CN101992075B - 一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，涉及食品、环境、生物样品中有机物的痕量分析领域；包含以下步骤：(a)选取长10-40mm，直径为0.1-0.5mm的金属纤维，进行表面预处理；(b)在经过表面预处理的金属纤维的表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层Tenax吸附剂，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度。本发明方法制得的固相微萃取纤维，具有更高的机械强度，涂层的热稳定性好，耐溶剂冲洗，适用于对土壤、大气、香精香料、室内空气、醇、酚、胺醛、酮、卤代芳烃等样品的处理。
Description
技术领域
本发明涉及食品、环境、生物样品中有机物的痕量分析领域，特别涉及一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法。
背景技术
固相微萃取(solid phase microextraction，SPME)技术是一种新颖的样品前处理技术。1989年，加拿大Waterloo大学的Belardi与Pawliszynl首次报道了SPME技术；1993年，美国的Supelco公司推出商品化的SPME装置；1995年，Chen和Pawliszynl设计出固相微萃取-高效液相色谱(SPME-HPLC)联用接口装置，并由Supelco公司生产出商品。1997年，Eisert和Pawliszyn设计出自动进样的SPME-HPLC联用装置-管内(In-tube)SPME-HPLC联用装置；1997年，Nguyen等实现了固相微萃取-毛细管电泳(SPME-CE)的在线联用。此外，SPME还可与傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外吸收光谱(UV)、电感耦合等离子体质谱(ICP-Ms)等联用。
SPME集采样、萃取、浓缩、进样于一体，具有简便、快速、便携、高效、无需有机溶剂及易于与气相色谱气相色谱、高效液相色谱、气质联用、毛细管电泳等分析仪器联用的优点。因此，在环境分析、食品分析、药物分析、生物样品分析等领域得到了广泛的应用。SPME的分析目标物除了有机物外，还包括无机物、元素等，可用于气体、液体、固体等样品中各类挥发和半挥发物质的分析。
最早商品化的固相微萃取(Fiber sPME)装置状似一只注射器，由萃取头和手柄两部分组成。萃取头是一根1cm长，涂有不同固定相的熔融石英纤维。因此，萃取头在使用过程中极易折断。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法。
本发明采用的技术方案为：
一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，包含以下步骤：
(a)、选取长10-40mm，直径为0.1-0.5mm的金属纤维，进行表面预处理；
(b)、在经过表面预处理的金属纤维的表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层Tenax吸附剂，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度。
优选地，一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，包含以下步骤：
(a)、选取长10-40mm，直径为0.1-0.5mm的金属纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干；
(b)、在经过步骤(a)处理的金属纤维的表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层Tenax吸附剂，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度；
(c)、将涂布好涂层的金属纤维置于烘箱内进行高温固化；
(d)、将高温固化好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷于40-80℃回流20-120min，以去除杂质。
优选地，所述的金属纤维为不锈钢纤维或合金纤维。
优选地，所述Tenax吸附剂选自2，6-二苯呋喃多孔聚合物树脂或其他类聚合物涂层。
优选地，所述耐高温环氧树脂的合成方法为向环氧树脂中加入有机溶剂搅拌至完全溶解，再依次加入固化剂、助剂和填料，搅拌使各组分分散均匀，置于5℃以下储存备用，其中环氧树脂、固化剂、助剂和填料的重量比为20∶3∶3∶4。
优选地，所述的有机溶剂选自二甲苯、甲苯、苯或丙酮。
优选地，所述固化剂为均苯四甲酸酐。
优选地，所述助剂为叔胺。
优选地，所述填料选用石棉粉、铝粉或钛白粉。
采用本发明所述方法制得的萃取纤维的涂层厚度为10-2000μm。
本发明所具有的有益效果：
本发明利用合成耐高温环氧树脂或有机硅树脂将Tenax吸附剂固定在金属纤维表面，制得固相微萃取纤维，形成热稳定性好，耐溶剂冲洗的的涂层材料从而实现对痕量有机物的富集。以金属纤维代替传统的石英纤维使其具有更高的机械强度；将吸附剂结合到金属纤维上的形式，便于吸附剂对样品的静态顶空捕集。本发明方法制备的固相微萃取纤维适用于对土壤、大气、香精香料、室内空气、醇、酚、胺醛、酮、卤代芳烃等样品的处理。
附图说明：
图1为不使用萃取纤维的气相色谱基线图；
图2为使用实施例1制得的萃取纤维解吸温度下的气相色谱基线图；
图3为利用实施例1制得的萃取纤维萃取正构烷烃(C8-C15)的气相色谱图。
具体实施方式
为了理解本发明，下面以实施例进一步说明本发明，但不限制本发明。
比较图1和图2可以得出，在解吸温度下几乎不会造成涂层的流失。从图3可以看出，可见本发明制备的固相微萃取纤维对有机物具有良好的吸附性能，特别适合于土壤、大气、香精香料、室内空气样本中微量、痕量有机物的快速采集与定性。
实施例1
选取长20mm，直径为0.35mm的不锈钢纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干；称取100g环氧树脂，加入二甲苯搅拌至完全溶解，再依次加入15g均苯四甲酸酐、15g叔胺、20g石棉粉，搅拌使各组分分散均匀，制得耐高温环氧树脂；将处理过的不锈钢纤维表面涂渍一层耐高温环氧树脂，再在外层沾取一层Tenax TA，置于烘箱内于180℃高温固化60min；将固化好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷于60℃回流40min。
其中环氧树脂为多官能缩水甘油型环氧树脂，市场购买得到。
实施例2
选取长20mm，直径为0.35mm的不锈钢纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干；在处理过的不锈钢纤维表面涂渍一层有机硅树脂，再在外层沾取一层2，6-二苯呋喃多孔聚合物树脂，置于烘箱内于180℃高温固化60min。将固化好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷于60℃回流40min。
实施例3
利用实施例1中制作的萃取纤维对水中酚类物质进行分析，采取浸入方式萃取。
实施例4
利用实施例2中制作的萃取纤维对肉味香精进行呈香组分分析，采取顶空方式萃取。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(a)、选取长10-40mm，直径为0.1-0.5mm的金属纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干；
(b)、在经过步骤(a)处理的金属纤维的表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层Tenax吸附剂，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度；
(c)、将涂布好涂层的金属纤维置于烘箱内进行高温固化；
(d)、将高温固化好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷于40-80℃回流20-120min，以去除杂质。
2.根据权利要求1所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述的金属纤维为合金纤维。
3.根据权利要求2所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述的金属纤维为不锈钢纤维。
4.根据权利要求1所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述耐高温环氧树脂的合成方法为向环氧树脂中加入有机溶剂搅拌至完全溶解，再依次加入固化剂、助剂和填料，搅拌使各组分分散均匀，置于5℃以下储存备用，其中环氧树脂、固化剂、助剂和填料的重量比为20∶3∶3∶4。
5.根据权利要求4所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自二甲苯、甲苯、苯或丙酮。
6.根据权利要求4所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述固化剂为均苯四甲酸酐。
7.根据权利要求4所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述助剂为叔胺。
8.根据权利要求4所述的一种金属载体Tenax涂层固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，所述填料选用石棉粉、铝粉或钛白粉。
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