开发了一种基于适配体的吸附剂，该吸附剂采用聚丙烯管制成，用于从水样中提取双酚A

《Analytica Chimica Acta》：Development of an aptamer-based sorbent in polypropylene tubes for bisphenol A extraction in water samples

本研究首次开发了一种基于聚丙烯管（PP管）的aptamer吸附剂（Apt-MT），通过光接枝修饰内表面并利用硫醇-烯烃点击化学固定BPA特异性aptamer。优化后的提取方法结合HPLC-荧光检测，实现0.05 μg/L的低检测限，在环境水样中回收率达83-93%，且吸附剂可重复使用30次以上。该技术为低成本、高选择性的BPA检测提供了新方案。

　　本研究介绍了一种创新、高效且经济的基于适配体的吸附材料，用于选择性地从环境水样中分离和富集双酚A（BPA）。这种吸附材料以聚丙烯（PP）管为载体，通过简单的方法实现了对BPA的特异性识别。研究首先对商用PP管的底部内壁进行乙烯基化处理，以便后续通过“硫醇-烯”点击化学方法将修饰过的BPA特异性适配体固定在管内。该方法不仅简化了操作流程，还提升了吸附材料的稳定性和重复使用性能。

双酚A是一种广泛应用于工业生产中的化学物质，通常作为单体用于合成聚碳酸酯和环氧树脂等聚合材料。在食品包装、饮料瓶及其他常见家居用品的制造过程中，BPA被大量使用。然而，近年来研究发现BPA具有内分泌干扰特性，能够模拟雌激素并干扰人体及野生动物的激素功能。因此，BPA在许多应用领域逐渐被替代，如双酚AF（BPAF）和双酚C（BPC）。然而，这些替代物同样表现出类似的内分泌干扰效应，表明对BPA及其类似物的监测仍具有重要现实意义。

此外，研究表明BPA的暴露可能对生殖、神经和免疫系统产生不利影响，并增加代谢紊乱的风险。因此，BPA在环境中的存在引起了广泛关注，尤其是在塑料废弃物和工业废水的渗漏作用下，其对生态系统和人类健康的潜在影响不容忽视。为减少BPA的危害，欧盟委员会在2020年设立了饮用水中BPA的最大浓度限值为2.5 μg/L，以降低其对公众健康的威胁。2025年1月，欧盟进一步禁止在食品接触包装材料中使用BPA，这凸显了对BPA检测技术的迫切需求。

当前，BPA的分析主要依赖于色谱技术，如气相色谱（GC）和高效液相色谱（HPLC），并结合多种检测器，包括紫外（UV）和荧光（FL）检测器，以及更先进的质谱（MS）系统。然而，由于这些化合物在实际样品中的浓度通常较低，且样品基质复杂，因此需要进行样品前处理或富集步骤。在众多样品前处理技术中，固相萃取（SPE）因其操作简便和净化效果良好，成为分离和富集BPA的首选方法。尽管如此，SPE在实际应用中仍存在一些局限性，例如需要填充色谱柱、处理大体积样品导致提取时间较长，以及有机溶剂的使用量较大。

为解决这些问题，SPE技术不断得到改进，包括在提取装置和设备中的微型化应用，如磁性SPE和固相微萃取（SPME）。同时，研究人员也致力于开发具有更高性能的吸附材料。目前，一些新型吸附材料已被用于BPA的提取或同时分析多种双酚（BPs）在水样中的应用，例如碳纳米结构、沸石、金属有机框架（MOFs）修饰的磁性复合材料以及β-环糊精等。然而，大多数这些吸附材料在选择性识别BPA方面存在不足，导致在实际样品中可能对疏水性物质产生非特异性吸附，从而降低BPA的检测灵敏度。

在此背景下，一些基于分子识别的先进策略被提出，包括抗体、分子印迹聚合物（MIPs）和适配体等。其中，适配体因其合成简便、化学修饰容易、稳定性高和可重复性好，成为一种特别有前景的替代方案。目前，适配体已被固定在多种支持材料中，如磁性纳米颗粒和毛细管格式的单体聚合物，以开发具有更高化学性能和选择性的吸附材料。然而，使用塑料基支持材料，如聚丙烯（PP），作为适配体固定载体的研究尚未开展。

本研究首次探索了将BPA特异性适配体固定在聚丙烯Falcon管中的可能性。通过两步光引发接枝法对商用Falcon PP管的底部内壁进行乙烯基化处理，使得后续能够通过“硫醇-烯”点击化学方法将修饰过的适配体共价连接到管内。这种新型适配体修饰的吸附材料（Apt-MT）不仅具备良好的吸附性能，还展现出较高的选择性。在优化的提取条件下，该吸附材料与高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FL）相结合，能够实现对BPA及其类似物（BPAF和BPC）的高效检测，检测限低至0.05 μg/L。

此外，该研究还对吸附材料的吸附行为和选择性进行了系统研究。结果显示，在优化的条件下，Apt-MT吸附材料在实际环境水样中的回收率在83%至93%之间，相对标准偏差低于8.7%，表明其具有良好的重复性和稳定性。更重要的是，该吸附材料展现出优异的重复使用性能，能够在至少30次提取循环后仍保持较高的提取效率，这为实际应用提供了极大的便利。

本研究开发的适配体修饰吸附材料不仅解决了传统SPE方法中存在的诸多问题，还为环境分析中BPA的检测提供了一种新的思路。通过将适配体固定在聚丙烯管中，研究人员成功构建了一种小型、高效的吸附装置，能够满足实际应用中对BPA检测的高灵敏度、高选择性和高重复性需求。同时，这种新型吸附材料的成本较低，适合大规模应用，具有较高的实用价值。

研究过程中，实验人员使用了多种化学试剂和溶剂，包括BPA、BPAF、BPC、间苯二酚（RES）、对苯二酚（PYR）、氢醌（HDQ）和苯酚（PH）等，以及HPLC级的有机溶剂如甲醇（MeOH）、乙醇、丙酮和乙腈（ACN）。此外，还使用了其他有机试剂如苯甲酮（BP）、乙烯基乙二醇二甲基丙烯酸酯（EGDMA）、偶氮二异丁腈（AIBN）和三羟甲基氨基甲烷（Tris）等。这些试剂和溶剂在实验中起到了关键作用，确保了适配体修饰吸附材料的制备和性能评估的准确性。

在表面修饰和适配体连接过程中，研究人员采用了一种创新的方法，即通过光引发接枝法对PP管的内壁进行乙烯基化处理。这种方法不仅提高了PP管表面的化学活性，还为后续适配体的共价连接提供了良好的条件。通过“硫醇-烯”点击化学反应，适配体能够稳定地固定在PP管内，从而形成具有高度选择性的吸附材料。这一过程的成功实施，为开发新型的适配体修饰吸附材料提供了重要的技术支持。

实验结果显示，该吸附材料在实际环境水样中的应用效果良好，能够有效分离和富集BPA及其类似物。此外，该吸附材料的制备过程简单，不需要复杂的设备或繁琐的操作步骤，使得其在实际应用中具有较高的可行性。同时，由于PP管成本低廉且易于获取，这种新型吸附材料的推广和应用前景广阔。

本研究的结论表明，适配体修饰的聚丙烯管吸附材料（Apt-MT）是一种高效、简单且具有高度选择性的吸附装置，能够用于环境水样中BPA的分离和富集。该吸附材料的制备过程不仅降低了实验成本，还提高了操作的便捷性，为环境分析中BPA的检测提供了一种新的解决方案。同时，该吸附材料的重复使用性能良好，能够在多次提取循环后仍保持较高的吸附效率，这为实际应用中的长期监测提供了有力保障。

此外，本研究还强调了适配体在环境分析中的重要性。作为一种新兴的分子识别工具，适配体在实际应用中展现出良好的性能，能够有效替代传统的抗体和分子印迹聚合物。通过将其固定在PP管等塑料基支持材料中，研究人员成功构建了一种新型的吸附装置，不仅提升了吸附材料的选择性，还降低了其制备和使用成本。这一研究为环境分析中BPA的检测提供了新的思路，同时也为其他污染物的监测提供了借鉴。

本研究的成果不仅具有理论意义，还具有重要的应用价值。随着环境监测需求的不断增长，开发高效、低成本且具有高选择性的吸附材料成为当前研究的重点。通过将适配体固定在PP管中，研究人员成功构建了一种新型的吸附装置，能够满足实际应用中对BPA检测的高灵敏度、高选择性和高重复性需求。这一研究为环境分析中BPA的检测提供了一种新的解决方案，同时也为其他污染物的监测提供了参考。

未来，研究人员可以进一步探索适配体修饰吸附材料在其他环境污染物检测中的应用，如双酚A的类似物、其他内分泌干扰物以及重金属离子等。同时，还可以优化吸附材料的制备工艺，以提高其吸附效率和稳定性，满足不同环境样品的检测需求。此外，还可以研究吸附材料的再生和重复使用性能，以降低其在实际应用中的成本，提高其可持续性。

本研究的成果表明，适配体修饰的吸附材料在环境分析中具有广阔的应用前景。通过将适配体固定在PP管等塑料基支持材料中，研究人员成功构建了一种新型的吸附装置，能够满足实际应用中对BPA检测的高灵敏度、高选择性和高重复性需求。这一研究不仅为环境分析中BPA的检测提供了一种新的解决方案，还为其他污染物的监测提供了借鉴。同时，该吸附材料的制备过程简单，成本低廉，适合大规模应用，具有较高的实用价值。

总之，本研究通过创新的方法，成功开发了一种基于适配体的吸附材料，用于环境水样中BPA的分离和富集。该吸附材料的制备过程简单，成本低廉，且具有良好的选择性和重复使用性能，为环境分析中BPA的检测提供了一种新的解决方案。同时，该研究还为其他污染物的监测提供了参考，具有重要的理论和应用价值。未来，研究人员可以进一步探索该吸附材料在其他环境污染物检测中的应用，以提高其适用范围和检测效率，满足不同环境样品的检测需求。