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超声辅助浊点萃取（ultrasound-assisted cloud-point extraction, UA-CPE）是一种利用表面活性剂并结合超声能量从样品溶液中萃取分析物的分离方法。该技术基于表面活性剂达到浊点温度时发生的相分离现象；在此温度下，富表面活
超声辅助浊点萃取（ultrasound-assisted cloud-point extraction, UA-CPE）是一种利用表面活性剂并结合超声能量从样品溶液中萃取分析物的分离方法。该技术基于表面活性剂达到浊点温度时发生的相分离现象；在此温度下，富表面活性剂相从溶液中分离并将分析物携带至小体积中，而干扰物和伴存物则保留于原溶液中。超声波能够加速并显著提升萃取性能。相较于经典分离与预浓缩方法，UA-CPE因其高效、简便、快速、操作安全及低成本而在化学分析领域受到关注，尤其因其环境友好性而被视为一种绿色萃取技术，因为它几乎不需要或仅需极少量有毒易燃的有机试剂。与传统液-液萃取相比，UA-CPE中所使用的表面活性剂用量甚微，且具有非挥发性、不易燃及通常低毒性的特点，有利于减少废物产生与环境危害。与其他浊点萃取模式（如传统加热、双体系、反萃取、盐析等）相比，UA-CPE展现出更高的效率、操作简便性与速度，并更好地符合多种绿色化学指标。该综述聚焦于UA-CPE作为一种环境友好型分离与预浓缩方法在金属及有机物测定中的应用，讨论了其与现代分析技术联用的高效、安全、可靠测定特点，并概述了近十年发表的相關研究。文章阐述了该分离方法的原理及超声能量改善萃取的机制，并展望了该技术的未来发展趋势与可能的新途径。综述内容主要围绕UA-CPE方法与绿色分析化学的结合、替代试剂的使用以及在保持分析性能的基础上简化操作步骤等方面展开，表明其核心创新在于克服经典方法的局限性。
**研究背景与问题**
分离和预浓缩方法在分析化学中占据关键地位，是样品制备的核心步骤，直接关系到测定结果的灵敏度、准确度和可靠性。实际样品通常为包含多种伴存物的复杂基质，分离方法需将分析物与干扰物质分离，以避免对分析仪器造成损害，并可将低浓度分析物从大体积样品溶液转移至小体积萃取相中，实现预浓缩，从而使灵敏度不足的分析技术能够完成痕量测定。经典方法如液-液萃取、固相萃取等虽应用广泛，但往往需使用大量有毒有机溶剂，不符合绿色化学要求。浊点萃取（cloud-point extraction, CPE）利用非离子表面活性剂溶液在特定温度下产生相分离的现象，将分析物富集于表面活性剂富集相中，是一种绿色高效的预浓缩技术。然而传统CPE在萃取效率、速度及能耗方面仍有提升空间。超声辅助浊点萃取（ultrasound-assisted cloud-point extraction, UA-CPE）将超声波能量引入CPE过程，通过空化效应加速传质、促进胶束形成，从而显著提高萃取效率与速度，并进一步降低试剂消耗。尽管已有大量研究证明其优越性，但文献中仍缺乏对UA-CPE的系统性总结，特别是在无机物、有机物及形态分析中的应用进展、技术优势与未来挑战方面的整合评述。因此，开展本综述以梳理近十年UA-CPE研究的发展脉络，评估其与绿色分析化学原则的契合度，并分析其应用前景与亟需解决的技术瓶颈。
**研究内容与结论**
研究人员以Web of Science数据库为基础，检索了2015年以来与超声辅助浊点萃取相关的文献，经筛选后对44篇研究性论文进行了系统分析，从分析技术类型、样品类别、方法学特征等角度归纳了UA-CPE的应用现状。研究得出以下结论：UA-CPE已在金属离子、有机物及元素形态分析中展现出优异的分离和预浓缩能力，适用的检测技术包括火焰原子吸收光谱法（FAAS）、石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP OES）、原子荧光光谱法（AFS）、高效液相色谱法（HPLC）及紫外-可见分光光度法（UV-Vis spectrophotometry）等。超声能量可加速螯合物形成、改善混合效率并缩短达到浊点的时间，从而提升方法性能。UA-CPE符合绿色分析化学的多项指标，可通过AGREE、GAPI、SPMS及WAC等评估工具进行量化验证。同时，表面活性剂的毒性、超声引起的物种转化风险以及与分析仪器的兼容性等问题仍需进一步研究。未来发展趋势集中在绿色溶剂替代、自动化与小型化、标准化可持续性评估体系建立等方面，以推动该技术更广泛的实际应用。
**主要技术方法**
该综述采用文献调研与系统归纳的方法，基于Web of Science数据库对2015年后发表的UA-CPE相关研究论文进行检索、筛选与分析。具体检索关键词包括“ultrasound and cloud point extraction”“ultrasound-assisted cloud point extraction”“ultrasound-assisted cloud point extraction and metals”及“ultrasound-assisted cloud point extraction and speciation”。研究人员仅纳入在CPE步骤中实际使用超声能量并分析某种分析物的研究论文，排除了未直接使用超声或未涉及分析物测定的文献。最终共选择44篇研究文章，对其所使用的分析技术、样品类型及方法学参数进行了数据提取与图形化统计分析。绿色评估工具方面，研究者使用AGREE、AGREEprep、SPMS、GAPI和WAC等方法对UA-CPE的环境可持续性进行评价。
**研究结果概述**
**CPE及超声能量原理**
浊点萃取依赖表面活性剂溶液达到浊点温度时发生的相分离现象。在临界胶束浓度（cmc）以上，表面活性剂分子自组装形成胶束，其非极性尾端向内构成疏水核心，极性头端向外与水分子相互作用。分析物可通过与胶束疏水核心或外层极性基团作用而被萃取。达到浊点的方式包括改变温度、盐析效应、pH调整及混合表面活性剂体系等。超声波作为一种频率高于20 kHz的机械波，在液体中产生空化现象，即微气泡的形成、生长与崩溃，产生局部高温高压及微射流，从而加速反应与传质过程。超声设备主要分为超声浴和超声探头两类，前者可同时处理多份样品但能量传递效率较低，后者能量传递效率高但单次仅能处理一份样品。
**UA-CPE在无机物测定中的应用**
无机金属离子具有亲水性，无法直接被胶束疏水核心捕获，需先与螯合试剂反应形成稳定的疏水性螯合物，进而被胶束相萃取。常用螯合剂包括PAN（1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚）、DDTC（二乙基二硫代氨基甲酸盐）、PAR（4-(2-吡啶偶氮)间苯二酚）、槲皮素、藏红T和中性红等。超声能量可通过物理和机械效应提高螯合反应速率与稳定性，但也可能因自由基产生导致配体降解，因此需优化超声条件以确保萃取效率。最常用的表面活性剂为Triton X-114，因其浊点温度低、成本低且商业可得；CTAB（十六烷基三甲基溴化铵）等阳离子表面活性剂常作为辅助剂，通过形成混合胶束调节浊点温度并增强螯合物稳定性。检测技术以紫外-可见分光光度法最为常用，因其成本低、兼容胶束相；FAAS和GFAAS对表面活性剂引入的耐受性较好，而ICP OES和ICP-MS在表面活性剂存在时可能需要更稳健的等离子体操作条件。典型研究实例包括Biata等使用UA-CPE结合ICP OES测定水和食品样品中的Sb、Sn和Tl，Altunay等使用槲皮素螯合及Tween 20-CTAB混合胶束体系结合FAAS测定食品中Mn、Zn和Sn，以及Zengin使用磁性纳米复合材料结合紫外-可见分光光度法测定蘑菇和蔬菜样品中痕量Ag。
**UA-CPE在有机物测定中的应用**
有机分析物大多需具备非极性或低极性才能被胶束疏水核心有效捕获。含有羧基或氨基官能团的分析物可通过调节溶液pH改变其电离状态，从而调节疏水性：低pH条件下羧基质子化呈中性，高pH条件下氨基去质子化呈中性。对于不易通过pH调节实现萃取的分析物，可采取衍生化、离子对形成或专用胶束体系等策略。常用的测定技术包括紫外-可见分光光度法和HPLC。间接FAAS是一种独特策略：有机分析物先与金属离子形成疏水性络合物，经UA-CPE萃取后测定金属含量，根据化学计量关系间接定量分析物。基质中的蛋白质和脂肪可能被共萃取至胶束相，需通过稀释、蛋白沉淀、反萃取或过滤等策略消除干扰。Ulusoy等使用PEG 6000（聚乙二醇6000）结合Na2SO4盐析剂在室温下实现叶酸（维生素B9）的UA-CPE萃取，并通过HPLC-DAD测定食品样品中的维生素B9。Temel和Gurkan开发了基于Mn(II)-草酸盐-双酚A三元络合物形成的间接FAAS方法，用于测定牛奶中的双酚A。Guo等通过CTAB与Tergitol TMN-6形成的混合胶束体系，利用离子对机制将血浆中四种生物碱萃取后经HPLC分离测定。
**UA-CPE在形态分析中的应用**
形态分析要求在不改变样品中各元素化学形态原有比例的前提下进行分离和测定。CPE用于形态分析有两种策略：一是仅对目标形态进行整体萃取预浓缩，随后通过HPLC等联用技术对各形态进行分离定量；二是利用pH控制、螯合剂选择性和样品中共存物关系实现对某一特定形态的选择性萃取，然后通过氧化或还原试剂将另一种形态转化为可萃取形态以测定总浓度，或结合FAAS等总量测定技术间接计算各形态含量。超声能量可能影响易变形态的稳定性，因其会产生热量和水解产生的自由基，可能引发氧化还原反应、吸附、挥发或降解。研究指出，多数UA-CPE形态分析研究未充分验证化学物种在方法全过程是否被完整保留，物种稳定性实验、质量平衡验证及辅助技术确认尚属空白，这是未来研究亟需加强的方向。代表性研究包括Temel等基于EDTA螯合与藏红T离子对形成，选择性萃取V(V)和V(IV)，并结合分光光度法测定植物油和醋样品中的钒形态。Xie等发展了两步UA-CPE策略，先以DDTC螯合Hg(II)和甲基汞并以Triton X-114萃取，再以L-半胱氨酸溶液在超声辅助下进行置换反应将汞形态转移至水相，联用HPLC-氢化物发生原子荧光光谱法（HPLC-HG-AFS）进行分离检测。Altunay和Gürkan使用PONPE 7.5结合中性红和CTAB，通过荷移络合物形成，实现Sb(III)和Se(IV)的选择性萃取，以氢化物发生原子吸收光谱法（HG-AAS）测定总量后计算Sb(V)和Se(VI)含量。
**讨论与结论**
研究人员在讨论部分指出，UA-CPE作为一种符合绿色分析化学理念的分离预浓缩技术，相较于传统CPE模式具备更高的萃取效率、更短的萃取时间及更低的试剂消耗。超声波通过空化效应促进了胶束形成、加快传质过程，并有助于螯合反应达到平衡，从而提升分析灵敏度与检出能力。然而，超声能量也可能对敏感化学形态造成不利影响，需要系统评估其在不同样品基质中的适用性和物种稳定性。表面活性剂的生物毒性及环境归趋是另一个需重点关注的问题，非离子表面活性剂毒性低于离子型表面活性剂，但仍需通过绿色评估工具对方法的环境影响进行量化与标准化。近年来涌现的绿色溶剂替代、反萃取策略、室温萃取以及自动化、小型化趋势，将进一步拓展UA-CPE的实际应用领域。研究结论表明，UA-CPE是一种简单、低成本、无毒且高效的分离预浓缩技术，已在近十年中得到快速发展，并与多种现代分析技术兼容。但其仍需克服以下困难以提升通用性与可靠性：（i）系统研究表面活性剂与各类分析仪器（如色谱及氢化物发生类技术）的兼容性，以避免设备损坏或干扰；（ii）建立标准化的可持续性评分体系，以全面、客观地评估该技术相较于其他分离方法的环境效益；（iii）开展更深入、细致的超声能量对技术重现性和形态稳定性影响的研究，确保分析物不发生形态转化；（iv）发展自动化操作方法，减少人为误差并提高分析通量；（v）推进技术微型化，进一步降低试剂与能源消耗，减少废物产生，强化环境友好属性。总体而言，UA-CPE在环境友好型样品前处理领域展现出广阔应用前景，是绿色分析化学值得关注的重要发展方向。
