[發明專利]一種全氟毛細管萃取整體柱及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201110048829.5
• 申請日: 2011-03-01
• 公開（公告）號: CN102183603A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 陳波;黃科
• 申請（專利權）人: 湖南師范大學
• 主分類號: G01N30/60
• 分類號: G01N30/60;G01N30/50;G01N30/08
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及分析化學樣品采集及樣品前處理領域，具體地說是一種全氟毛細管萃取整體柱的制備方法和應用。

背景技術

全氟化合物(PFCs)主要包括全氟辛酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸?(PFOS)、全氟癸酸(PFDA)等，因其疏水疏油，作為表面活性劑被廣泛應用于紡織品、皮革、農藥、地毯、家具等領域。已有研究表明它具有引起機體脂質過氧化、致畸、致癌及神經毒性等多種毒性效應。全氟化合物在環境中很難降解，且可遠距離傳輸，并隨食物鏈在動物和人體中累積、放大，所以全氟化合物已被確認為一種持久性有機污染物。

現有的全氟化合物的前處理主要通過填充型萃取柱，其傳質阻力大，萃取效率低，所以檢測靈敏度較低，同時比較難去除雜質的干擾；另外，填充型萃取柱不能實現遠程富集采樣，所以分析時間較長、運輸成本較高。近年來整體柱毛細管成為了固相微萃取技術領域的研究熱點，相對于填充型萃取柱而言,使用整體柱不僅省去了繁瑣的填裝過程，并且整體柱中特有的穿透孔為液體的流動提供了大孔通道，以對流傳質取代了緩慢的擴散傳質，使得傳質阻力明顯減小，因而有利于萃取效率的提高。全氟功能化的毛細管整體柱除具備上述優勢外，其對全氟化合物具有特異性吸附，即全氟毛細管整體柱只吸附全氟化合物而不吸附不含氟類有機物，這樣可以排除其它雜質的干擾。但目前尚沒有全氟毛細管萃取整體柱及其制備方法和應用于全氟化合物的前處理和樣品采集的報導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種全氟毛細管萃取整體柱及其制備方法和應用。以實現增大富集倍數，提高全氟化合物的萃取效率，提高檢測靈敏度，同時減少雜質的干擾，并可以實現遠程富集采樣，減少運輸成本和縮短分析時間的目的。

本發明的全氟毛細管萃取整體柱，是在75～530?μm石英毛細管中原位聚合硅膠基質，再在硅膠基質表面鍵合有全氟功能基團的整體柱。

所述全氟功能基團包括全氟辛基（C₆F₁₃）、全氟癸基（C₈F₁₇）、N-全氟辛磺?；约八鼈兊幕瘜W衍生物。

全氟毛細管萃取整體柱的制備方法，包括以下步驟：

（1）預處理：將內徑75～530?μm石英毛細管用1?M?NaOH沖洗過夜，再分別用H₂O、0.1?M?HCl和H₂O沖洗，然后在氮氣氛中180?℃加熱3?h備用；

（2）溶膠-凝膠處理：0.10～0.12?g聚乙二醇（PEG，致孔劑）和0.11～0.12?g尿素（Urea，制備中孔）溶于1.25?ml?0.01?M?HAc（催化劑）中，緩慢滴加0.55?ml四甲氧基硅烷（TMOS，反應單體）?；旌衔镌诒∠聞×覕嚢?0～60?min。冰浴下超聲5?min，將溶膠充入毛細管，用橡膠墊封住毛細管的兩端后放置于恒溫水浴鍋中，40～43?℃陳化12～24?h；再在120?℃下加熱3?h。依次用水、甲醇沖洗除去未反應的物質，接著在30～50?℃下緩慢干燥12～24?h，最后將整體柱置于氣相色譜柱箱中，以1?℃/min的速率從室溫程序升溫到330?℃，并在終溫下保持20?h，灼燒除去其中的有機成分；

（3）化學鍵合：將上述制備的毛細管萃取整體柱用0.1?M?HCl鹽酸活化2?h，30～50?℃過夜干燥。100～200?μL全氟癸基甲基二氯硅烷和800～900?μL苯充分混合并引入整體柱，于110?℃反應3?h，重復3次，反應完后依次用苯、甲醇沖洗，得到硅膠基質的全氟毛細管萃取整體柱。

全氟毛細管萃取整體柱的應用，其特征在于，應用于全氟化合物的樣品前處理和樣品采集，包括以下步驟：

全氟毛細管萃取整體柱應用于全氟化合物的樣品前處理和樣品采集，包括以下步驟：

（1）活化：全氟毛細管萃取整體柱分別用100～200?μL甲醇和水沖洗，擠干殘留在整體柱里面的液體；

（2）上樣：用注射泵以5～10?μL/min流速將樣品溶液全部注入全氟毛細管萃取整體柱，擠干殘留在整體柱里面的溶液；

（3）洗脫：用注射泵以5～10?μL/min流速將甲醇注入全氟毛細管萃取整體柱中，用樣品瓶收集10～30?μL體積的洗脫液；

（4）洗脫液直接用液相色譜串聯質譜儀分析檢測。