CN112138547A - 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用 - Google Patents

半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112138547A
CN112138547A CN202010974220.XA CN202010974220A CN112138547A CN 112138547 A CN112138547 A CN 112138547A CN 202010974220 A CN202010974220 A CN 202010974220A CN 112138547 A CN112138547 A CN 112138547A
Authority
CN
China
Prior art keywords
membrane
polymer
semi
extraction
polypropylene
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
Application number
CN202010974220.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112138547B (zh
Inventor
徐顺清
沈先涛
陈志亮
梅航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202010974220.XA priority Critical patent/CN112138547B/zh
Publication of CN112138547A publication Critical patent/CN112138547A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112138547B publication Critical patent/CN112138547B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0006—Organic membrane manufacture by chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0415—Solvent extraction of solutions which are liquid in combination with membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0419—Solvent extraction of solutions which are liquid in combination with an electric or magnetic field or with vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0492—Applications, solvents used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation
    • G01N2030/062—Preparation extracting sample from raw material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用，属于样品前处理技术领域。制备方法为将多孔聚丙烯膜浸泡于聚二醇类聚合物中，然后进行超声，以促进聚二醇类聚合物与聚丙烯的共混，使线性的聚二醇类聚合物均匀分散到聚丙烯膜的孔洞中；将与聚二醇类聚合物共混的多孔聚丙烯膜在60℃‑100℃条件下反应40h‑100h，从而促进聚二醇类聚合物与聚丙烯之间相互交叉形成一体化交联网络，即得到半互穿网络聚合物支撑膜。利用该半互穿网络聚合物支撑膜代替传统电膜萃取技术中的有机溶剂支撑液膜，完全杜绝了有机溶剂的使用，避免了因有机溶剂挥发带来的萃取效果不稳定以及环境污染问题。

Description

半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用
技术领域
本发明属于样品前处理技术领域，具体涉及一种半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用。
背景技术
随着环境和生物样品种类的增加及样品基质的复杂化，样品前处理愈来愈成为样品分析过程中一个至关重要的环节。传统方法如液液萃取、固相萃取，往往操作步骤繁琐，过程复杂，处理时间长，而且还需要使用大量对人体和环境有毒害的有机溶剂，在样品分析领域具有一定的局限性。因此，开发快速、简便、有机溶剂消耗少、环境污染小的样品前处理技术一直都是分析检测研究领域中的热点。近年来，一系列样品前处理方法不断地被开发，成为样品分析过程的新选择。其中，电膜萃取方法由于萃取时间短，有机溶剂用量少，高富集纯化等优势，应用日益广泛。电膜萃取是在液相微萃取的基础上，以电场驱动力代替被动扩散成为萃取主要动力的一种电萃取模式。分析物在电场作用下可从样品溶液快速穿越由高分子多孔膜和有机萃取剂构成的支撑液膜进入接收相实现净化。此支撑液膜的使用，可以避免基质中的杂质穿过，从而具有良好的样品净化能力，可应用于复杂基质中痕量物质的萃取。可见，电膜萃取技术的核心部分是以多孔膜为载体的有机溶剂形成的支撑液膜，它是影响萃取效率和选择性的主要因素。目前常用挥发性低、粘度低的有机溶剂作为支撑液膜，例如带有硝基的芳香烃类溶剂如2-硝基苯辛基醚，长链烷醇如正辛醇、正庚醇等，以及长链酯类溶剂如2-乙基己基磷酸酯等。但在使用过程中，这些有机萃取剂仍然存在挥发问题，造成萃取相损失，从而使传质过程不稳定。另外，虽然这些有机溶剂在电膜萃取中的使用量已经很小，但由于其本身具有的毒性，对环境以及人体健康依然存在着潜在的威胁。与有机溶剂的支撑液膜相比，聚合物液膜不仅可以避免有机萃取剂的使用，还具有良好的稳定性。如专利CN110745913提供了一种高稳定性季铵盐型聚合物离子液体膜，实现对废水中重金属铬(VI)的电膜萃取与富集。但是该离子液体膜的制备过程需要通过有机增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯、邻硝基苯基辛基醚或磷酸三丁酯)改性，并在挥发性有机溶剂(四氢呋喃或丙酮)中反应，同样会给环境带来严重的危害，且此类聚合物离子液体膜仅应用于铬(VI)的分离与富集。因此，亟需开发一种绿色环保的、完全无需有机溶剂作为萃取剂的电膜萃取技术，应用该技术能够有效降低有毒有机溶剂对环境与健康造成的污染与危害，同时实现复杂基质中痕量物质的萃取。
发明内容
本发明解决了现有技术中复杂基质中痕量物质的萃取使用有机溶剂存在挥发问题，造成萃取相损失，从而使传质过程不稳定，且具有毒性的技术问题。本发明提供了一种半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用，聚合物支撑膜为聚二醇类聚合物与聚丙烯形成的交联网络结构，该聚合物支撑膜用于电膜萃取，完全无需有机溶剂作为萃取剂，是一种绿色环保的萃取技术，可以应用于复杂基质中痕量物质的萃取。
按照本发明的第一方面，提供了一种半互穿网络聚合物支撑膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多孔聚丙烯膜浸泡于聚二醇类聚合物中，然后进行超声，以促进聚二醇类聚合物与聚丙烯的共混，使线性的聚二醇类聚合物均匀分散到聚丙烯膜的孔洞中，减少了聚二醇类聚合物的团聚缠结；
(2)将与聚二醇类聚合物共混的多孔聚丙烯膜在60℃-100℃条件下反应40h-100h，使聚二醇类聚合物与聚丙烯之间的疏水作用力增加，提高了共混物的界面结合力，从而促进聚二醇类聚合物与聚丙烯之间相互交叉形成一体化交联网络，即得到半互穿网络聚合物支撑膜。
优选地，所述聚二醇类聚合物为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚丙二醇2000、聚丙二醇3000、聚丙二醇4000、聚丁二醇2000、聚丁二醇4000或聚丁二醇6000。
优选地，所述超声的条件为在30kHz-60kHz频率下超声10min-30min。
按照本发明的另一方面，提供了任一所述方法制备得到的半互穿网络聚合物支撑膜。
按照本发明的另一方面，提供了所述半互穿网络聚合物支撑膜在电膜萃取中的应用。
优选地，包括以下步骤：
(1)将所述半互穿网络聚合物支撑膜粘附在两端开口的中空管的其中一端，所述半互穿网络聚合物支撑膜与中空管形成的空间作为盛装接收液的接收腔，在接收腔中加入一定体积的接收相溶液，然后置于样品腔中；
(2)在样品腔中加入一定量的样品溶液，并使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持一定的间隔；将两根铂丝或金丝分别插入到样品溶液和接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成平板膜式电膜萃取装置；将该装置置于混匀仪上震荡，使样品溶液与聚合物支撑膜接触而进行萃取，待萃取的物质从样品溶液穿过聚合物支撑膜而进入接收相中。
优选地，所述混匀仪的转速不小于1000rpm。
优选地，当待萃取物为碱性时，样品相和接收相用盐酸、磷酸、甲酸、乙酸和三氟乙酸中的一种或几种调节pH至1-6，当待萃取物为酸性时，样品相和接收相用氨水、乙二胺、三乙胺、氢氧化钠、磷酸钠和磷酸缓冲溶液中的一种或几种调节pH为7-14，以使待萃取物在样品溶液和接收相中均处于离子状态，从而使待萃取物在电场中迁移实现萃取。
优选地，所述聚合物支撑膜与样品溶液之间的间隔为1mm-2mm；所述直流稳压电源的电压为30V-200V。
优选地，所述样品溶液为碱性药物溶液或酸性药物溶液。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
(1)本发明提出的半互穿网络聚合物支撑膜，其制备过程是在超声辅助下，使线性的聚二醇高分子均匀分散到聚丙烯膜的孔洞中，提高了共混物的界面结合力，减少了聚二醇的团聚缠结，促进其与聚丙烯形成交联网络。该方法避免了有机溶剂和有机交联剂的使用，是一种绿色环保节能的制备方法。
(2)本发明以半互穿网络聚合物支撑膜代替传统电膜萃取技术中的有机溶剂支撑液膜，完全杜绝了有机溶剂的使用，避免了因有机溶剂挥发带来的萃取效果不稳定以及环境污染问题。该聚合物膜具有良好的稳定性，在室温条件下，空气中放置一周以上对目标分析物仍有良好的萃取效果，且可以重复多次使用。
(3)传统的电膜萃取技术需要根据分析物的性质(如酸碱性，极性)选择不同有机萃取剂，而由于聚二醇类聚合物含有大量的羟基、醚基官能团，对大部分化合物都有良好的亲和能力，因此本发明提供的无溶剂电膜萃取技术，可以同时应用于多种碱性药物和酸性药物的萃取。另外，由于形成的半互穿网络聚合物支撑膜具有均一的纳米级多孔结构，可以有效阻挡复杂基质样品如人体生物样本(血液、尿液、组织等)中各种内源性和外源性干扰物(如蛋白质、脂肪、糖类等)进入接收相溶液，从而保证良好的净化效果。因此利用该技术可以实现对复杂基质中多种痕量物质的萃取与分离。
(4)本发明在样品腔中加入一定量的样品溶液，并使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持一定的间隔，是为了使样品相电极产生的气泡方便排出，避免封闭样品相导致压力增加，对膜造成破坏，影响萃取效果。
(5)本发明提供的一种基于半互穿网络聚合物的完全无需有机溶剂的电膜萃取技术，从而实现对复杂基质中痕量物质的稳定、快速、高效萃取，本发明提供的无需有机溶剂的电膜萃取技术是一种绿色环保且简单、方便的样品前处理技术。
附图说明
图1为本发明中选用的多孔聚丙烯商业膜的结构示意图。
图2为本发明中制备的半互穿网络聚合物支撑膜的结构示意图。
图3为本发明中选用的多孔聚丙烯商业膜的扫描电子显微镜图。
图4为本发明中制备的半互穿网络聚合物支撑膜的扫描电子显微镜图。
图5为本发明中利用半互穿网络聚合物支撑膜分别电膜萃取碱性药物和酸性药物的示意图，其中1-样品相、2-半互穿网络聚合物支撑膜、3-接收相。
图6为本发明中半互穿网络聚合物支撑膜的稳定性。
图7为本发明中半互穿网络聚合物支撑膜的可重复利用性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明一种无需有机溶剂的电膜萃取技术，其操作步骤包括：
(1)制备半互穿网络聚合物支撑膜
将1×1cm见方的多孔聚丙烯商业膜浸泡于聚二醇类聚合物中，室温条件下，采用超声波清洗仪以40kHz频率超声10～30分钟，以促进聚二醇与聚丙烯的共混；然后用纸巾擦去聚丙烯膜上多余的聚合物；将已与聚二醇共混的聚丙烯膜置于烘箱中在60～100℃条件下反应40～100小时，即得到外观平整的半透明的半互穿网络聚合物支撑膜。将所得到的半互穿网络聚合物支撑膜通过热粘附在1mL移液枪头的底部(与移液枪连接端)，使其封口，并剪去外圈多余部分。为方便操作，将该枪头尖端剪去大约2cm的长度，此封口的移液枪头作为盛放接收液的接收腔。
(2)电膜萃取装置的组装与应用
在接收腔中加入一定体积的接收相溶液；取2mL的离心管作为样品室，在其中加入一定量的样品溶液；将盛装了接收相的枪头底部向下塞进盛有样品溶液的离心管，使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持约1mm的间隔；将两根铂丝分别插入到样品相及接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成一套平板膜式电膜萃取装置。将该装置置于恒温混匀仪上，设置转速不小于1000rpm，进行萃取，萃取完毕后取接收相溶液直接进仪器分析。
在一些实施例中，所述多孔聚丙烯商业膜，孔径为0.1～0.2μm，厚度为100～200μm。此类材料具有较好的耐热性、耐寒性、耐酸碱、耐有机溶剂性，且微孔均匀，能有效避免萃取过程中引入大分子物质及颗粒物等杂质。
在一些实施例中，所述聚二醇类聚合物为聚乙二醇400，聚乙二醇600，聚乙二醇800，聚丙二醇2000，聚丙二醇3000，聚丙二醇4000，聚丁二醇2000，聚丁二醇4000，聚丁二醇6000中的一种。此类聚合物为粘性液体，不挥发，无腐蚀性且无毒。
在一些实施例中，膜两侧分别为含有待测分析物的样品相和具有不同pH值的接收相。当待测分析物为碱性时，样品相和接收相溶液用盐酸、磷酸、甲酸、乙酸或者三氟乙酸中的一种或几种调节pH至1～6；当待测分析物为酸性时，样品相和接收相溶液用氨水、乙二胺、三乙胺、氢氧化钠、磷酸钠或磷酸缓冲溶液中的一种或几种调节pH为7～14，以保证分析物在样品相和接收相中均处于离子状态，以便于分析物在电场中的迁移。其中所述的样品相溶液，可以是水溶液，还可以是环境样品、血液、尿液、组织样品。在具体应用时，需调节样品相和接收相溶液的pH，并通过稀释样品调节样品相的盐度，以及萃取的时间以达到最优的萃取效率。
在一些实施例中，萃取过程中直流电源的操作电压为30～200V。
实施例1
利用本发明的无需溶剂电膜萃取技术在已经优化的萃取条件下萃取尿液中的三种碱性药物氟哌啶醇，氟西汀和舍曲林：
将1×1cm见方的多孔聚丙烯(孔径为0.2μm，厚度为100μm)商业膜浸泡于聚丁二醇2000中，并将其置于超声波清洗仪中；室温条件下，以40kHz频率超声20分钟，以促进聚丁二醇2000与聚丙烯的共混；然后用纸巾擦去聚丙烯膜上多余的聚丁二醇2000；将已与聚丁二醇2000共混的聚丙烯膜置于烘箱中在70℃条件下反应60小时，即得到外观平整的半透明的半互穿网络聚合物支撑膜。多孔聚丙烯商业膜如图1和图3所示，半互穿网络聚合物支撑膜如图2和图4所示。
将所得到的半互穿网络聚合物支撑膜2通过热粘附在1mL移液枪头的底部(与移液枪连接端)，使其封口，并剪去外圈多余部分。为方便操作，将该枪头尖端剪去大约2cm的长度，此封口的移液枪头作为盛放接收液的接收腔；由于氟哌啶醇，氟西汀和舍曲林三种药物属于碱性药物，在此枪头中加入400μL的10mM三氟乙酸溶液作为接收相3溶液；取2mL的PE离心管作为样品室，加入800μL含有1.0mg/L的氟哌啶醇，氟西汀和舍曲林的尿液样品(用水稀释1倍)作为样品相1，并用三氟乙酸调节pH＝2；将盛装了接收相的枪头底部向下塞进盛有样品溶液的PE离心管，使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持约1mm的间隔；将两根铂丝分别插入到样品相及接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成一套平板膜式电膜萃取装置(如图5所示)。将该装置置于恒温混匀仪上，设置转速为1000rpm，设置直流稳压电源操作电压为120V进行萃取，萃取20分钟后取接收相溶液直接进高效液相色谱分析。
色谱条件：色谱柱：C18柱；流动相：A相：95％含0.1％甲酸的水溶液+5％甲醇，B相：95％甲醇+5％含0.1％甲酸的水溶液；流动相A：45％，流动相B：55％，时间：8min，流速：1.5mL/min；检测：214nm处紫外检测器检测。
计算三种药物的回收率分别为：氟哌啶醇80％，氟西汀88％，舍曲林95％。
实施例2
利用本发明的无需溶剂电膜萃取技术在已经优化的萃取条件下萃取血样中的四种酸性药物丙磺舒，氟比洛芬，双氯芬酸钠，吉非罗齐。
将1×1cm见方的多孔聚丙烯(孔径为0.2μm，厚度为100μm)商业膜浸泡于聚丁二醇4000中，并将其置于超声波清洗仪中；室温条件下，以40kHz频率超声25分钟，以促进聚丁二醇4000与聚丙烯的共混；然后用纸巾擦去聚丙烯膜上多余的聚丁二醇4000；将已与聚丁二醇4000共混的聚丙烯膜置于烘箱中在80℃条件下反应60小时，即得到外观平整的半透明的半互穿网络聚合物支撑膜。
将所得到的半互穿网络聚合物支撑膜通过热粘附在1mL移液枪头的底部(与移液枪连接端)，使其封口，并剪去外圈多余部分。为方便操作，将该枪头尖端剪去大约2cm的长度，此封口的移液枪头作为盛放接收液的接收腔；由于丙磺舒，氟比洛芬，双氯芬酸钠，吉非罗齐属于酸性药物，在此枪头中加入200μL的10mM氢氧化钠溶液作为接收相溶液；取2mL的PE离心管作为样品室，加入800μL含有的5.0mg/L的丙磺舒，氟比洛芬，双氯芬酸钠，吉非罗齐的血液样品(用水稀释2倍)作为样品相；将盛装了接收相的枪头底部向下塞进盛有样品溶液的PE离心管，使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持约1mm的间隔；将两根铂丝分别插入到样品相及接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成一套平板膜式电膜萃取装置。将该装置置于恒温混匀仪上，设置转速为1000rpm，设置直流稳压电源操作电压为100V进行萃取，萃取30分钟后取接收相溶液直接进高效液相色谱分析。
色谱条件：色谱柱：C18柱；流动相：A相：95％含0.1％甲酸的水溶液+5％甲醇，B相：95％甲醇+5％含0.1％甲酸的水溶液；流动相B以60％比例保持3min然后上升到80％保持3min，最后恢复到60％比例保持3min；流速：1.5mL/min；检测：214nm处紫外检测器检测。
计算四种药物的回收率分别为：丙磺舒88％，氟比洛芬95％，双氯芬酸钠93％，吉非罗齐90％。
实施例3
利用本发明的无需溶剂电膜萃取技术在已经优化的萃取条件下萃取肝脏组织中的舍曲林。
肝脏组织的预处理：取大鼠肝脏组织称重，冷冻干燥后匀浆，用水稀释至0.2g/mL。
将1×1cm见方的多孔聚丙烯(孔径为0.2μm，厚度为200μm)商业膜浸泡于聚丙二醇4000中，并将其置于超声波清洗仪中；室温条件下，以40kHz频率超声15分钟，以促进聚丙二醇4000与聚丙烯的共混；然后用纸巾擦去聚丙烯膜上多余的聚丙二醇4000；将已与聚丙二醇4000共混的聚丙烯膜置于烘箱中在100℃条件下反应40小时，即得到外观平整的半透明的半互穿网络聚合物支撑膜。
将所得到的半互穿网络聚合物支撑膜通过热粘附在1mL移液枪头的底部(与移液枪连接端)，使其封口，并剪去外圈多余部分。为方便操作，将该枪头尖端剪去大约2cm的长度，此封口的移液枪头作为盛放接收液的接收腔；由于舍曲林属于碱性药物，在此枪头中加入100μL的10mM甲酸溶液作为接收相溶液；取2mL的PE离心管作为样品室，加入800μL含有20mg/L的舍曲林的肝脏组织匀浆作为样品相，并用甲酸调节pH＝2；将盛装了接收相的枪头底部向下塞进盛有样品溶液的PE离心管，使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持约1mm的间隔；将两根铂丝分别插入到样品相及接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成一套平板膜式电膜萃取装置。将该装置置于恒温混匀仪上，设置转速为1000rpm，设置直流稳压电源操作电压为80V进行萃取，萃取30分钟后取接收相溶液直接进高效液相色谱分析。
色谱条件：色谱柱：C18柱；流动相：A相：95％含0.1％甲酸的水溶液+5％甲醇，B相：95％甲醇+5％含0.1％甲酸的水溶液；流动相A：40％，流动相B：60％，时间：7min，流速：1.5mL/min；检测：214nm处紫外检测器检测。
计算舍曲林的回收率为91％。
实施例4
本实施例针对半互穿网络聚合物膜的稳定性。
将1×1cm见方的多孔聚丙烯(孔径为0.1μm，厚度为100μm)商业膜浸泡于聚丙二醇4000中，并将其置于超声波清洗仪中；室温条件下，以40kHz频率超声10分钟，以促进聚丙二醇4000与聚丙烯的共混；然后用纸巾擦去聚丙烯膜上多余的聚丙二醇4000；将已与聚丙二醇4000共混的聚丙烯膜置于烘箱在60℃条件下反应60小时，即得到外观平整的半透明的半互穿网络聚合物支撑膜。将此支撑膜在室温下空气中放置0～8天，并按照实施例1中的电膜萃取步骤分别在第0天，第0.5天，第1天，第2天，第4天，第8天在100V，20min，1000rpm的萃取条件下对加标水样中浓度为1.0mg/L的氟哌啶醇，氟西汀和舍曲林进行萃取，计算回收率，结果见图6。由实验结果可见，即使长时间放置，该聚合物膜对三种药物的萃取效率并没有明显下降，说明了该聚合物膜具有良好的稳定性。
实施例5
本实施例针对半互穿网络聚合物膜在电膜萃取中的可重复利用性。
按照实施例4中的方法制备半互穿网络聚合物支撑膜。
并按照实施例1中的电膜萃取步骤对加标水样中浓度为1.0mg/L的氟哌啶醇，氟西汀和舍曲林在100V，20min，1000rpm的条件下进行萃取，在第一次电膜萃取完毕后，用纯水清洗聚合物支撑膜，然后重复电膜萃取步骤，该聚合物支撑膜反复使用8次，计算每次的萃取回收率，实验结果见图7。由实验结果可见，该聚合物支撑膜在反复使用8次以后，对三种药物的萃取效率并没有明显下降，说明该聚合物膜在电膜萃取中可以多次重复利用。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种半互穿网络聚合物支撑膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将多孔聚丙烯膜浸泡于聚二醇类聚合物中，然后进行超声，以促进聚二醇类聚合物与聚丙烯的共混，使线性的聚二醇类聚合物均匀分散到聚丙烯膜的孔洞中，减少了聚二醇类聚合物的团聚缠结；
(2)将与聚二醇类聚合物共混的多孔聚丙烯膜在60℃-100℃条件下反应40h-100h，使聚二醇类聚合物与聚丙烯之间的疏水作用力增加，提高了共混物的界面结合力，从而促进聚二醇类聚合物与聚丙烯之间相互交叉形成一体化交联网络，即得到半互穿网络聚合物支撑膜。
2.如权利要求1所述的半互穿网络聚合物支撑膜的制备方法，其特征在于，所述聚二醇类聚合物为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚丙二醇2000、聚丙二醇3000、聚丙二醇4000、聚丁二醇2000、聚丁二醇4000或聚丁二醇6000。
3.如权利要求1所述的半互穿网络聚合物支撑膜的制备方法，其特征在于，所述超声的条件为在30kHz-60kHz频率下超声10min-30min。
4.如权利要求1-3任一所述方法制备得到的半互穿网络聚合物支撑膜。
5.如权利要求4所述半互穿网络聚合物支撑膜在电膜萃取中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述半互穿网络聚合物支撑膜粘附在两端开口的中空管的其中一端，所述半互穿网络聚合物支撑膜与中空管形成的空间作为盛装接收液的接收腔，在接收腔中加入一定体积的接收相溶液，然后置于样品腔中；
(2)在样品腔中加入一定量的样品溶液，并使聚合物支撑膜与样品溶液之间保持一定的间隔；将两根铂丝或金丝分别插入到样品溶液和接收相作为电极，并与直流稳压电源相连接，组成平板膜式电膜萃取装置；将该装置置于混匀仪上震荡，使样品溶液与聚合物支撑膜接触而进行萃取，待萃取的物质从样品溶液穿过聚合物支撑膜而进入接收相中。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述混匀仪的转速不小于1000rpm。
8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，当待萃取物为碱性时，样品相和接收相用盐酸、磷酸、甲酸、乙酸和三氟乙酸中的一种或几种调节pH至1-6，当待萃取物为酸性时，样品相和接收相用氨水、乙二胺、三乙胺、氢氧化钠、磷酸钠和磷酸缓冲溶液中的一种或几种调节pH为7-14，以使待萃取物在样品溶液和接收相中均处于离子状态，从而使待萃取物在电场中迁移实现萃取。
9.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述聚合物支撑膜与样品溶液之间的间隔为1mm-2mm；所述直流稳压电源的电压为30V-200V。
10.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述样品溶液为碱性药物溶液或酸性药物溶液。
CN202010974220.XA 2020-09-16 2020-09-16 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用 Active CN112138547B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010974220.XA CN112138547B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010974220.XA CN112138547B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112138547A true CN112138547A (zh) 2020-12-29
CN112138547B CN112138547B (zh) 2021-11-19

Family

ID=73894049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010974220.XA Active CN112138547B (zh) 2020-09-16 2020-09-16 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112138547B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114236005A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 河南省商业科学研究所有限责任公司 一种检测动物性食品中瘦肉精的方法
CN114236006A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 河南省商业科学研究所有限责任公司 一种检测动物尿液中瘦肉精的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1030593A (zh) * 1987-07-16 1989-01-25 梅姆特克有限公司 互穿聚合物网络
CN102423642A (zh) * 2011-12-13 2012-04-25 北京碧水源科技股份有限公司 一种多孔膜表面的永久亲水改性方法与采用所述方法得到的多孔膜
CN103108689A (zh) * 2010-06-01 2013-05-15 3M创新有限公司 带涂层的多孔材料
CN106925140A (zh) * 2016-03-25 2017-07-07 南京工业大学 一种高纯度β相PVDF膜、制备方法及其在压电膜制备中的应用
CN110745913A (zh) * 2019-11-04 2020-02-04 西安建筑科技大学 一种季铵盐型聚合物离子液体膜对铬（vi）的电膜萃取与富集方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1030593A (zh) * 1987-07-16 1989-01-25 梅姆特克有限公司 互穿聚合物网络
CN103108689A (zh) * 2010-06-01 2013-05-15 3M创新有限公司 带涂层的多孔材料
CN102423642A (zh) * 2011-12-13 2012-04-25 北京碧水源科技股份有限公司 一种多孔膜表面的永久亲水改性方法与采用所述方法得到的多孔膜
CN106925140A (zh) * 2016-03-25 2017-07-07 南京工业大学 一种高纯度β相PVDF膜、制备方法及其在压电膜制备中的应用
CN110745913A (zh) * 2019-11-04 2020-02-04 西安建筑科技大学 一种季铵盐型聚合物离子液体膜对铬（vi）的电膜萃取与富集方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114236005A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 河南省商业科学研究所有限责任公司 一种检测动物性食品中瘦肉精的方法
CN114236006A (zh) * 2021-12-17 2022-03-25 河南省商业科学研究所有限责任公司 一种检测动物尿液中瘦肉精的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112138547B (zh) 2021-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Drouin et al. Electromembrane extraction: Overview of the last decade
CN112138547B (zh) 半互穿网络聚合物支撑膜、制备及用于电膜萃取的应用
Petersen et al. Electromembrane extraction from biological fluids
Mamat et al. Development and evaluation of electromembrane extraction across a hollow polymer inclusion membrane
KR101005924B1 (ko) 핵산 추출 장치
Psillakis et al. Developments in liquid-phase microextraction
Kjelsen et al. Low-voltage electromembrane extraction of basic drugs from biological samples
Behpour et al. Combination of gel-electromembrane extraction with switchable hydrophilicity solvent-based homogeneous liquid-liquid microextraction followed by gas chromatography for the extraction and determination of antidepressants in human serum, breast milk and wastewater
Zhang et al. High-throughput microfabricated CE/ESI-MS: automated sampling from a microwell plate
Koruni et al. An all-in-one electro-membrane extraction: development of an electro-membrane extraction method for the simultaneous extraction of acidic and basic drugs with a wide range of polarities
EP3025150B1 (en) Devices and systems for elution of biomolecules
Arce et al. Liquid-phase microextraction techniques for simplifying sample treatment in capillary electrophoresis
Dou et al. Separation of proteins on surface‐modified poly (dimethylsiloxane) microfluidic devices
Hamidi et al. Liquid-phase microextraction of biomarkers: A review on current methods
EP2461150B1 (en) Device and process for electro membrane extraction (EME)
Pantůčková et al. In-line coupling of microextractions across polymer inclusion membranes to capillary zone electrophoresis for rapid determination of formate in blood samples
CN103833885B (zh) 一种离子液体聚合物毛细管微萃取整体柱及其制备方法
CN107011410A (zh) 一种采用石英砂提取污泥胞外聚合物的方法及其应用
Melwanki et al. Three-phase system in solvent bar microextraction: An approach for the sample preparation of ionizable organic compounds prior to liquid chromatography
CN103275174A (zh) 一种通用型聚丙烯酰胺凝胶蛋白质快速分离和染色试剂盒
US9999856B2 (en) Methods for electroelution of biomolecules
CN101249314A (zh) 聚乙烯基吡啶整体材料为涂层的固相萃取搅拌棒制备方法
KR100700090B1 (ko) 이온투과성 폴리머로 코팅된 전극을 이용한 핵산 정제 방법및 그 장치
de Castro Membrane-based separation techniques: dialysis, gas diffusion and pervaporation
Krishna et al. Electromembrane Extraction in Analytical Toxicology

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant