磁性载体技术（MCT）自1973年建立后，吸引了广泛研究兴趣，主要用于生物分离。Fe3O4是一种常用的磁性载体，可作为磁性内核进行必要的修饰，用于目标分析物的萃取。中国科学院兰州化学物理研究所中科院西北特色植物资源化学重点实验室师彦平研究员带领的药物化学成分小组一直致力于有关MCT的新方法和新材料的研究，并将其用于中药、食品和生物体系中生物活性成分的提取，最终建立快速、高效、灵敏且环境友好的样品前处理技术。
首先，该小组发展了磁性载体混合半胶束固相萃取技术（Fe3O4/CTAB）应用于中药样品前处理。研究人员利用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和Fe3O4磁性纳米粒子（图2B）间静电相互作用，形成混合半胶束吸附剂，用于提取中药大黄提取液中的蒽醌类化合物。该技术无需使用有毒溶剂，从而减少了样品处理过程对环境和分析人员的伤害。
在磁性载体技术应用于食品中生物活性成分提取方面，研究人员建立了磁性回收壳聚糖固相萃取技术（Fe3O4/壳聚糖），用于绿茶饮料中黄酮类化合物的提取（萃取流程如图1所示）。绿茶中的黄酮类化合物具有抗氧化的功效，可用于治疗癌症、心血管疾病和神经变性等疾病。该方法以壳聚糖作为萃取剂加入到酸化的绿茶饮料中，萃取完成后加入Fe3O4磁性纳米粒子回收萃取剂，以磁铁收集分离。
针对生物体系中生物活性成分的提取，研究人员发展了Fe3O4纳米粒子环抱羟基化多壁碳纳米管固相萃取技术(Fe3O4-EC-MWCNTs-OH)用于人血清中乌头碱类的萃取。乌头属中生物碱具有一定的药理作用，但其毒性剧烈，且治疗窗狭窄，如用量稍有不当，便会引起中毒，后果非常严重。该技术以化学共沉淀法制备了Fe3O4-EC-MWCNTs-OH吸附材料（图 2A），成功应用于人血清样品中乌头碱类生物碱的萃取。
以上萃取和测定方法速度快、操作简便、成本低且对环境无污染，在中药、食品和生物体系中生物活性成分的提取和萃取等领域应用前景广泛。
该工作得到了国家自然科学基金的支持。研究结果发表在近期出版的Analyst (Analyst, 2012, 137, 910–916)、Current Analytical Chemistry (Current Analytical Chemistry, 2012, 8, 150-158)和Analytica Chimica Acta (Analytica Chimica Acta (2012, 54– 60)上。
Current Analytical Chemistry (2012, 8, 150-158)
Analytica Chimica Acta 724 (2012 54– 60)
图1. 磁性回收壳聚糖固相萃取法的实验流程
图2. Fe3O4-EC-MWCNTs-OH和Fe3O4纳米粒子的透射电镜图片
