基于深共晶溶剂的微孔膜液液萃取-HPLC-DAD联用技术检测环境及饮料中N-亚硝胺类致癌物

本研究针对环境及饮料中致癌性N-亚硝胺（NAs）的痕量检测难题，创新性地将深共晶溶剂（DES）与中空纤维微孔膜液液萃取（HF-MMLLE）技术结合，通过单变量与多变量优化策略建立高效检测方法。采用左旋樟脑酸-百里酚（1:1）为萃取剂，甲醇/水/乙醇混合溶剂脱附，实现6种NAs同步检测（LOD 3.3 μg L?1），在河水、潟湖及饮料样本中验证了方法的可靠性（回收率74.2%-119.2%），为环境与食品安全监测提供绿色高效解决方案。

　　

亚硝胺类化合物一直是悬在人类健康头顶的"达摩克利斯之剑"。这类带有-N=O基团的致癌物，潜伏在饮用水、加工肉制品甚至化妆品中，极微量即可引发癌症风险。传统检测方法面临两大困境：一是环境样本基质复杂，痕量污染物如同"大海捞针"；二是有机溶剂的大量使用违背绿色化学原则。更棘手的是，现有技术难以同时检测多种亚硝胺，而世界卫生组织列出的9种优先监控亚硝胺中，NPYR、NDEA等6种常见污染物正是本次研究的重点靶标。

圣卡塔琳娜州联邦大学（Universidade Federal de Santa Catarina）的研究团队在《Microchemical Journal》发表突破性成果。他们巧妙地将深共晶溶剂（DES）这一"绿色溶剂新星"与中空纤维微孔膜液液萃取（HF-MMLLE）技术嫁接，创建了96孔板高通量检测平台。通过混合设计（DoE）优化溶剂体系，用左旋樟脑酸-百里酚（1:1）替代传统有毒有机溶剂，仅需189 μL甲醇/乙醇混合液即可完成脱附，使检测灵敏度提升至3.3 μg L^?1，较常规方法降低10倍溶剂用量。

关键技术包括：1）采用含羧酸的长链DES构建疏水萃取体系；2）首创混合设计结合过程变量（simplex-centroid design）同步优化脱附溶剂比例与时间；3）Box-Behnken设计调控pH（3.9）、NaCl浓度（8.5% w/v）和萃取时间（31.5 min）三重参数；4）建立HPLC-DAD（二极管阵列检测器）多组分同步分析流程。

【主要发现】

1. 溶剂筛选：对比8种DES发现，含5-10碳链的羧酸DES（如左旋樟脑酸-百里酚）因低粘度、高疏水性，在河水样本中萃取效率达传统溶剂的1.8倍。

2. 方法优化：通过45 μL甲醇+111 μL水+144 μL乙醇的"黄金比例"混合脱附剂，20.4 min即可完全解吸目标物，较单一溶剂节省40%时间。

3. 实际应用：在巴西圣卡塔琳娜州采集的河水、潟湖及醋饮料样本中，NDBA等污染物浓度均低于LOQ（10 μg L^?1），但方法成功检出加标样本中74.2%-119.2%的回收率。

该研究开创了三个"首次"：首次将DES应用于HF-MMLLE技术，首次采用混合设计耦合过程变量优化NA检测，首次实现96孔板同步处理环境与饮料样本。相比传统SPE方法，新方案使单样本成本降低62%，通量提升15倍，为发展中国家开展大规模环境污染物筛查提供了可行路径。正如通讯作者Eduardo Carasek强调："这种将绿色溶剂与高通量平台结合的策略，或将成为破解痕量污染物监测困局的金钥匙。"