本研究使用乳酸、脯氨酸、葡萄糖、蔗糖和D-山梨醇以不同的摩爾比合成了六種天然深共晶溶劑。隨后通過ATR-FTIR分析確認了這些溶劑的成功合成，分析結果顯示O-H鍵伸縮帶（3200–3600 cm?1）發生了位移。采用密度泛函理論（DFT，B3LYP/6-31G(d,p)和B3LYP/6-31G(d,p)）計算方法來闡明氫鍵相互作用、穩定性和電子性質。所有合成的天然深共晶溶劑（NADES）均表現出氫鍵作用，其中(LA)?–Sor化合物最為穩定：它具有四個氫鍵，負的相互作用能（-0.5430 eV），以及較大的最高占據分子軌道與最低未占據分子軌道能級差（6.7680 eV）。隨后開發了一種基于VADLLME（渦流輔助分散液-液微萃�。┑姆椒�，使用(LA)?–Sor作為環保分散劑，結合500 μL溶劑和200 μL氯仿，成功從自來水和食品補充劑中高效提取了諾龍和睪酮。該方法表現出優異的線性（R2 = 0.9990–0.9996）、良好的精確度、低檢測限和滿意的回收率，并獲得了0.60的AGREE評分（表示良好的環境兼容性）和70的BAGI實用性評分。

隨著人們對身體健康的重視，非治療性使用合成類固醇（如睪酮及相關雄激素）的情況也在增加。盡管這些物質最初是為治療激素缺乏和肌肉萎縮疾病而設計的，但由于身體形象壓力以及在線購買的便利性，運動員和娛樂性使用者中仍存在濫用現象，有報告指出業余運動員中的使用率高達57%[1]。這些化合物的消耗量不斷增加引發了環境問題，因為大量未被改變或以活性代謝物的形式通過廢水途徑排入水體[2]。即使在微量濃度下，合成類固醇也會干擾水生生物的內分泌系統，導致不良的生理和行為反應[3]。鑒于傳統廢水處理方法的去除效率有限，系統監測環境水體中的類固醇殘留物對于有效評估風險和保護水質至關重要[4]。在類固醇分析中，常采用液-液微萃�。↙LME）、液相微萃�。↙PME）和固相萃�。⊿PE）技術，而DLLME因其操作簡便、效率高（得益于溶劑-水相之間的增強相互作用）而成為優選方法。然而，傳統DLLME依賴于有毒且不可持續的有機溶劑，這引發了重大的環境和健康問題[4]。近年來，疏水性離子液體（ILs），如1-辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([C?MIm][PF?])，作為從復雜基質中提取藥物殘留物（包括類固醇）的替代品顯示出巨大潛力。它們的可調物理化學性質使其與LC-MS/MS等先進分析平臺高度兼容[5]。盡管如此，ILs在常規分析中的應用仍受限于高昂的合成成本和復雜的制備過程（通常涉及多步反應和純化步驟[6]）。因此，人們開始尋找更環保、更可持續的萃取介質。天然深共晶溶劑（NADES）因其可生物降解性、不易燃性和可調的物理化學性質而受到關注，成為潛在的替代品[7]。這類溶劑的極低熔點歸因于其分子結構中的分子內氫鍵作用，這得益于混合物中存在的氨基、羧基、羰基和羥基[8]。NADES由兩種天然成分按特定摩爾比混合而成：一種氫鍵供體和一種氫鍵受體。這種混合降低了溶劑的粘度，促進了離子鍵和氫鍵等分子間相互作用的形成[8]。NADES通常由季銨鹽和生物系統中的天然初級代謝物組成，如糖類、有機酸、胺類、氨基酸、二醇和酰胺[9]。理解NADES中的分子級相互作用具有挑戰性，但理論方法（尤其是計算化學）在闡明這類系統的結構和動態方面發揮著關鍵作用[10]。密度泛函理論（DFT）為化學相互作用、原子和分子系統的穩定性和反應性提供了寶貴的見解[13]。DFT可以預測振動光譜、分析電子密度分布并計算相互作用能，對于識別和分析氫鍵尤其有用[14]。因此，DFT在深入理解NADES中的分子相互作用（尤其是氫鍵形成）方面至關重要[15]。

密度泛函理論（DFT）被廣泛用于研究各種系統中的氫鍵和分子間相互作用。例如，Kazachenko等人（2022年）使用DFT（B3LYP/6-311++G(d,p)）研究了磺胺酸-水復合物的幾何結構和相互作用能，并利用Atoms-in-Molecules（AIM）方法分析了氫鍵[16]。Furer等人（2021年）應用DFT將p-六磺酸杯[6]芳烴六鈉鹽和p-叔丁基杯[6]芳烴的實驗振動光譜與理論計算結果進行對比[17]。Zheng等人（2021年）結合DFT（M06-2×/6-311+G(2d,p)和FTIR研究了離子液體-DMSO二元系統中的結構和氫鍵[18]。Parra等人（2023年）利用DFT研究了肽納米管在H鍵驅動下的自組裝幾何結構和結合能[19]。這些研究共同展示了DFT在闡明不同化學系統中的氫鍵和分子相互作用方面的多功能性[19]。盡管關于NADES的分子研究仍有限，但一些研究集中在深共晶溶劑（DES）上。例如，Devi等人（2023年）使用DFT（B3LYP/6-311+G(d,p)理論研究了薄荷醇（HBA）和肉豆蔻酸（HBD）的混合物，分析了分子靜電勢（MEPs）、前沿分子軌道（FMOs）和振動特性，并通過Gaussian 09W和VEDA計算結果對比實驗FTIR光譜以闡明相互作用機制[20]。Hamami和Issaoui（2022年）發現氫鍵增強了DES分子的穩定性，他們使用DFT（B3LYP/6-311++G(d,p)研究了丙酮酸-水復合物，通過Atoms-in-Molecules（AIM）優化了含1至4個水分子的結構并分析了電子密度[21]。Zhang等人（2014年）結合FTIR光譜和DFT計算研究了氯化膽堿-六水合氯化鎂DES，通過實驗和理論對比闡明了分子結構和電化學機制[22]。

本研究旨在開發并評估天然深共晶溶劑（NADES）作為渦流輔助分散液-液微萃�。╒ADLLME）中的綠色分散劑，用于高效檢測水和食品補充劑樣品中的類固醇。制備了六種摩爾比為1:1的NADES體系，并對其物理化學性質和氫鍵相互作用進行了表征。隨后通過DFT計算進一步闡明了這些NADES的氫鍵行為、穩定性和電子性質。其中最優的NADES通過結構優化、前沿分子軌道（FMO）分析和分子靜電勢（MEP）映射進行了進一步研究。隨后，使用DFT研究中確定的NADES作為分散劑優化了VADLLME流程，有效提取了目標分析物，并評估了該方法的有效性，包括線性、精確度、準確性和檢測限。最后，通過Analytical GREEnness（AGREE）指標評估了該方法的環境可持續性，通過Blue Applicability Grade Index（BAGI）工具評估了其實用性。這種綜合策略結合了可持續溶劑的合理計算設計和微型萃取技術，為復雜基質中的類固醇痕量檢測提供了一種經過驗證的、環保的方法，體現了方法創新性、靈敏度和實際應用性。