CN102114410A - 一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法，包括如下步骤：(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)、在经过步骤(a)处理过的金属纤维表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层吸附剂，所述的吸附剂为键合有C1到C18、苯基、苯甲基、氰基、二醇基或氨基中的一种或几种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度；(c)涂层的高温固化；(d)杂质的去除。本发明制备的萃取纤维特别适用于分析水中的芳香烃化合物和多环芳烃等有机物成分，与常规的SPME固相涂层比较，此涂层表面积大，易于达到平衡，令检测灵敏度提高。

Description

一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法

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固相微萃取纤维的制备方法。制得的萃取纤维特别适用于分析水中的芳香烃化合物和多环芳烃。

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设计出固相微萃取一高效液相色谱(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联用装置一管内(In-tube)SPME-HPLC联用装置；1997年，Nguyen等实现了固相微萃取一毛细管电泳(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

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法。

本发明采用的技术方案为：

一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法，包括如下步骤：

(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)、在经过步骤(a)处理过的金属纤维表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层吸附剂，所述的吸附剂为键合有C1到C18、苯基、苯甲基、氰基、二醇基或氨基中的一种或几种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度；

(c)将涂好涂层的萃取纤维置于烘箱内进行高温固化；

(d)杂质的去除。

优选地，上述制备方法中，所述步骤(a)为选取长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。

优选地，上述制备方法中，所述步骤(d)为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40-80℃回流20-120min，以去除杂质。

优选地，上述制备方法中，所述的金属纤维为不锈钢纤维或合金纤维。

优选地，上述制备方法中，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80-120∶10-80∶10-80∶10-60。

优选地，上述制备方法中，所述有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯或丙酮中的一种。

优选地，上述制备方法中，所述助剂为叔胺。

优选地，上述制备方法中，所述填料为石棉粉、铝粉或钛白粉中一种。

优选地，上述制备方法中，所述固化剂为酸酐型剂，优选为均苯四甲酸酐。

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吸附剂固定在金属纤维表面，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；将吸附剂结合到萃取纤维上的形式，便于吸附剂对样品的静态顶空捕集。制得的萃取纤维，特别适用于分析水中的芳香烃化合物和多环芳烃等有机物成分，与常规的SPME固相涂层比较，此涂层的特点是表面积大，易于达到平衡，令检测灵敏度提高。

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多环芳烃的气相色谱图。

图3中，1为萘，2为苊，3为芴，4为蒽 5为芘。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

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30min，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；在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C18键合硅胶，置于烘箱内于180℃高温固化60min；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60℃回流40min，制得萃取纤维成品，制得的萃取纤维成品的涂层厚度为85μm。

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40min，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高温有机硅树脂，再在外层沾取一层C8键合硅胶，置于烘箱内于180℃高温固化60min；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60℃回流40min，制得萃取纤维成品，制得的萃取纤维成品的涂层厚度为105μm。

实施例3

利用实施例1中制作的萃取纤维对环境水样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香精组分进行呈香分析，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 (9)

1.一种金属载体固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(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)、在经过步骤(a)处理过的金属纤维表面涂渍一层耐高温环氧树脂或有机硅树脂，再在外层沾取一层吸附剂，所述的吸附剂为键合有C1到C18、苯基、苯甲基、氰基、二醇基或氨基中的一种或几种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相，得涂层或通过重复步骤(b)调整涂层厚度；

(c)将涂好涂层的萃取纤维置于烘箱内进行高温固化；

(d)杂质的去除。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(a)为选取长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。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(d)为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40-80℃回流20-120min，以去除杂质。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述的金属纤维为不锈钢纤维或合金纤维。

5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，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80-120∶10-80∶10-80∶10-60。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯或丙酮中的一种。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述助剂为叔胺。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述填料为石棉粉、铝粉或钛白粉中一种。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述固化剂为均苯四甲酸酐。

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