專利名稱：一種金屬載體攪拌萃取棒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品、環(huán)境、生物樣品中有機物的痕量分析領域，特別是涉及一種金屬 載體的Tenax涂層攪拌萃取棒，該萃取棒適用于對土壤、大氣、香精香料、室內空氣、醇、酚、 胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。
背景技術：
由于大部分分析樣品的基體和組成相當復雜，在通常情況下樣品前處理成為樣品 分析中不可或缺的重要步驟。它起著濃縮被測痕量組分，提高方法靈敏度及清潔試樣的作 用。傳統的樣品前處理方法有液.液萃取、索氏萃取、層析、蒸餾、吸附、離心以及過濾 等，但這些方法普遍具有使用大量有機溶劑、處理時間長和操作步驟多的缺點。這些方法不 但容易損失樣品、產生較大誤差，而且有毒溶劑的使用會影響操作人員健康，污染環(huán)境。為 此，無溶劑或少溶劑、準確度高、快速、簡便的樣品前處理方法的研究，已成為當今分析化學 的前沿研究課題之一。固相微萃取技術是20世紀90年代興起的一項新穎的樣品前處理與富集技術，它 最先由加拿大Waterloo大學的Pawliszyn教授的研究小組于1989年首次進行開發(fā)研究， 屬于非溶劑型選擇性萃取法。它幾乎可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性 或半揮發(fā)性物質的分析。SPME的最大特點就是集取樣、萃取、富集、進樣于一體，因而操作 簡便，并且不需溶劑，萃取速度快、操作成本低、不污染環(huán)境、便于實現自動化以及易于與色 譜、電泳等高效分離檢測手段聯用，因此，在化學、醫(yī)藥、食品、環(huán)境領域及藥物分析中得到 了廣泛的應用。攪拌棒吸附萃取(Stirbarsorptive extraction, SBSE)是由 Erik Baltussen 等 人于1999年提出的，是在固相微萃取(Solid Phase Micro Extraction, SPME)基礎上發(fā) 展起來的一種新型樣品前處理技術。該技術與固相微萃取一樣具有簡單、高效、快速、重現 性好、綠色無溶劑等優(yōu)點，并在萃取過程中吸附攪拌棒自身完成攪拌，避免了在Fiber SPME 中攪拌子的競爭吸附，而且其萃取固定相的體積比SPME大50倍以上，因此富集倍數明顯提 高，非常適合痕量分析。在國外該技術已成功地應用于環(huán)境樣品、食品中污染物、毒品、醫(yī)藥 和農藥殘留、人體內分泌干擾物質、多環(huán)芳烴、苯系物和多氯聯苯等的分析。德國Gerstel GnlbH公司選用PDMS作為萃取涂層，推出了商品化的攪拌棒 (Twister Gerstel GnlbH)。Twister 是由 0. 5mm 或 Imm 的 PDMS 硅橡膠管，套在一內封磁芯 的玻璃管上制成.但是，商品化的SBSE裝置只有PDMS這一種固定相涂層，而且商品化SBSE 裝置價格較高，SBSE技術的應用受到了較大的限制。為此，對SBSE技術的研究是一項十分 有創(chuàng)新性和實際意義的工作。已有的攪拌萃取棒均以玻璃棒為載體，材質易碎，本發(fā)明以金屬棒代替?zhèn)鹘y的玻 璃棒使其具有更高的機械強度、堅固耐用。

發(fā)明內容
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種萃取棒，該萃取棒以金屬為載體，其涂層 中包含Tenax吸附劑。優(yōu)選地，涂層中包含耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂，優(yōu)選地，耐高溫環(huán)氧樹脂的制備方法是向環(huán)氧樹脂中加入溶劑攪拌至完全溶解， 再依次加入固化劑、助劑、填料，攪拌使各組分分散均勻，其中環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑和填 料的重量比為20 :3:3:4;其中，萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不銹鋼或合金；萃取棒若以 頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；固化劑為均苯四甲酸酐；助劑為叔胺；填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。Tenax吸附劑選自2，6_ 二苯呋喃多孔聚合物樹脂或其他類聚合物涂層。本發(fā)明還提供了一種萃取棒，該萃取棒由包含如下步驟的方法制備得到(a)金屬棒的選取及預處理選取長10-40mm，直徑為0. 5_5mm的金屬棒，利用二氯甲烷對其表面進行預處理；(b)合成耐高溫環(huán)氧樹脂稱取適量環(huán)氧樹脂，加入溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑、填料，攪 拌使各組分分散均勻，得耐高溫環(huán)氧樹脂，置于5°C以下儲存?zhèn)溆?，其中環(huán)氧樹脂、固化劑、 助劑和填料的重量比為20 :3:3:4;(c)攪拌棒涂層的制作先將處理過的棒體表面涂漬一層步驟(b)制備的耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂， 再在外層沾取一層Tenax吸附劑，可通過重復步驟(c)調整涂層厚度；(d)涂層的固化處理將涂漬涂層的棒體置于烘箱內進行高溫固化；(e)萃取棒體雜質的去除將制作好的萃取棒，置于索式提取器當中，利用二氯甲烷于40-80°C回流 20-120min，以去除吸附劑及環(huán)氧樹脂中的小分子雜質。其中，萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不銹鋼或合金；萃取棒若以 頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；固化劑為均苯四甲酸酐；助劑為叔胺；填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。Tenax吸附劑選自2，6_ 二苯呋喃多孔聚合物樹脂或其他類聚合物涂層。本發(fā)明金屬載體的Tenax涂層攪拌萃取棒以金屬棒為載體，利用合成高溫環(huán)氧樹 脂或有機硅樹脂將Tenax固定在金屬棒表面，形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的的涂層材料 從而實現對痕量有機物的富集。在萃取過程中棒體自身完成攪拌，避免了在Fiber SPME中攪拌子的競爭吸附；以金屬棒代替?zhèn)鹘y的玻璃棒使其具有更高的機械強度、堅固耐用；將 吸附劑結合到攪拌棒上的形式，更有利于吸附劑對液體樣品的處理以及靜態(tài)的頂空捕集。 特別適用于對土壤、大氣、香精香料、室內空氣、醇、酚、胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。


圖1為不使用攪拌萃取棒的氣相色譜基線2為使用實施例1的攪拌萃取棒解吸溫度下的氣相色譜基線3為利用實施例1的攪拌萃取棒萃取正構烷烴(Cltl-C2tl)的氣相色譜圖
具體實施例方式為了理解本發(fā)明，下面以實施例進一步說明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實施例1選取長25mm，直徑為2mm的鐵棒，利用二氯甲烷對其表面進行預處理。稱取IOOg 環(huán)氧樹脂，加入二甲苯攪拌至完全溶解，再依次加入15g均苯四甲酸酐、15g叔胺、20g石棉 粉，攪拌使各組分分散均勻。將處理過的棒體表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂，再在外層沾取 一層Tenax吸附劑，將棒體置于烘箱內于180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于 索式提取器當中，利用二氯甲烷于60°C回流40min。環(huán)氧樹脂是多官能縮水甘油型環(huán)氧樹脂，市場購買得到。Tenax吸附劑是Tenax TA。實施例2選取長25mm，直徑為2mm的鎳棒，利用二氯甲烷對其表面進行預處理。將處理過 的棒體表面涂漬一層有機硅樹脂，再在外層沾取一層Tenax吸附劑，將棒體置于烘箱內于 180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于索式提取器當中，利用二氯甲烷于60°C回 流 40mino實施例3選取長25mm，直徑為2mm的不銹鋼棒，利用二氯甲烷對其表面進行預處理。將處理 過的棒體表面涂漬一層有機硅樹脂，再在外層沾取一層2，6 —二苯呋喃多孔聚合物樹脂， 將棒體置于烘箱內于180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于索式提取器當中，利 用二氯甲烷于60°C回流40min。實施例4利用實施例1中制作的攪拌萃取棒對水中多環(huán)芳烴類物質進行分析，采取攪拌萃 取方式，溶劑法解吸。實施例5利用實施例1中制作的攪拌萃取棒對對香精組分進行呈香分析，采取頂空方式萃 取，熱脫附法解吸。本發(fā)明的產品已經通過具體的實施例進行了描述。本領域技術人員可以借鑒本發(fā) 明的內容適當改變原料、工藝條件等環(huán)節(jié)來實現相應的其它目的，其相關改變都沒有脫離 本發(fā)明的內容，所有類似的替換和改動對于本領域技術人員來說是顯而易見的，都被視為 包括在本發(fā)明的范圍之內。
權利要求
1.一種萃取棒，該萃取棒以金屬為載體，其涂層中包含Tenax吸附劑，涂層中還包含耐 高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂。
2.根據權利要求1所述的萃取棒，其中耐高溫環(huán)氧樹脂的制備方法是向環(huán)氧樹脂中 加入溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑、填料，攪拌使各組分分散均勻，其中環(huán) 氧樹脂、固化劑、助劑和填料的重量比為20 3 3 4。
3.根據權利要求1所述的萃取棒，其中萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、 不銹鋼或合金；萃取棒若以頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。
4.根據權利要求2所述的萃取棒，其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；固化劑為均 苯四甲酸酐；填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。
5.一種萃取棒，該萃取棒由包含如下步驟的方法制備得到(a)金屬棒的選取及預處理選取長10-40mm，直徑為0. 5_5mm的金屬棒，利用二氯甲烷對其表面進行預處理；(b)合成耐高溫環(huán)氧樹脂稱取適量環(huán)氧樹脂，加入溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑、填料，攪拌使 各組分分散均勻，得耐高溫環(huán)氧樹脂，置于5°C以下儲存?zhèn)溆?，其中環(huán)氧樹脂、固化劑、助劑 和填料的重量比為20 :3:3:4;(c)攪拌棒涂層的制作先將處理過的棒體表面涂漬一層步驟(b)制備的耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂，再在 外層沾取一層Tenax吸附劑，可通過重復步驟(c)調整涂層厚度；(d)涂層的固化處理將涂漬涂層的棒體置于烘箱內進行高溫固化；(e)萃取棒體雜質的去除將制作好的萃取棒，置于索式提取器當中，利用二氯甲烷于40-80°C回流20-120min， 以去除吸附劑及環(huán)氧樹脂中的小分子雜質。
6.根據權利要求5所述的方法，其中萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不 銹鋼或合金；萃取棒若以頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。
7.根據權利要求5所述的方法，其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；固化劑為均苯 四甲酸酐；填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。
8.根據權利要求5所述的方法，其中Tenax吸附劑為2，6_二苯呋喃多孔聚合物樹脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬載體的Tenax涂層攪拌萃取棒，該萃取棒以金屬為載體，其涂層中包含Tenax吸附劑，萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不銹鋼或合金；萃取棒若以頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。萃取棒利用合成高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂將Tenax固定在金屬棒表面，形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的涂層材料從而實現對痕量有機物的富集。特別適用于對土壤、大氣、香精香料、室內空氣、醇、酚、胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。
文檔編號B01J20/28GK102068966SQ201010270648
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月2日
發(fā)明者鄧莉, 邢海鵬, 郝學財 申請人:天津春發(fā)食品配料有限公司