共价有机骨架材料在植物激素前处理和色谱分离中的应用研究

Plant hormone plays an important role in regulating growth and development of plant. Trace and high throughput detection of plant hormone is a research hotspot now, which not only requires a rapid and sensitive analytical method, but also needs a sample pretreatment approach with high selectivity and excellent enrichment effect. In this project, novel covalent organic frameworks (COFs) will be prepared and improved by microwave-enhanced technique. The research will mailny focus on the following two points. (1) COFs is selected as adsorption in magnetic solid phase extraction to extract plant hormone rapidly and effectively. (2) COFs is selected as the packing material of home-made HPLC chromatographic column. And simultaneous analysis and selective separation of different types of plant hormone even the enantiomers will be realized. Lastly, liquid chromatography-tandem mass spectrometry technology platform has been established to determine plant hormones with high efficiency and accurate quantization. The implementation of this project will extend the application of new materials in sample pretreatment. Moreover, this research will further improve technologies for extraction, enrichment and detection of plant hormone, which has important theoretical value and fine prospects.

植物激素对植物生长发育具有重要的调控作用。对植物激素实现痕量、高通量检测是当前研究热点，这不仅要求分析方法快速、灵敏，还要求样品前处理方法选择性好、富集效果强。本项目拟采用微波辅助技术改进共价有机骨架（COFs）材料的合成方法，并开展两方面研究工作。（1）以磁性固相萃取为前处理方法，快速、高效地从植物样品中提取、富集痕量目标物，（2）基于COFs材料作为色谱柱固定相，自制液相色谱柱为分离通道，应用于分离不同种类植物激素甚至对映异构体的同时分析和选择性分离。结合液相色谱-串联质谱技术实现对植物激素的高效富集和准确定量分析。通过本项目的实施，不仅能拓宽新型材料在植物激素样品前处理中的应用，还能进一步丰富植物激素的萃取、富集与检测的新技术，具有重要的理论研究价值和良好的应用前景。

植物激素是植物体内一类重要的信号分子。开展植物激素研究是人类认识植物激素调控机制、植物生命现象的直接途径之一。植物激素的痕量、高通量检测是当前研究热点，这不仅要求检测技术高效、灵敏，还要求样品前处理方法具有快速、高选择性和高回收率等特点。固相萃取（SPE）是植物激素最常用的样品前处理技术，其吸附材料的选择是直接影响选择性和萃取效果的关键因素。. 项目成功制备了多种新型功能材料，包括有机共价骨架材料及其复合材料（COF-1、COF-5、BPBA-COF、v-COF-GO），鱼鳞状金属氧化物磁性纳米材料（Co@Co3O4/OCN）、分级孔氮掺杂碳纳米笼（N-CNTCs）等；建立了磁性固相萃取（MSPE）、分散固相萃取（DSPE）、固相微萃取（SPME）等新型样品前处理方法，结合液相色谱-串联质谱技术实现了多种类植物激素的准确定量分析。课题重点开展植物激素研究，还将研究对象扩展到一部分环境污染物。具体研究内容如下：（1）COFs材料结合分散固相萃取应用于邻羟基植物激素选择性检测；（2）亚胺类COFs材料在细胞分裂素高效富集中的应用；（3）新型鱼鳞状纳米材料结合磁性固相萃取技术分析植物激素；（4）分子印迹固相微萃取涂层应用于植物激素选择性分析；（5）固相萃取-液相色谱-串联质谱法分析鱼肉中类固醇激素；（6）金属有机框架衍生的分级孔碳纳米笼材料用于多氯联苯检测。. 本项目已经总体完成预期研究内容和目标。通过本项目实施，合成了几种性能优异、选择性好的吸附材料，不仅丰富了植物激素萃取净化的吸附剂种类，而且开发了MSPE、DSPE、SPME等植物激素的新型样品前处理方法。理论工作汇总成8篇论文、申请发明专利2项，同时培养了数名研究生。该研究拓展了植物激素样品前处理和检测的新材料、新技术，具有良好的理论研究价值和经济社会效益。