專利名稱：一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品、環(huán)境、生物樣品中有機(jī)物的痕量分析領(lǐng)域，特別涉及一種聚合物 涂層攪拌萃取棒的制備方法。
背景技術(shù)：
由于大部分分析樣品的基體和組成相當(dāng)復(fù)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(tǒng)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(jī)溶劑、處理時間長和操作步驟多的缺點(diǎn)。這些方法不 但容易損失樣品、產(chǎn)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(zhǔn)確度高、快速、簡便的樣品前處理方法的研究，已成為當(dāng)今分析化學(xué) 的前沿研究課題之一。固相微萃取技術(shù)(Solid Phase Micro Extraction，SPME)是 20 世紀(jì) 90 年代興 起的一項(xiàng)新穎的樣品前處理與富集技術(shù)，它最先由加拿大Waterloo大學(xué)的Pawliszyn教授 的研究小組于1989年首次進(jìn)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(zhì)的分析。SPME的最大特點(diǎn)就是集 取樣、萃取、富集、進(jìn)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(shí)現(xiàn)自動化以及易于與色譜、電泳等高效分離檢測手段聯(lián)用，因此，在化學(xué)、 醫(yī)藥、食品、環(huán)境領(lǐng)域及藥物分析中得到了廣泛的應(yīng)用。攪拌棒吸附萃取(Stir bar sorptive extraction, SBSE)是由 Erik Baltussen 等人于1999年提出的，是在SPME基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型樣品前處理技術(shù)。該技術(shù)與 SPME—樣具有簡單、高效、快速、重現(xiàn)性好、綠色無溶劑等優(yōu)點(diǎn)，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(shù)明顯提高，非常適合痕量分析。在國外該技術(shù)已成功地應(yīng) 用于環(huán)境樣品、食品中污染物、毒品、醫(yī)藥和農(nóng)藥殘留、人體內(nèi)分泌干擾物質(zhì)、多環(huán)芳烴、苯 系物和多氯聯(lián)苯等的分析。德國Gerstel GnlbH公司選用聚二甲基硅氧烷(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(nèi)封磁芯的玻璃管上制成。商品化的SBSE裝置以玻璃棒為載體，材質(zhì)易碎，且只有PDMS這一種固定相涂層， 而且商品化SBSE裝置價格較高，SBSE技術(shù)的應(yīng)用受到了較大的限制。為此，對SBSE技術(shù) 的研究是一項(xiàng)十分有創(chuàng)新性和實(shí)際意義的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，包含以下步驟(a)選取長10-40mm，直徑為0.5-5mm的金屬棒，用二氯甲烷對其表面進(jìn)行預(yù)處 理；(b)先將經(jīng)過步驟(a)預(yù)處理過的金屬棒表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅 樹脂，再在外層沾取一層吸附劑，得涂層或重復(fù)涂漬和沾取來調(diào)整涂層厚度，所述吸附劑為 苯乙烯二乙烯苯共聚物、交聯(lián)聚苯乙烯或交聯(lián)聚二乙烯苯中的一種或幾種，所述耐高溫環(huán) 氧樹脂的合成方法為向環(huán)氧樹脂中加入有機(jī)溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助 劑和填料，攪拌使各組分分散均勻，置于5°C以下儲存?zhèn)溆?，其中各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)比為 環(huán)氧樹脂固化劑助劑填料為80-120 10-80 10-80 10-60 ；(C)涂層的固化處理；(d)雜質(zhì)的去除；(e)得攪拌萃取棒成品。優(yōu)選地，以攪拌方式使用，所述金屬棒為鐵棒、鎳棒、鈷棒、不銹鋼棒或合金棒中一 種；以頂空或超聲方式使用，所述金屬棒為不銹鋼棒、銅棒、鋁棒或合金棒中一種。優(yōu)選地，所述雜質(zhì)的去除是指將表面涂層固化處理后的攪拌萃取棒，置于索式提 取器當(dāng)中，用二氯甲烷于40-80°C回流20-120min，以去除雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為二甲苯、甲苯、苯或丙酮中一種；所述固化劑為酸酐型劑； 所述助劑為叔胺；所述填料為石棉粉、鋁粉或鈦白粉中一種。優(yōu)選地，所述固化劑為均苯四甲酸酐。本發(fā)明具有的有益效果(1)、本發(fā)明以金屬棒為載體，利用合成的耐高溫環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅樹脂將吸附劑 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(shí)現(xiàn)對痕量有機(jī)物的_集。(2)、本發(fā)明方法制得的攪拌萃取棒在萃取過程中棒體自身完成攪拌，避免了在 FiberSPME中攪拌子的競爭吸附；(3)、本發(fā)明以金屬棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃棒使制得的攪拌萃取棒具有更高的機(jī)械強(qiáng) 度、堅(jiān)固耐用；(4)、本發(fā)明將吸附劑結(jié)合到攪拌萃取棒上的形式，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。


圖1為不使用攪拌萃取棒的氣相色譜基線圖；圖2為使用實(shí)施例1攪拌萃取棒解吸溫度下的氣相色譜基線圖；圖3為利用實(shí)施例1攪拌萃取棒萃取正構(gòu)烷烴(C10-C20)的氣相色譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為不使用攪拌萃取棒的氣相色譜基線圖，圖2為使用實(shí)施例1攪拌萃取棒解 吸溫度下的氣相色譜基線圖，比較兩圖可以得出，在解吸溫度下幾乎不會造成涂層的流失。實(shí)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(jìn)行預(yù)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叔胺和20g石棉 粉，攪拌使各組分分散均勻，制得耐高溫環(huán)氧樹脂，于5°C儲存?zhèn)溆?；在?jīng)過二氯甲烷預(yù)處 理后的鐵棒表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂，再在外層沾取一層Chromosorb-102，然后置于 烘箱內(nèi)于180°C高溫固化60min，最后將經(jīng)過表面涂層固化處理后的攪拌萃取棒，置于索式 提取器當(dāng)中，用二氯甲烷于60°C回流40min，得攪拌萃取棒成品，制得的攪拌萃取棒的涂層 厚度為230 μ m。其中環(huán)氧樹脂為多官能縮水甘油型環(huán)氧樹脂，市場購買得到。Chromosorb-102屬 于一種苯乙烯二乙烯苯共聚物，市場購買得到。實(shí)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(jìn)行預(yù)處理，將經(jīng)過二氯 甲烷預(yù)處理過的棒體表面涂漬一層有機(jī)硅樹脂，再在外層沾取一層Chromosorb-101，然后 置于烘箱內(nèi)于180°C高溫固化60min，最后將經(jīng)過表面涂層固化處理后的攪拌萃取棒，置于 索式提取器當(dāng)中，用二氯甲烷于60°C回流40min，得攪拌萃取棒成品，制得的攪拌萃取棒的 涂層厚度為280 μ m。其中Chromosorb-101屬于一種苯乙烯二乙烯苯共聚物，市場購買得到。實(shí)施例3利用實(shí)施例1中制作的攪拌萃取棒對水中多環(huán)芳烴類物質(zhì)進(jìn)行分析，采取攪拌萃 取方式，溶劑法解吸。實(shí)施例4利用實(shí)施例1中制作的攪拌萃取棒對肉味香精進(jìn)行呈香組分分析，采取頂空方式 萃取，熱脫附法解吸。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)方案作任何形式 上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修 飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，其特征在于包含以下步驟(a)選取長10 40mm，直徑為0.5 5mm的金屬棒，用二氯甲烷對其表面進(jìn)行預(yù)處理；(b)先將經(jīng)過步驟(a)預(yù)處理過的金屬棒表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅樹脂，再在外層沾取一層吸附劑，得涂層或重復(fù)涂漬和沾取來調(diào)整涂層厚度，所述吸附劑為苯乙烯二乙烯苯共聚物、交聯(lián)聚苯乙烯或交聯(lián)聚二乙烯苯中的一種或幾種；所述耐高溫環(huán)氧樹脂的合成方法為向環(huán)氧樹脂中加入有機(jī)溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑和填料，攪拌使各組分分散均勻，置于5℃以下儲存?zhèn)溆?，其中各物質(zhì)的質(zhì)量份數(shù)比為環(huán)氧樹脂∶固化劑∶助劑∶填料為80 120∶10 80∶10 80∶10 60；(c)涂層的固化處理；(d)雜質(zhì)的去除；(e)得攪拌萃取棒成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，其特征在于以攪 拌方式使用，所述金屬棒為鐵棒、鎳棒、鈷棒、不銹鋼棒或合金棒中一種；以頂空或超聲方式 使用，所述金屬棒為不銹鋼棒、銅棒、鋁棒或合金棒中一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，其特征在于所述 雜質(zhì)的去除是指將表面涂層固化處理后的攪拌萃取棒，置于索式提取器當(dāng)中，用二氯甲烷 于40-80°C回流20-120min，以去除雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，其特征在于所述 有機(jī)溶劑為二甲苯、甲苯、苯或丙酮中一種；所述固化劑為酸酐型劑；所述助劑為叔胺；所 述填料為石棉粉、鋁粉或鈦白粉中一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，其特征在于所述 固化劑為均苯四甲酸酐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚合物涂層攪拌萃取棒的制備方法，屬于食品、環(huán)境、生物樣品中有機(jī)物的痕量分析領(lǐng)域，制備方法為棒體的選取及預(yù)處理、在棒體的表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂或有機(jī)硅樹脂，再在外層沾取一層吸附劑，得涂層或重復(fù)涂漬和沾取來調(diào)整涂層厚度，所述吸附劑為苯乙烯二乙烯苯共聚物、交聯(lián)聚苯乙烯或交聯(lián)聚二乙烯苯中的一種或幾種，涂層的固化處理、雜質(zhì)的去除、最后得攪拌萃取棒成品。本發(fā)明以金屬棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃棒使攪拌萃取棒具有更高的機(jī)械強(qiáng)度、堅(jiān)固耐用；形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的涂層材料從而實(shí)現(xiàn)對痕量有機(jī)物的富集；將吸附劑結(jié)合到攪拌萃取棒上的形式，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。
文檔編號B01J20/32GK101934224SQ20101029719
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月29日
發(fā)明者鄧?yán)? 邢海鵬, 郝學(xué)財 申請人:天津市春升清真食品有限公司