单分散聚合物spe微球合成及在抗生素等有机污染物检验之应用

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1、单分散聚合物SPE微球合成及在抗生素等有机污染物检验之应用第一章前言1.1抗生素研究进展近一个世纪以来，人类合成了数以百万计的各种化学品，大量化学品随着人们的生活进入到环境中，部分对人类以及整个生态系统构成一定的危害。1999年，ChristianG.Daughton和ThomasA.Temes首次提出了药物和个人护理用品（PharmaceuticalsandpersonalCareProdxits，简称PPCPs)这一概念，开启了人们对这一大类新兴有机污染物的研究兴趣。药品和个人护理用品与人类的生活密切相关，这些物质大多未纳入政府的管理范围内，无相应标准限制，许多都被肆意排

2、放到环境中。这类化合物不像持久性有机污染物（POPs)样在环境中长期存在而不发生变化，但同样可以对环境产生持续的负面影响，这是因为尽管其可以在环境中发生降解消化，但由于一直未被限制地连续不断进入环境，从而抵消了降解效果，形成假性持久性现象(pseudo-persistent),其仍然可能对水环境产生不利影响[2]。抗生素作为其中的一种，由于其在危害人体健康、产生耐药菌及破坏生态平衡等方面产生的不利影响，目前已在欧美等发达国家得到越来越多的重视[3]。抗生素是人们最常用的药物之一，而且广泛地应用于畜禽养殖领域，使用量很大。由于其不能被人体和动物完全吸收，高达85%以上的抗生素以

3、原形或代谢产物形式进入环境，在欧洲和北美国家，抗生素已在医院排水、污水处理厂、地表水、甚至饮用水中被普遍检出[4_5]。我国的抗生素生产企业众多，产量约占世界的20%-30%,是世界上滥用抗生素最为严重的国家之一[6]。在我国，大量养殖场将人用抗生素次级产品作为动物饲料使用，其中80%为预防性使用和促生长使用，不合理率高达40-80%;我国住院患者中使用抗生素的占80%-90%，相比国际水平（约30%)，不合理率达20-50%[2],这就加剧了抗生素的污染状况。生活污水、生产废水和畜禽粪便中包含各类抗生素，其污染程度可能较欧美等发达国家更为严重[7]。1.2固相苹取技术研究进

4、展在分析抗生素样品时，必须对样品进行适当的富集和处理以适应仪器检测，整个检测程序主要包括水样的抗生素富集分离和抗生素鉴定检测两部分。样品的富集分离，是分析工作的关键一环，它在工作量和操作成本方面都占着整个分析工作的很大比重，其富集方法的选择也将影响到整个检测程序的敏感性和准确性[50]。国外对水环境中抗生素富集的研究主要有：冷冻干燥法、液液萃取法、固相微萃取法和固相萃取法等。这些方法相当费时费力，萃取步骤的重复次数在很大程度上取决于样品的复杂程度和目标检测限（LOD)，对于痕量水平，通常是将1L样品萃取为500叫的最终体积。Hirsch等1998年对水源中抗生素残留的富集方法

5、作了深入研究发现，固相萃取（SPE)法的检测限比冷冻干燥法至少低一个数量级，且可以随萃取终末体积的减少而进一步降低。因此，他们认为：SPE灵敏度较高，宜用于受抗生素污染轻的地下水和饮用水SPE相对于其他富集分离技术，具有如下优势：可批量进行；节省时间；减少溶剂使用和废物产生；多种键合固定相的可选择性；可富集分离痕量分析物；可消除乳化现象；易于实现自动化；回收率高，重现性好；等等。正因为固相萃取技术独特的性能，自上世纪70年代问世以来，在环境、药物分析等许多领域得到了快速的发展，并已逐渐取代传统的样品富集方法，成为样品预处理的主要方法[52]。第二章微球材料的制备与表征2.1引

6、言上个世纪60年代，RohmHaas公司首次正式开发了系列交联聚苯乙稀和聚丙稀酸酷类数种Amberlite非极性和中等极性大孔吸附树脂。随后，日本三菱公司也开发了DiaionHP系列大孔吸附树脂。我国自1974年开始了大孔吸附树脂的研究工作，并很快投入生产⑴。大孔吸附树脂一般是通过单体与交联剂在致孔剂存在下发生聚合反应而制得，通过控制聚合条件（交联剂、致孔剂的种类与用量以及单体的组成）可以调节树脂的极性、孔分布、孔径及比表面积。大多数吸附树脂是苯乙稀一二乙稀苯的共聚物、交联聚丙烯酸酯以及交联聚丙燔腈[24]。随着研究的深入，人们发现苯乙稀一二乙稀苯的共聚物一般都是非极性的，导

7、致其对一些极性有机物的吸附效果不佳，此外，其疏水性的表面很难被水溶液所润湿，在SPE应用时须提前进行浸润。为了克服聚苯乙烯系聚合物上述的不足，国内外科学家采用FrieddGrafts反应交联法（又称为后交联法）制得高比表面积、中等极性的超高交联吸附树脂(HypercrosslinkedResin)[5_7]。由于经过_Frie<ieIGrafts反应后，树脂内部的网络573.1引言573.2实验仪器与试剂583.3实验方法633.4结果与讨论653.5本章小结68