孔结构，比表面积达48.56 m²
g^-1
。ATR-FTIR证实亚胺键(-C=N-)的生成，TGA显示热稳定性达200°C。与CS-NIP相比，CS-MIP对TRA的吸附容量高3.1倍，印迹因子达2.89。

DIC方法开发
BCG与TRA形成的离子对使溶液由绿变深绿，最佳pH为3.0。智能手机采集的RGB值与浓度线性相关，检测限(LOD)低至3.3 ng mL^-1
，覆盖治疗浓度窗(100–300 ng mL^-1
)。

TF-SPME优化
CCD模型确定最优条件：萃取时间15 min，pH 9.0，离子强度0.5 mol L^-1
NaCl。CS-MIP薄膜可重复使用12次，吸附率仍保持92%。

实际样本检测
唾液、尿液和废水的加标回收率分别为98.20%、106.00%和80.70%，RSD<6.5%。WAC和AGREE评估证实该方法绿色度达0.81(满分1)。

结论与意义
该研究突破性地将生物基MIP与DIC技术结合，解决了传统方法有机溶剂用量大、设备依赖性强的问题。CS-MIP薄膜的水相兼容性和机械柔性，使其成为环境友好型吸附材料的典范。DIC的现场检测能力特别适合毒品快速筛查和环境污染应急监测，为发展"实验室外"分析技术提供了新思路。该方法通过SPMS指标验证，较传统SPME减少92%有机溶剂消耗，完美诠释了白色分析化学(WAC)的可持续发展理念。