ZnO/壳聚糖/Fe?O?纳米复合材料作为一种高效的吸附剂，可用于非甾体抗炎药物的预浓缩和痕量测定

《Results in Chemistry》：ZnO/chitin/Fe 3O 4 nanocomposite as an efficient adsorbent for preconcentration and trace determination of non-steroidal anti-inflammatory drugs

　　纳米复合材料吸附剂开发及其在生物样本中NSAIDs检测中的应用。采用餐蚓皮提取的壳聚糖修饰ZnO/Fe3O4纳米复合吸附剂，结合超声辅助分散微固相萃取（UA-d-μ-SPE）和HPLC-UV，优化pH、吸附剂用量及时间等参数，最大吸附容量分别为69.75和55.29 mg/g，检测限1.4-1.5 ng/mL，富集因子37.2-37.9，8次循环性能稳定。方法在尿液、唾液、血浆中验证，精密度RSD<4%，成功应用于痕量NSAIDs分析。

　　在现代医学和药物治疗中，非甾体抗炎药（NSAIDs）因其广泛的药理作用而被广泛应用。然而，随着这些药物的大量使用，它们在环境和生物体内的残留问题也日益受到关注。因此，开发一种高效、环保且可靠的样品前处理方法，以准确测定生物样本中痕量级NSAIDs的含量，成为当前研究的重点。本研究提出了一种基于超声辅助分散微固相萃取（UA-d-μ-SPE）和高效液相色谱-紫外-可见光检测（HPLC-UV–Vis）的分析方法，利用一种由氧化锌（ZnO）、四氧化三铁（Fe?O?）和甲壳素（Chitin）组成的纳米复合材料作为吸附剂，对两种常见的NSAIDs——萘普生（NPN）和美芬胺酸（MA）进行预浓缩和定量分析。

为了实现这一目标，研究者首先通过提取甲壳虫的外壳获得了甲壳素，并将其与ZnO和Fe?O?纳米颗粒结合，形成了一种新型的纳米复合材料。该复合材料不仅具有较大的比表面积，还因其磁性特性而具备良好的分离性能。通过使用超声波辅助分散技术，可以有效地提高药物与吸附剂之间的接触面积，从而提升萃取效率。同时，甲壳素的表面官能团有助于增强吸附选择性，使该复合材料能够更有效地结合目标药物。

实验过程中，研究者采用了中心组合设计（CCD）和单变量逐步调整（OVAT）方法对吸附和解吸过程中的影响因素进行了优化。通过系统研究，他们确定了最佳的吸附条件和解吸条件，使得纳米复合材料在不同温度下都能表现出良好的吸附性能。在吸附过程中，实验数据与Langmuir等温线模型拟合良好，表明该吸附过程具有单层吸附特征。此外，动力学数据表明，吸附过程遵循伪一级动力学模型，说明药物分子在吸附剂表面的扩散是主要的速率控制因素。

在解吸阶段，通过改变解吸溶剂的体积和解吸时间，研究者进一步优化了解吸效率。实验结果表明，解吸溶剂的体积在260 μL左右时能够实现最高的提取回收率，而解吸时间在8.5分钟时达到最佳。这些优化条件不仅提高了萃取效率，还确保了方法的稳定性与可重复性。通过8次循环使用后，纳米复合材料仍能保持较高的吸附性能，表现出良好的可重复性。

在分析方法的性能评估中，研究者对方法的灵敏度、检测限（LOD）、线性动态范围（LDR）和富集因子（EF）进行了测定。结果显示，该方法的LOD分别为1.5 ng/mL和1.4 ng/mL，LDR分别为5.0–550 ng/mL，EF约为37。这些数据表明，该方法具有较高的灵敏度和选择性，能够有效富集并检测低浓度的NSAIDs。

此外，为了验证该方法的实际应用效果，研究者对尿液、唾液和血液样本进行了分析。结果显示，该方法在实际样本中的回收率在93.74%至103.27%之间，相对标准偏差（RSD）均低于3.12%，表明该方法具有良好的重复性和准确性。同时，通过HPLC-UV分析，研究者确认了在实际样本中未出现干扰峰，进一步证明了该方法的可行性。

研究还通过分析吸附过程的热力学参数，验证了该吸附过程的自发性和可行性。吉布斯自由能变化（ΔG°）为负值，说明吸附过程在所有研究温度下都是自发进行的。而熵变（ΔS°）和焓变（ΔH°）均为正值，表明吸附过程具有吸热性，并且随着温度的升高，吸附能力增强。这些热力学特性为该方法的适用性提供了理论支持。

为了进一步评估该方法与其他研究方法的比较，研究者对已有文献中的多种NSAIDs检测方法进行了对比。结果显示，该方法的富集因子和线性动态范围均优于其他方法，同时检测限更低，能够更有效地检测痕量药物。此外，该方法的重复性和可重复性也表现出色，显示出其在实际分析中的可靠性。

综上所述，本研究开发的ZnO/Fe?O?/Chitin纳米复合材料作为一种环保、高效的吸附剂，成功应用于UA-d-μ-SPE方法中，用于NSAIDs的预浓缩和定量分析。该方法不仅具有良好的选择性和吸附性能，还能够有效降低溶剂使用量，提高分析效率，为复杂生物样本中痕量药物的检测提供了新的思路和实用工具。研究结果表明，该方法具有广阔的应用前景，尤其适用于需要高灵敏度和高选择性的环境和医学分析领域。