專利名稱：一種制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，更具體涉及一種制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置。
技術(shù)背景分子印跡技術(shù)是近十幾年發(fā)展起來的一門邊緣科學(xué)技術(shù)，是一種高選擇性的分離技術(shù)，. 是制備空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點與模板分子完全匹配的聚合物的技術(shù)。它結(jié)合了高分子化學(xué)、生 物化學(xué)等學(xué)科，是模擬抗體一抗原相互作用原理的一種新技術(shù)，具有選擇性識別位點的功能， 在固相萃取、化學(xué)或生物傳感器、不對稱催化和模擬酶等各方面得到了應(yīng)用，是當今色譜領(lǐng) 域的一大研究熱點。而分子印跡制備所需的無氧環(huán)境則是分子印跡制備的關(guān)鍵技術(shù)。用石英纖維是作為分子印跡固相微萃取涂層制備的一種原始材料。而石英纖維極細，表 面采用有機聚合物保護層，因此制備分子印跡固相微萃取涂層之前必須對石英纖維進行有效 的預(yù)處理(即依次采用丙酮除去外層的聚合物保護層、采用堿打開石英纖維上的硅氧鍵，得 到石英纖維裸露硅羥基、采用酸除去過量的堿)，石英纖維的預(yù)處理是制備分子印跡固相微萃 取涂層的必要步驟，但去掉有機聚合物保護層的石英纖維易碎，要特別注意保護。其次，在分子印跡固相微萃取涂層的聚合過程中，從預(yù)聚合溶液中除去氧氣也是十分重 要的，因為氧能捕獲自由基，從而可抑制(或甚至停止)聚合反應(yīng)的進行。為了除去氧氣，. 可以通入氮氣或氬氣，或在減壓的條件下，通過多次冷凍-溶解循環(huán)進行除氧。目前，實驗室用石英纖維作為原始材料在制備分子印跡固相微萃取涂層時，沒有相應(yīng)的 裝置，大多采用安培瓶或小玻璃管作為儲液容器，所制得的分子印跡固相微萃取涂層長度較 短，多用于商品化的HPLC-SPME接口聯(lián)用，且在制備分子印跡涂層過程中石英纖維容易折 斷，而未處理的石英纖維表面的聚合物保護層也易被預(yù)聚合溶液腐蝕，影響制備效果。 發(fā)明目的本發(fā)明的目的是要提供一種制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置及其使用方法，該裝置 結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，能方便的控制制備的分子印跡涂層長度，且避免了未處理表面的石英 纖維被預(yù)聚合溶液腐蝕，使得所制備的分子印跡固相微萃取涂層可用于自組裝的固相微萃取 裝置，經(jīng)該裝置制備的分子印跡固相微萃取涂層性能優(yōu)越，批差別小。本發(fā)明的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，其特征在于所述裝置包括帶有彈性密 封口裝置的儲液容器，所述密封口裝置上設(shè)有氮氣進氣管插孔，氮氣排氣管插孔和石英纖維 套管插孔，所述的儲液容器內(nèi)裝有內(nèi)插管，所述內(nèi)插管內(nèi)插置有氮氣進氣管，所述氮氣進氣 管一端插入內(nèi)插管，所述氮氣進氣管的另一端穿過密封口裝置上的氮氣進氣管插孔并通過壓力調(diào)控閥連接氮氣壓力裝置；所述內(nèi)插管還插置有石英纖維套管，所述石英纖維套管通過石 英纖維套管插孔穿插在密封口裝置上；所述內(nèi)插管還插置有氮氣排氣管，所述氮氣排氣管一 端插入內(nèi)插管，另一端穿過密封口裝置上的氮氣排氣管插孔插入敞口純水瓶中。本發(fā)明的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用方法，其特征在于所述使用步驟為(1) 預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液；(2) 石英纖維表面處理；(3) 插入石英纖維套管，將己處理的石英纖維經(jīng)由石英纖維套管穿過瓶塞上的密封隔 墊，并調(diào)節(jié)儲液密封容器內(nèi)石英纖維的長度使之被已處理的預(yù)聚合溶液浸沒；(4) 在緩慢通氮氣條件下依次抽出石英纖維套管、氮氣進氣管及氮氣進氣管，彈性的硅 橡膠收縮使儲液密封容器處于密封狀態(tài)；所述氮氣通入速度為2 8 ml/min。(5) 將儲液密封容器置于60 65 r的烘箱中反應(yīng)12 24.h后，旋開瓶蓋，從瓶蓋底部 小心抽出己涂上分子印跡固相微萃取涂層的石英纖維。本發(fā)明的顯著優(yōu)點是-1. 較普通安培瓶及小玻璃管，本裝置的儲液密封容器及內(nèi)插管，涂層溶液體積及涂層的高度 可靈活控制；該裝置可重復(fù)使用。2. 本裝置可進行反應(yīng)溶液預(yù)聚合除氮處理及涂層聚合反應(yīng)，避免了反應(yīng)溶液的轉(zhuǎn)移。3. 相對于目前常用的普通安培瓶及小玻璃管反應(yīng)裝置，本裝置由于采用密封性能良好的儲液 密封容器作為聚合反應(yīng)的容器，故本裝置具有密封性能良好等優(yōu)點。4. 本裝置由密封隔墊物理隔離石英纖維整體中已除去有機聚合物保護層及未除去有機聚合 物保護層的兩部分，可防止石英纖維表面的聚合物保護層被預(yù)聚合溶液腐蝕而使石英纖維 易斷。5. 本裝置所制備的分子印跡固相微萃取涂層可方便的應(yīng)用于自組裝的固相微萃取手柄，還可 應(yīng)用于商品化的固相微萃取手柄及接口，應(yīng)用范圍廣。6. 本裝置的密封隔墊由上層的硅橡膠及下層的PTFE組合而成，硅橡膠有優(yōu)良的彈性可起到 密封作用，即使隔墊有微小孔洞仍可保持密封；PTFE起到抗腐蝕作用，可避免腐蝕性的 預(yù)聚合溶液與隔墊反應(yīng)引入雜質(zhì)而影響涂層壽命。7. 本裝置所采用的不銹鋼進氣管、排氣可方便的穿透密封隔墊，不銹鋼石英纖維套管可使脆 弱的石英纖維簡單快捷的引入裝置中；不銹鋼管的小口徑和薄的外壁使得不銹鋼管抽出后 隔墊仍密封性能良好。8. 本裝置的各部件可自由拆分、替換，保證了裝置維修和組裝的方便和快捷。


圖1是本發(fā)明制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置示意圖。圖2是本發(fā)明制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置使用狀態(tài)示意圖。圖3是制備分子印跡固相微萃取涂層的密封裝置放大示意圖。其中，1氮氣壓力裝置；2壓力調(diào)控閥；3密封裝置；4瓶口帶螺紋的儲液密封容器；5 細內(nèi)徑內(nèi)插管；6氮氣進氣管；7石英纖維；8石英纖維套管；9氮氣出氣管；10敞口純水 瓶，11螺紋塑料瓶蓋；12硅橡膠隔墊層；13PTFE隔墊層。
具體實施方式
本發(fā)明的裝置包括帶有彈性密封口裝置的儲液容器，所述密封口裝置上設(shè)有氮氣進氣管 插孔，氮氣排氣管插孔和石英纖維套管插孔，所述的儲液容器內(nèi)裝有內(nèi)插管，所述內(nèi)插管內(nèi) 插置有氮氣進氣管，所述氮氣進氣管穿過密封口裝置上的氮氣進氣管插孔并通過壓力調(diào)控閥 連接氮氣壓力裝置；所述內(nèi)插管還插置有石英纖維套管，所述石英纖維套管通過石英纖維套 管插孔穿插在密封口裝置上；所述內(nèi)插管還插置有氮氣排氣管，所述氮氣排氣管穿過密封口 裝置上的氮氣排氣管插孔插入敞口純水瓶中。所述彈性密封口裝置包括彈性密封隔墊，所述密封隔墊上層為硅橡膠層，下層為PTFE 層，所述密封隔墊外套設(shè)有螺紋塑料瓶蓋，所述密封隔墊和螺紋塑料瓶蓋均設(shè)有氮氣進氣管 插孔，氮氣排氣管插孔和石英纖維套管插孔。所述儲液容器為瓶口帶螺紋的儲液密封容器。所述氮氣進氣管插孔，氮氣排氣管和石英纖維套管均采用不銹鋼管；所述不銹鋼管的口 徑為外纟5 600pm，內(nèi)徑345^m。所述儲液容器和內(nèi)插管均為透明容器，所述內(nèi)插管為細內(nèi)徑平底內(nèi)插管。 按照以上結(jié)構(gòu)組裝本發(fā)明的裝置。本發(fā)明的預(yù)聚合溶液包括預(yù)聚合所需的模板分子、功能單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑及溶劑。 本發(fā)明的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用步驟為(1) 預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液；(2) 石英纖維表面處理；(3) 插入石英纖維套管，將已處理的石英纖維經(jīng)由石英纖維套管穿過瓶塞上的密封隔墊，并 調(diào)節(jié)儲液密封容器內(nèi)石英纖維的長度使之被已處理的預(yù)聚合溶液浸沒；(4) 在緩慢通氮氣條件下依次抽出石英纖維套管、氮氣進氣管及氮氣進氣管，彈性的硅橡膠 收縮使儲液密封容器處于密封狀態(tài)；所述氮氣通入速度為2 8 ml/min。(5) 將儲液密封容器置于60 65 'C的烘箱中反應(yīng)12 24 h后，旋開瓶蓋，從瓶蓋底部小心抽出已涂上分子印跡固相微萃取涂層的石英纖維。 上述預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液的步驟為(1) 將配置好的預(yù)聚合溶液轉(zhuǎn)移到儲液密封容器中，加入體積為儲液密封容器的2/3 3/4;(2) 在密封隔墊上插入氮氣進氣管及氮氣出氣管；(3) 密封隔墊上氮氣進氣管接氮氣壓力調(diào)節(jié)闊以便于通氮除氧;氮氣出氣管的另一端浸沒于 敞開的純水瓶中，以保持體系的密封；(4) 慢慢打開壓力調(diào)節(jié)閥，打開排氣孔，使氮氣緩慢通過不銹鋼管進入儲液密封容器內(nèi)進行 密封排氣處理。所述氮氣通入速度為2 8 ml/min，通氣時間為5 min。石英纖維表面處理為去掉石英纖維表面的聚酰亞胺涂層并將其甲硅烷化，用來支撐預(yù)制 備的分子印跡固相微萃取涂層。更換其他類型的用于制備固相微萃取涂層的溶液的方法將瓶塞旋下，旋緊到另外一個 同樣規(guī)格的裝有其他類型溶液的儲液密封容器上即可。 以下是本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明不僅限于此。 實施例預(yù)聚合溶液包括，模板分子57.7mg成品睪酮；功能單體0.068 mL甲基丙烯酸(MAA); 溶劑2mL甲苯；引發(fā)劑2.56 mg 2,2，-偶氮二異丁腈(AIBN)以及交聯(lián)劑0.248 mL三羥 甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TRIM)，用于制備分子印跡固相微萃取涂層溶液。本發(fā)明的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用步驟為(1) 預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液；(2) 石英纖維表面處理；(3) 插入石英纖維套管，將已處理的石英纖維經(jīng)由石英纖維套管穿過瓶塞上的密封隔墊，并 調(diào)節(jié)儲液密封容器內(nèi)石英纖維的長度使之被已處理的預(yù)聚合溶液浸沒；(4) 在緩慢通氮氣條件下依次抽出石英纖維套管、氮氣進氣管及氮氣進氣管，彈性的硅橡膠 收縮使儲液密封容器處于密封狀態(tài)；所述氮氣通入速度為2 8 ml/min。(5) 將儲液密封容器置于60 65 'C的烘箱中反應(yīng)12 24 h后，旋開瓶蓋，從瓶蓋底部小 心抽出已涂上分子印跡固相微萃取涂層的石英纖維。上述預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液的步驟為(1) 將配置好的預(yù)聚合溶液轉(zhuǎn)移到儲液密封容器中，加入體積為儲液密封容器的2/3 3/4;(2) 在密封隔^上插入氮氣進氣管及氮氣出氣管；(3) 密封隔墊上氮氣進氣管接氮氣壓力調(diào)節(jié)閥以便于通氮除氧;氧，出氣管的另一端浸沒于 敞開的純水瓶中，以保持體系的密封；(4)慢慢打開壓力調(diào)節(jié)閥，打開排氣孔，使氮氣緩慢通過不銹鋼管進入儲液密封容器內(nèi)進行 密封排氣處理。所述氮氣通入速度為2 8 ml/min，通氣時間為5 min。 石英纖維表面處理為去掉石英纖維表面的聚酰亞胺涂層并將其甲硅烷化，用來支撐預(yù)制 備的分子印跡固相微萃取涂層。
權(quán)利要求
1.一種制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，其特征在于所述裝置包括帶有彈性密封口裝置的儲液容器，所述密封口裝置上設(shè)有氮氣進氣管插孔，氮氣排氣管插孔和石英纖維套管插孔，所述的儲液容器內(nèi)裝有內(nèi)插管，所述內(nèi)插管內(nèi)插置有氮氣進氣管，所述氮氣進氣管一端插入內(nèi)插管，所述氮氣進氣管的另一端穿過密封口裝置上的氮氣進氣管插孔并通過壓力調(diào)控閥連接氮氣壓力裝置；所述內(nèi)插管還插置有石英纖維套管，所述石英纖維套管通過石英纖維套管插孔穿插在密封口裝置上；所述內(nèi)插管還插置有氮氣排氣管，所述氮氣排氣管一端插入內(nèi)插管，另一端穿過密封口裝置上的氮氣排氣管插孔插入敞口純水瓶中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，其特征在于所述彈性密 封口裝置包括彈性密封隔墊，所述密封隔墊上層為硅橡膠層，下層為PTFE層，所述密封 隔墊外套設(shè)有螺紋塑料瓶蓋，所述密封隔墊和螺紋塑料瓶蓋均設(shè)有氮氣進氣管插孔，氮 氣排氣管插孔和石英纖維套管插孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，其特征在于所述儲液容 器為瓶口帶螺紋的儲液密封容器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，'其特征在于所述氮氣進 氣管插孔，氮氣排氣管和石英纖維套管均采用不銹鋼管；所述不銹鋼管的口徑為外徑 600nm,內(nèi)徑345nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置，其特征在于所述儲液容 器和內(nèi)插管均為透明容器，所述內(nèi)插管為細內(nèi)徑平底內(nèi)插管。
6. —種如權(quán)利要求1、 2、 3或4所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用方法， 其特征在于所述使用步驟為 夂G) 預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液；(2) 石英纖維表面處理；(3) 插入石英纖維套管，將己處理的石英纖維經(jīng)由石英纖維套管穿過瓶塞上的密封隔 墊，并調(diào)節(jié)儲液密封容器內(nèi)石英纖維的長度使之被已處理的預(yù)聚合溶液浸沒；(4) 在緩慢通氮氣條件下依次抽出石英纖維套管、氮氣進氣管及氮氣進氣管，彈性的硅 橡膠收縮使儲液密封容器處于密封狀態(tài)；所述氮氣通入速度為2 8 ml/min;(5) 將儲液密封容器置于60 65 'C的烘箱中反應(yīng)12 24 h后，旋開瓶蓋，從瓶蓋底部 小心抽出已涂上分子印跡固相微萃取涂層的石英纖維。 -
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用方法，其特征在于-所述預(yù)聚合處理制備分子印跡固相微萃取涂層溶液的步驟為1) 將配置好的預(yù)聚合溶液轉(zhuǎn)移到儲液密封容器中，加入體積為儲液密封容器的2/3 3/4;2) 在密封隔墊上插入氮氣進氣管及氮氣出氣管；3) 密封隔墊上氮氣進氣管接氮氣壓力調(diào)節(jié)閥以便于通氮除氧；氮氣出氣管的另一端浸 沒于敞開的純水瓶中，以保持體系的密封；4) 慢慢打開壓力調(diào)節(jié)閥，打開排氣孔，使氮氣緩慢通過不銹鋼管進入儲液密封容器內(nèi). 進行密封排氣處理；所述氮氣通入速度為2 8 ral/min，通氣時間為5 min。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置的使用方法，其特征在于 所述石英纖維表面處理為去掉石英纖維表面的聚酰亞胺涂層并將其甲硅垸化，用來支撐 預(yù)制備的分子印跡固相微萃取涂層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種制備分子印跡固相微萃取涂層的裝置及其使用方法，該裝置包括儲液容器、氮氣進氣管、氮氣排氣管和石英纖維套管、內(nèi)插管、壓力調(diào)控閥、氮氣壓力裝置和敞口純水瓶；使用方法為預(yù)聚合溶液處理，石英纖維表面處理，分子印跡固相微萃取涂層制備。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，能方便的控制制備的分子印跡涂層長度，且避免了未處理表面的石英纖維被預(yù)聚合溶液腐蝕，使得所制備的分子印跡固相微萃取涂層可用于自組裝的固相微萃取裝置，經(jīng)該裝置制備的分子印跡固相微萃取涂層性能優(yōu)越，批差別小。
文檔編號B01D11/02GK101332422SQ20081007121
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者薇 劉, 蘭 張, 邱麗君, 敏 黃 申請人:福州大學(xué)