废弃聚苯乙烯泡沫与聚吡咯复合多孔片微萃取技术在果蔬农药残留分析中的应用

为解决果蔬中有机磷农药(OPPs)残留检测难题，研究人员开发了一种基于废弃聚苯乙烯泡沫(WPSF)与聚吡咯(PPy)复合的多孔片微萃取技术，结合HPLC-DAD分析，实现对dimethoate等4种OPPs的高效检测(LODs低至2.1 ng mL?1)。该方法成本低廉、环保且可重复使用10次以上，回收率达81.8-104.5%，为食品安全监测提供新方案。

　　

随着现代农业的发展，有机磷农药(Organophosphate Pesticides, OPPs)在果蔬种植中的广泛应用引发了严重的食品安全隐患。这类化合物通过抑制乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase)破坏神经系统功能，即使微量暴露也可能导致细胞损伤、内分泌紊乱甚至致癌风险。欧盟虽制定了严格的最大残留限量(MRLs)，如dimethoate的0.01 mg kg^?1标准，但传统检测方法面临复杂基质干扰、成本高昂等问题。更棘手的是，包装材料废弃聚苯乙烯泡沫(Waste Polystyrene Foam, WPSF)的不可降解性加剧了环境压力——每年数百万吨的白色污染在自然界可存续数百年。

针对这一双重挑战，泰国Walailak大学的研究团队创新性地将环境污染物转化为解决方案，开发出基于WPSF与导电聚合物聚吡咯(Polypyrrole, PPy)复合的多孔片微萃取技术。该成果发表于《Journal of Chromatography A》，通过将废弃物升级为高效吸附材料，实现了对dimethoate、dichlorvos、malathion和chlorpyrifos四种OPPs的同步检测，在食品安全与环境治理的交叉领域开辟了新路径。

研究采用三大关键技术：1) 通过化学氧化聚合法在WPSF基底上构建PPy复合多孔片，利用扫描电镜(SEM)验证材料形貌；2) 优化微固相萃取(μ-SPE)条件，考察吸附时间、洗脱溶剂等参数；3) 结合高效液相色谱-二极管阵列检测(HPLC-DAD)建立分析方法，并采用加标回收实验验证可靠性。所有样本均来源于当地市售果蔬。

材料表征结果
SEM显示PPy均匀覆盖WPSF表面，形成微孔结构(孔径<50 μm)，比表面积显著增加。红外光谱证实PPy的成功负载，其富含的氨基与π电子体系可通过氢键和π-π作用增强对OPPs的吸附。

方法学验证
在最优条件下，线性范围覆盖6.9 ng mL^?1(chlorpyrifos)至8.0 μg mL^?1(malathion)，LODs低至2.1 ng mL^?1。日内精密度(%RSD=1.73–4.96%)和批间重现性(%RSD=1.64–6.18%)优异，且材料可重复使用10次以上而保持90%提取效率。

实际样本检测
在加标实验中，苹果、卷心菜等样品的回收率达81.8±1.9%至104.5±1.8%，完全满足欧盟MRLs要求。相比传统固相萃取(SPE)，该方法溶剂消耗减少80%，成本降低约95%。

这项研究的突破性在于实现了"以废治毒"的双重效益：既解决了WPSF的环境污染问题，又为农药残留监测提供了经济高效的解决方案。特别是PPy与WPSF的协同作用——前者提供丰富吸附位点，后者作为刚性支架——使材料兼具高萃取效率和机械稳定性。研究者Fonthip Makkliang指出，该方法易于规模化生产，在资源有限地区具有特殊应用价值。未来通过调控PPy聚合度，还可拓展至其他污染物检测领域，为绿色分析化学树立了新范式。