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综述:三元低共熔溶剂在液相微萃取技术中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月14日 来源:Critical Reviews in Analytical Chemistry 4.2
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(编辑推荐)本综述系统阐述了三元低共熔溶剂(Ternary DESs)作为新型绿色溶剂在微萃取领域的突破性进展,涵盖亲水性(hydrophilic)、疏水性(hydrophobic)、磁性(magnetic)等五大类合成策略,其通过改善粘度、选择性(selectivity)和稳定性(stability)显著提升目标物萃取效率,为复杂基质分析提供创新解决方案。
近年来,低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)因其制备简易、低毒环保的特性,在液相微萃取技术中崭露头角。然而传统二元DESs存在粘度高、选择性受限等缺陷,而引入第三组分形成的三元低共熔溶剂(Ternary DESs)通过分子协同作用,显著优化了物理化学性质——例如在极性/非极性基质中展现优异稳定性,对多类化合物兼具高亲和力与选择性分离能力。
根据核心组分差异,Ternary DESs被精准划分为五大类型:
亲水性三元DESs:以氯化胆碱(Choline chloride)与多元醇/羧酸为基础,第三组分常为尿素或糖类,适用于极性化合物萃取;
疏水性三元DESs:由百里香酚(Thymol)等天然疏水成分构成,突破性解决非极性基质(如油脂)中污染物萃取难题;
磁性三元DESs:整合Fe3O4纳米颗粒,通过外磁场实现快速相分离,将萃取时间缩短至分钟级;
超分子三元DESs:基于环糊精(Cyclodextrin)的主客体识别机制,对立体异构体展现“分子筛”级选择性;
聚合物三元DESs:引入聚乙二醇(PEG)等链状分子,形成三维网络结构,大幅提升溶剂回收率。
Ternary DESs的卓越性能源于第三组分的“桥梁效应”:
粘度调控:乳酸(Lactic acid)的加入可使粘度降低40%,加速传质过程;
选择性增强:苯甲酸(Benzoic acid)作为第三组分时,对多环芳烃(PAHs)的萃取效率提升2.3倍;
温度响应性:某些三元体系在25-60°C区间呈现可逆相变,实现“智能萃取”。
在环境监测领域,磁性Ternary DESs对水体中重金属的去除率>95%;药物分析中,超分子体系可精准分离布洛芬(Ibuprofen)对映体(ee值达98%);食品检测方面,疏水性三元DESs成功用于食用油中塑化剂的富集,检测限低至0.1 μg/kg。
尽管Ternary DESs优势显著,其大规模应用仍面临标准化合成工艺缺失、部分体系生物降解性存疑等瓶颈。下一代研究或将聚焦计算机辅助设计(CAD)预测最优组分比例,以及开发可循环使用的固载化三元DESs薄膜技术。
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