基于氢键有机框架的新型吸附剂用于葡萄汁中多种农药残留的高效萃取研究

本研究针对农产品中农药残留检测难题，开发了基于1,3,5-苯三甲酸自组装的氢键有机框架（HOF）吸附剂，结合分散固相萃取（DSPE）与分散液液微萃取（DLLME）技术，成功实现葡萄汁中9种农药（包括乙酰甲草胺、三嗪类等）的高灵敏度检测。该方法具有低检测限（0.06-1.07 μg L-1）、高富集因子（100-450）等优势，为食品安全监测提供新策略。

　　

农药残留是威胁食品安全的重要隐患，尤其葡萄等水果因表皮渗透性强更易富集农药。传统检测技术面临基质干扰大、前处理复杂等挑战。氢键有机框架（HOFs）作为新兴多孔材料，虽在气体储存领域大放异彩，但其在食品安全检测中的应用仍属空白。

针对这一科学瓶颈，来自大不里士大学（University of Tabriz）的Mir Ali Farajzadeh团队创新性地采用1,3,5-苯三甲酸（H₃BTC）为构筑单元，通过溶剂蒸发法合成具有丰富氢键位点的HOF材料，首次将其应用于葡萄汁中9种农药的萃取分析。这项发表于《Analytica Chimica Acta》的研究，开创了HOF材料在食品污染物检测领域的新范式。

研究团队采用多技术联用策略：通过X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实HOF的成功合成；利用Brunauer-Emmett-Teller（BET）测试揭示其高比表面积特性；结合扫描电镜（SEM）观察形貌特征。检测流程采用DSPE-DLLME联用技术，先以含30% Na₂SO₄溶液促进农药吸附，再用乙腈洗脱，最后通过1,1,2-三氯乙烷微萃取富集，GC-FID完成分析。

【材料表征】

XRD图谱显示合成材料具有典型晶体衍射峰，FTIR证实羧酸基团（-COOH）参与氢键形成，¹H-NMR谱揭示质子环境变化，SEM显示其呈现不规则多孔结构，BET测得比表面积达中等孔隙材料标准。

【方法优化】

通过单变量法确定最佳条件：30% Na₂SO₄显著提升萃取效率，乙腈作为最佳洗脱剂，1,1,2-三氯乙烷在DLLME阶段展现最高回收率。

【分析性能】

方法对9种农药的检测限突破至亚ppb级（0.06-1.07 μg L^-1），线性范围跨越三个数量级（3.41-1000 μg L^-1），富集因子达100-450倍，回收率39-92%满足欧盟SANTE/11312/2021标准。

该研究突破性体现在三方面：首次证实H₃BTC基HOF对农药分子的特异性捕获能力；建立DSPE-DLLME-GC/FID联用新方法；为复杂基质中痕量污染物检测提供普适性方案。研究者特别指出，该HOF材料合成简便、成本低廉，相较于金属有机框架（MOFs）避免了金属浸出风险，在农产品质量监控领域具有重大应用前景。未来通过修饰HOF的氢键供体位点，可进一步拓展其污染物识别谱系。