基于可切换亲水性溶剂-浊点微萃取的水和食品中铅(II)绿色检测新方法

本研究针对环境与食品中铅(Pb(II))污染检测的瓶颈问题，开发了基于可切换亲水性溶剂(SHS)耦合浊点微萃取(CPME)的新型绿色检测技术。采用玉米油作为中性SHS，结合TritonX-100表面活性剂和甲脒亚磺酸(FSA)螯合剂，建立了无需加热的快速检测体系。该方法线性范围0.3–800 μg/L，检出限(LOD)达0.2 μg/L，富集因子(EF)为90，并通过SRM-1643e标准物质验证。研究首次将可持续性评估工具(SPMS/BAGI)应用于该方法评价，为重金属检测提供了环保新策略。

　　

铅污染一直是全球环境和食品安全领域的重大挑战。世界卫生组织(WHO)规定饮用水中铅含量不得超过10 ng/mL，但传统检测方法如火焰原子吸收光谱(FAAS)和石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)往往需要复杂前处理且产生有害废液。更棘手的是，现有浊点萃取(CPE)技术常需加热步骤并使用有毒有机溶剂，这与绿色化学理念背道而驰。

Taif University的研究团队在《Journal of Food Composition and Analysis》发表创新成果，提出将可切换亲水性溶剂(SHS)与浊点微萃取(CPME)联用的新策略。该研究选用食用玉米油作为环境友好型SHS，通过简单的皂化反应实现溶剂亲疏水性切换，配合TritonX-100表面活性剂和甲脒亚磺酸(FSA)螯合剂，建立了无需加热的SHS-CPME检测体系。

关键技术包括：(1)采用紫外-可见光谱(UV-Vis)表征Pb(II)-FSA复合物；(2)优化pH值、SHS类型/体积、配体浓度等参数；(3)使用标准参考物质(SRM-1643e)验证准确性；(4)应用样本制备可持续性指标(SPMS)和蓝色适用性等级指数(BAGI)进行绿色评估。

【Chemicals and solutions】
研究采用分析纯试剂，使用18.2 MΩ.cm超纯水配制溶液。关键试剂包括Triton X-100、FSA和Pb(NO₃
)₂
等，均来自Sigma-Aldrich。

【Synthesis and identified of the Pb (II) complex】
UV-Vis光谱显示FSA在320 nm处有π→π*跃迁吸收峰，与Pb(II)结合后红移至410 nm，形成SHS-CPME三元复合物后进一步位移至550 nm。通过摩尔比法和连续变化法确认了复合物组成。

【Sustainability and applicability analysis】
SPMS评估显示该方法在试剂用量、能耗和废物产生方面优于传统技术。BAGI评分证实其操作简便性和设备普及性，符合绿色分析化学(GAC)原则。

【Comparison with others CPE methods】
相较传统CPE方法，本技术避免使用盐酸、辛醇等有害溶剂，富集因子(EF=90)和预浓缩因子(PF=70)显著提升，且LOD降低至0.2 μg/L。

【Conclusions】
该研究开创性地将食用油脂作为SHS应用于重金属检测，通过saponification反应实现溶剂性质可控切换。方法兼具高灵敏度(LOQ=0.6 μg/L)和绿色特性，为环境食品检测提供了新范式。研究团队特别强调，这是首次将SPMS/BAGI双重评估体系引入重金属检测领域，为分析方法可持续发展树立了新标准。

研究由Ekhlas A. Abdulkareem领衔的多国团队完成，Taif University资助项目(TU-DSPP-2024–49)。成果不仅解决了传统方法环境污染问题，更为实现WHO铅污染监控目标提供了技术支撑，在公共卫生和食品安全领域具有重要应用前景。