一种新型的基于芬酮的天然深共晶溶剂，用于从塑料婴儿产品中分散液-液微萃取双酚A和双酚F：合成、表征、方法开发及绿色性评估

《Journal of Molecular Liquids》：A novel fenchone-based natural deep eutectic solvent for dispersive liquid-liquid microextraction of bisphenol A and bisphenol F from plastic baby products: Synthesis, characterization, method development, and greenness assessment

绿色化学技术在塑料污染物检测中的应用研究。通过合成fenchone与octanoic酸组成的天然深熔溶剂（NADES），首次将其应用于分散液-液微萃取（DLLME）技术，结合UHPLC-MS/MS检测法成功分析婴儿产品中的双酚A（BPA）及双酚F（BPF），方法线性良好（R2≥0.9994），回收率92.5%-98.9%，检测限0.004-0.01μg/L，并通过多个环境评估体系验证其可持续性优势。

　　本研究致力于探索一种新型的绿色分析化学方法，用于从塑料婴儿用品中提取和检测双酚A（BPA）和双酚F（BPF）。随着人们对环境和健康问题的关注不断加深，传统分析方法因使用大量有机溶剂、产生大量废弃物以及复杂的操作步骤而受到越来越多的批评。因此，科学家们正在积极寻找更可持续、更环保的替代方案。本文提出了一种基于天然成分的新型深共熔溶剂（NADES），其由芳樟醇（fenchone）和辛酸（octanoic acid）组成，首次应用于分散液液微萃取（DLLME）技术中，用于从婴儿玩具、安抚奶嘴和奶瓶等产品中提取BPA和BPF。

### 双酚的环境与健康影响

双酚A是一种广泛用于生产环氧树脂和聚碳酸酯塑料的化学物质，这些塑料制品常见于日常用品中。特别是在婴儿用品中，BPA因其增强材料强度、透明度和耐热性的特性而被广泛使用。然而，近年来关于BPA暴露可能带来的健康风险的研究不断增多，尤其是对婴幼儿群体的关注。BPA具有内分泌干扰特性，可能模仿雌激素，从而干扰人体的激素系统。因此，世界卫生组织（WHO）和美国食品药品监督管理局（FDA）等国际机构开始重新评估BPA的安全性，特别是在与儿童发育、生殖和行为相关的方面。例如，欧盟在2011年禁止将BPA用于婴儿奶瓶，并将食品包装和涂层的迁移限制设为0.6?mg/kg，随后在2018年进一步将其降低至50?μg/kg。此外，2021年，欧洲食品安全局（EFSA）将BPA的每日可容忍摄入量（TDI）从4?μg/kg?day显著降低至0.04?ng?kg?day，这反映了科学界对BPA潜在危害的更深入认识。

虽然BPA因健康风险而受到限制，但其衍生物如BPF在塑料制造中被越来越多地用作替代品。BPF在食品和饮料产品、罐头食品和饮用水中被频繁检测到，其浓度可能达到BPA的数倍。BPF与BPA结构相似，具有类似的内分泌干扰活性，因此同样引发对安全性的担忧。此外，BPF在消费者产品和环境样本中的广泛存在，使其成为评估潜在暴露的重要指标。鉴于这些化学物质在塑料制品中的迁移特性，对它们的检测和分析成为环境和食品安全研究中的重要课题。

### 传统方法的局限性与绿色分析化学的兴起

传统的双酚分析方法，如固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）和常规分散液液微萃取（DLLME），虽然在浓缩低浓度分析物方面具有一定的效果，但它们在实际应用中存在诸多问题。首先，这些方法通常需要大量的有机溶剂，不仅增加了成本，还对环境造成了负担。其次，操作步骤较为繁琐，导致分析时间较长，增加了实验的复杂性。此外，传统方法在处理复杂基质如塑料或食品接触材料时，可能受到基质干扰的影响，从而降低分析的准确性和选择性。

因此，开发更环保、更高效、更具选择性的提取策略成为当前研究的热点。绿色分析化学（GAC）作为一种强调可持续性、减少资源消耗和降低环境影响的分析方法，为这一领域提供了新的方向。GAC的核心理念包括使用可再生资源、减少有害物质的使用、优化实验条件以减少浪费，以及提高分析方法的效率和准确性。

在这一背景下，深共熔溶剂（DESs）作为一种新兴的绿色溶剂，受到广泛关注。DESs通过氢键供体和受体的适当组合，在特定摩尔比例下形成具有低熔点和良好溶解能力的溶剂体系。这些溶剂不仅具有与离子液体相似的物理化学特性，还具备更环保的合成过程和较低的原料成本。特别是基于天然成分的NADES，因其来源于可再生资源、具有良好的生物相容性和可降解性，被认为是一种极具潜力的绿色溶剂。

### 天然深共熔溶剂的开发与应用

本研究首次提出了一种基于芳樟醇的NADES，其由芳樟醇（一种天然的单萜类化合物）和辛酸（一种常见的脂肪酸）组成。芳樟醇是一种无色、油状的液体，具有类似樟脑的气味，广泛存在于茴香、香菜等植物的精油中。辛酸则是一种在椰子油和棕榈油中常见的脂肪酸。通过将这两种天然成分按1:1的摩尔比混合，研究人员成功合成了这种新型NADES，并将其应用于DLLME技术中，用于从塑料婴儿产品中提取BPA和BPF。

与传统方法相比，这种基于NADES的DLLME方法具有显著的优势。首先，NADES的合成过程更加环保，避免了使用有毒的有机溶剂。其次，其具有较低的毒性和良好的生物降解性，符合绿色分析化学的原则。此外，该方法的提取效率较高，回收率在92.5%至98.9%之间，显示出良好的应用前景。同时，该方法的检测限非常低，仅为0.004至0.01?μg?L?1，表明其在微量污染物检测方面具有较高的灵敏度。

为了进一步验证该方法的绿色特性，研究人员使用了多种评估工具，包括分析生态尺度（AES）、绿色分析程序指数（GAPI）和分析绿色性（AGREE）指标等。评估结果显示，该方法在可持续性方面优于其他已发表的分析方法，这为未来在塑料相关污染物分析中的应用提供了重要依据。

### 分析方法的优化与验证

在本研究中，研究人员对UHPLC-MS/MS方法进行了优化，以提高其灵敏度、选择性和效率。UHPLC-MS/MS是一种高精度的分析技术，能够实现对复杂基质中微量物质的高效检测。为了符合绿色分析化学的原则，研究团队采用了短C18色谱柱，并使用了粒径为2?μm的高效填料，这不仅提高了分析速度，还减少了溶剂和试剂的使用量，从而降低了环境负担。此外，实验中使用的乙醇作为一种相对安全的有机溶剂，进一步支持了该方法的绿色属性。

在优化过程中，研究人员还考虑了多种影响因素，包括样品的pH值、体积、萃取体积以及离子强度等。通过逐步调整这些参数，最终确定了一组最佳的实验条件，使得BPA和BPF的提取和检测过程更加高效和可靠。该方法的验证结果显示，其具有优异的线性关系（r2≥0.9994），表明在广泛浓度范围内具有良好的检测性能。此外，方法的回收率和检测限均达到了较高的标准，显示出其在实际应用中的可行性。

### 方法的创新性与应用价值

本研究的创新之处在于首次将基于芳樟醇的NADES应用于DLLME技术中，用于提取和检测塑料婴儿产品中的BPA和BPF。这一方法不仅符合绿色分析化学的指导原则，还为塑料相关污染物的分析提供了一种新的解决方案。与传统方法相比，该方法减少了有机溶剂的使用量，简化了操作流程，缩短了分析时间，同时保持了较高的提取效率和检测精度。

此外，该方法在环境可持续性方面的评估也表明其具有显著的优势。通过使用多种绿色分析评估工具，研究人员能够全面衡量该方法的生态影响，并得出其在环保性能上的优越性。这一结果对于推动绿色分析化学的发展具有重要意义，同时也为相关领域的研究提供了新的思路和方法。

### 未来展望与研究意义

随着全球对化学污染和环境可持续性的关注日益增加，开发和应用绿色分析方法成为科学界的重要任务。本研究提出了一种基于天然成分的NADES-DLLME方法，用于从塑料婴儿产品中提取和检测BPA和BPF，为塑料相关污染物的分析提供了一种更加环保和高效的解决方案。这一方法的创新性不仅体现在其对传统方法的改进上，还在于其对绿色化学理念的实践和推广。

未来，研究人员可以进一步探索其他天然成分作为NADES的组成部分，以扩大其应用范围。同时，该方法也可以应用于其他类型的塑料制品或食品接触材料，用于检测更多种类的内分泌干扰物质。此外，随着对BPA和BPF健康影响研究的深入，该方法在食品安全和环境监测中的应用价值将进一步凸显。

本研究的结果也为相关政策制定者提供了科学依据，帮助他们在监管塑料制品中BPA和BPF的使用时，更加注重环境保护和公众健康。通过推广绿色分析方法，不仅可以降低分析过程中的环境负担，还能提高检测的准确性和效率，为实现可持续发展目标做出贡献。

总之，本研究提出了一种基于天然深共熔溶剂的新型提取方法，为塑料婴儿产品中双酚类污染物的检测提供了一种绿色、高效、环保的解决方案。这一方法的开发和应用不仅有助于提高分析的准确性和可靠性，还为推动绿色分析化学的发展提供了重要的参考和借鉴。