CN101773741A - 一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 - Google Patents
一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101773741A CN101773741A CN 201010126305 CN201010126305A CN101773741A CN 101773741 A CN101773741 A CN 101773741A CN 201010126305 CN201010126305 CN 201010126305 CN 201010126305 A CN201010126305 A CN 201010126305A CN 101773741 A CN101773741 A CN 101773741A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- agitated
- perforated membrane
- molecularly imprinted
- extraction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004853 microextraction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229920000344 molecularly imprinted polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000004779 membrane envelope Anatomy 0.000 claims description 16
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 claims description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 238000006424 Flood reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 14
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 abstract description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000013076 target substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 abstract 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical class CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000035126 Facies Diseases 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000002414 normal-phase solid-phase extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明涉及一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法，主要用于复杂水溶液样品中目标物的分离、富集，属于分析化学样品前处理技术领域。搅拌膜微萃取装置由磁性夹和多孔膜信封构成，多孔膜信封内装有分子印迹聚合物，多孔膜信封固定在磁性夹上。萃取时，多孔膜信封用有机溶剂浸渍后，置于磁性夹，放入样品溶液中搅拌，样品中的目标物穿过浸渍有机相的多孔膜到达膜内有机相，选择性吸附在分子印迹聚合物上。该微萃取装置制备简单、成本低、使用方便、富集倍数高、选择性好、可反复使用多次，适合复杂水溶液样品中目标物的分离、富集。
Description
技术领域
本发明涉及一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法，用于复杂的水溶液样品中目标物的分离、富集，属于分析化学样品前处理技术领域。
背景技术
前处理是复杂样品分析的重要步骤。通过前处理，去除试样中的干扰物质并浓缩目标物，以弥补现有分离技术和仪器检测灵敏度的不足。固相萃取具有操作简单、方便、易于实现自动化、使用有机溶剂少等优点，逐渐取代传统的液液萃取技术，成为目前应用最广泛的分离、富集方法之一。
固相萃取柱是SPE的最常用操作形式，一般填充100～500mg的40～60μm的填料。此外，还有将高吸附容量的碳纳米管、C18、聚合物、活性炭等填充到毛细管内、注射器针头内、多孔膜内进行萃取的微固相萃取(μ-SPE)。μ-SPE使用更少的填料、更少的有机溶剂、易与分析仪器联用、具有较高的富集倍数，是比传统SPE更具潜力的分离、富集方法。
将μ-SPE应用到复杂样品中目标物的分离、富集，必须使用选择性的填料，否则大量基体物质也保留在填料上，干扰目标物的检测。分子印迹聚合物是以目标分子为模板合成的高分子聚合物，去除模板分子后，可以选择性的吸附模板分子和与模板分子结构非常相似的物质。分子印迹聚合物制备容易、机械强度高、可反复使用，非常适合作为μ-SPE的填料。分子印迹聚合物制备时通常是在非极性的有机溶剂如甲苯、三氯甲烷中完成的，以增加模板分子和单体之间的氢键作用。这导致在进行分子印迹微固相萃取时，萃取介质应尽可能使用制备时的溶剂，才能获得好的萃取效率和高的萃取选择性。这极大地限制了分子印迹μ-SPE在水溶液样品分析中的应用。
为此，一些研究者将分子印迹μ-SPE与液液微萃取或液膜萃取结合起来。如将分子印迹纤维插入到充满甲苯的中空纤维膜内，直接萃取水相中的目标化合物(Hu Y.L，Wang Y.Y.，Hu Y. F.，Li G.K.，J.Chromatogr.A，2009，1216，8304-8311.)；将分子印迹聚合物粒子填充到液膜萃取的受体相(甲苯)进行萃取(Mhaka B.，Cukrowska Ewa.，Bui B.T.S.，
O.，Haupt K.，Tutu H.，Chimuka L.，J.Chromatogr.A，2009，1216，6796-6801.)；将磁性分子印迹粒子分散在正辛醇中，然后用于水溶液样品中目标物的选择性富集(Hu Y.L.，Liu R.J.，Zhang Y.，Li G.K.，TALANTA，2009，79，576-582.)。在这些萃取方法中，目标物先穿过多孔膜的膜孔或者粒子表面的有机液膜层，再在膜内有机相完成分子印迹萃取，避免了水分子对印迹位点的竞争，提高了萃取的选择性和萃取效率。但这些萃取装置制备、使用起来相对复杂，并且在萃取时要使用憎水性的聚四氟乙烯搅拌子搅拌溶液，以增强溶液的传质，造成搅拌子对目标物的非特异性吸附，对痕量目标物分析不利。
发明内容
本发明提供了一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法，用于复杂的水溶液样品中目标物的分离、富集。
本发明采用的技术方案包括以下步骤：
(1)制备膜信封：将憎水性膜剪成一定大小的长方形膜片，对折，两边开口处热密封，形成膜信封；(2)将分子印迹聚合物填充到膜信封内，热封口；(3)将膜信封浸入非水溶性有机溶剂中；(4)将膜信封插入磁性夹；(5)将膜信封放入盛有样品溶液的萃取瓶中，在磁力搅拌器带动下，膜信封搅拌瓶内样品溶液；(6)萃取完成后，取下磁性夹，将膜信封浸入甲醇，超声解析。
一种搅拌膜微萃取装置，由磁性夹和多孔膜信封构成；多孔膜信封内装有分子印迹聚合物，并被固定在磁性夹上；磁性夹由直径0.5～1mm的细丝构成，能够在磁力搅拌器带动下旋转；多孔膜信封采用憎水性膜构成，孔径在0.2～0.6μm，厚度在100～200μm。憎水性膜可以是多孔聚丙烯膜、聚砜膜、聚四氟乙烯膜等憎水性膜。
分子印迹聚合物可以为分子印迹聚合物纳米线(丝)，直径在10～200nm，长度在10～100μm。分子印迹聚合物也可以是分子印迹聚合物粒子，粒子直径在1～5μm。可以将多孔膜信封大小选择为0.5～1.5cmx1.0～2.0cm。
所述的萃取方法是指多孔膜信封使用前用甲苯、正辛醇、正己烷等非水溶性有机溶剂浸渍，多孔膜信封在萃取瓶搅拌瓶内样品溶液；所述萃取瓶体积选择为20mL～100mL。
本发明具有如下优点：
1.萃取时，目标物经过多孔膜的膜孔筛分、膜内有机相的液液萃取、膜内分子印迹聚合物的印迹萃取三重作用，选择性好，可以直接处理复杂的水相样品，如废水样品、果汁样品、及其它复杂环境、生物样品。
2.微萃取装置进行自搅拌，避免了使用憎水性的聚四氟乙烯搅拌子对目标物的非特异性吸附。
3.微萃取装置内填充的分子印迹聚合物的吸附容量大，获得很大的富集倍数，可以用于痕量目标物质的富集。
4.微萃取装置内填充的分子印迹聚合物对目标分子的吸附、解析速度快，节省分析时间。
5.微萃取装置制作容易、成本低、使用方便、可反复使用100次以上。
附图说明
图1是以碳纳米管为载体制备的分子印迹聚合物纳米线的透射电镜图。
图2是本发明的搅拌膜微萃取装置图。
图3是本发明的搅拌膜微萃取装置萃取时的示意图。
图中：1样品溶液；2搅拌膜微萃取装置；3磁力搅拌器。
具体实施方式
实施例1
将分子印迹聚合物纳米线(丝)填充到0.6μm孔径的聚丙烯膜信封，信封尺寸为1x2cm，热封口，放入甲苯中浸渍10min，取出后用曲别针夹住，放入盛有20mL样品溶液的萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下搅拌样品溶液，萃取完成后，取下曲别针，将多孔膜信封浸入1mL甲醇中，超声5min，高效液相色谱分析解析液。
实施例2
将分子印迹聚合物纳米线(丝)填充到0.45μm孔径的聚砜膜信封，信封尺寸为1x2cm，热封口，放入正辛醇中浸渍10min，取出后用曲别针夹住，放入盛有60mL样品溶液的萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下搅拌样品溶液，萃取完成后，取下曲别针，将多孔膜信封浸入1mL甲醇中，超声5min，高效液相色谱分析解析液。
实施例3
将分子印迹聚合物粒子填充到0.2μm孔径的聚丙烯膜信封，信封尺寸为1x2cm，热封口，放入正己烷中浸渍10min，取出后用曲别针夹住，放入盛有60mL样品溶液的萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下搅拌样品溶液，萃取完成后，取下曲别针，将多孔膜信封浸入1mL甲醇中，超声5min，高效液相色谱分析解析液。
Claims (8)
1.一种搅拌膜微萃取装置，其特征在于：所述微萃取装置由磁性夹和多孔膜信封构成，多孔膜信封内装有分子印迹聚合物，多孔膜信封固定在磁性夹上；所述磁性夹由直径0.5～1mm的细丝构成，能够在磁力搅拌器带动下旋转(如曲别针等)；
所述多孔膜信封采用憎水性膜构成，孔径在0.2～0.6μm，厚度在100～200μm。
2.根据权利要求1所述的搅拌膜微萃取装置，其特征在于：憎水性膜是多孔聚丙烯膜、聚砜膜或聚四氟乙烯膜。
3.根据权利要求1或2所述的多孔搅拌膜微萃取装置，其特征还在于：所述分子印迹聚合物为分子印迹聚合物纳米线(丝)，直径在10～200nm，长度在10～100μm。
4.根据权利要求1或2所述的多孔搅拌膜微萃取装置，其特征还在于：所述分子印迹聚合物是分子印迹聚合物粒子，粒子直径在1～5μm。
5.根据权利要求1或2所述的搅拌膜微萃取装置，其特征在于：所述多孔膜信封大小为0.5～1.5cmx1.0～2.0cm。
6.利用权利要求1或2所述的搅拌膜微萃取装置的萃取方法，其特征在于：所述多孔膜信封使用前用非水溶性有机溶剂浸渍，放入萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下，搅拌萃取瓶内溶液，萃取瓶体积选择为20mL～100mL。
7.利用权利要求3所述搅拌膜微萃取装置的萃取方法，其特征在于：所述多孔膜信封使用前用非水溶性有机溶剂浸渍，放入萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下，搅拌萃取瓶内溶液，萃取瓶体积选择为20mL～100mL。
8.利用权利要求4所述搅拌膜微萃取装置的萃取方法，其特征在于：所述多孔膜信封使用前用非水溶性有机溶剂浸渍，放入萃取瓶内，在磁力搅拌器带动下，搅拌萃取瓶内溶液，萃取瓶体积选择为20mL～100mL。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101263059A CN101773741B (zh) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101263059A CN101773741B (zh) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101773741A true CN101773741A (zh) | 2010-07-14 |
| CN101773741B CN101773741B (zh) | 2012-05-23 |
Family
ID=42510408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101263059A Expired - Fee Related CN101773741B (zh) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | 一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101773741B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102698720A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 河海大学 | 基于聚（甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯）的微固相萃取萃取探头的制备方法 |
| CN103768950A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-07 | 大连海事大学 | 一种基于微孔高分子膜的膜萃取装置和膜萃取方法 |
| CN107875672A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-06 | 福州大学 | 用于固体吸附材料的微萃取搅拌棒装置及其使用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56101536A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-14 | Doujin Kagaku Kenkyusho:Kk | Collection and quantitative method of gaseous substance and tool used therefor |
| CN101637668A (zh) * | 2009-01-14 | 2010-02-03 | 中山大学 | 分子印迹固相微萃取-中空纤维液相微萃取联用装置、方法及应用 |
-
2010
- 2010-03-18 CN CN2010101263059A patent/CN101773741B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56101536A (en) * | 1980-01-17 | 1981-08-14 | Doujin Kagaku Kenkyusho:Kk | Collection and quantitative method of gaseous substance and tool used therefor |
| CN101637668A (zh) * | 2009-01-14 | 2010-02-03 | 中山大学 | 分子印迹固相微萃取-中空纤维液相微萃取联用装置、方法及应用 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102698720A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-10-03 | 河海大学 | 基于聚（甲基丙烯酸-乙二醇二甲基丙烯酸酯）的微固相萃取萃取探头的制备方法 |
| CN103768950A (zh) * | 2014-01-13 | 2014-05-07 | 大连海事大学 | 一种基于微孔高分子膜的膜萃取装置和膜萃取方法 |
| CN103768950B (zh) * | 2014-01-13 | 2016-01-13 | 大连海事大学 | 一种基于微孔高分子膜的膜萃取装置和膜萃取方法 |
| CN107875672A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-04-06 | 福州大学 | 用于固体吸附材料的微萃取搅拌棒装置及其使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101773741B (zh) | 2012-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Trujillo-Rodríguez et al. | Evolution and current advances in sorbent-based microextraction configurations | |
| US7087437B2 (en) | Direct vial surface sorbent micro extraction device and method | |
| Nerín et al. | Critical review on recent developments in solventless techniques for extraction of analytes | |
| Barri et al. | Advances and developments in membrane extraction for gas chromatography: Techniques and applications | |
| Gjelstad et al. | Recent developments in electromembrane extraction | |
| He et al. | Recent developments in stir bar sorptive extraction | |
| Spietelun et al. | Current trends in solid-phase microextraction (SPME) fibre coatings | |
| Hu et al. | A novel molecularly imprinted solid-phase microextraction fiber coupled with high performance liquid chromatography for analysis of trace estrogens in fishery samples | |
| Szultka et al. | Microextraction sample preparation techniques in biomedical analysis | |
| CN103149308B (zh) | 一种环境样品中双酚a检测的前处理方法 | |
| CN105536746B (zh) | 一种固相微萃取胶囊及其在检测饮料中酚类环境雌激素的应用 | |
| CN109212010A (zh) | 一种简便快速高通量的样品检测方法 | |
| CN108722373B (zh) | 一种固相微萃取纤维涂层及其制备方法与应用 | |
| Wen | Recent advances in solid-phase extraction techniques with nanomaterials | |
| CN101773741B (zh) | 一种搅拌膜微萃取装置及萃取方法 | |
| Manousi et al. | Recent advances in the extraction of triazine herbicides from water samples | |
| Jiang et al. | A novel dispersive micro-solid phase extraction method combined with gas chromatography for analysis of organochlorine pesticides in aqueous samples | |
| US5827944A (en) | Sample screening and preparation within a collection vessel | |
| Kareem et al. | Determination of methamphetamine drug by GC-MS based on molecularly imprinted solid-phase used meth acrylic acid and acryl amide as functional monomers | |
| Murtada et al. | Evolution in understandings of the design, optimization, and application of sorbent-based extraction devices | |
| CN108435138B (zh) | 利用MOFs为前驱体合成的N掺杂的碳纳米管涂层制备的固相微萃取装置与应用 | |
| Hang et al. | Magnetic cork composites as biosorbents in dispersive solid-phase extraction of pesticides in water samples | |
| Rodrigues et al. | Microextraction Techniques in LC‐MS Bioanalysis | |
| Belay | Advanced analytical microextraction techniques and there applications: A review | |
| CN111504754A (zh) | 一步式样品净化管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120523 Termination date: 20150318 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |