[發明專利]一種離子液體聚合物毛細管微萃取整體柱及其制備方法

有效

• 申請號: 201410092173.0
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103833885A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 吳曉蘋;吳祥宗;丁春玉;湯燕蝦
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F226/06;C08F222/14;C08J9/28;B01J20/285;B01J20/30;B01D15/20
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于高分子材料和分析化學領域，具體涉及一種離子液體聚合物毛細管微萃取整體柱及其制備方法。

背景技術

在大多數情況下，實際生物樣品或者環境樣品往往極為復雜，存在大量影響待測組份分離檢測的共存物質，而且組份一般含量在痕量或者超痕量水平，盡管儀器分析技術迄今已取得巨大發展，但樣品仍難以直接進入儀器進行定性及定量分析，整個全分析過程大約3/4時間往往都是用于樣品預處理的。發展高效樣品預處理技術（包括對組份的萃取、純化和富集等）因而成為獲取準確分析結果的關鍵。目前已發展了十幾種樣品前處理技術，用于最大限度地去除樣品基質干擾以及富集待測組份，其中以固相萃取和液相萃取相對使用較多，然而操作程序的復雜和費時，以及溶劑消耗量大等弱點，限制了其在痕量和超痕量樣品分析中的應用。固相微萃取是一種新興的高效預處理技術，集萃取、凈化、解吸于一體，操作簡單、幾乎無溶劑、費用低廉，適應微型化和環保的新趨勢，自上世紀90年代Pawlyszyn提出以來，固相微萃取模式和介質得到迅速發展，在生物、藥物和環境分析領域展現了良好的應用效果和發展前景。

整體柱微萃取是在管內固相微萃取?(也稱毛細管微萃取)基礎上發展起來的一種無溶劑微萃取新技術，改善了纖維或者毛細管涂層微萃取柱在穩定性或萃取容量方面的不足，而且易于與液相色譜或電色譜聯用，節省分析時間，近年來成為分析領域的研究新熱點。整體材料微萃取柱由于具有獨特的通孔和中孔結構，可為組份和液體的流動提供滲透性良好的通道，以對流為主的傳質速率快，而且比表面積大、穩定性高，易于制備、結構調控和表面修飾，很有利于萃取效率的提高。目前報道的整體柱微萃取技術主要采用聚合物整體柱作為萃取介質，Feng研究小組在該方向開展開創性工作，先后合成了具有疏水性和離子交換作用的系列毛細管固相微萃取聚合物整體柱，并結合HPLC或者CE進行分析應用；Ye等報道了金納米粒子修飾聚（甲基丙烯酸縮水甘油酯-乙二醇二甲基丙烯酸酯）微萃取整體柱，考察了其對巰基藥物的萃取富集性能。不過，在對復雜樣品進行預處理時，聚合物材料自身在有機溶劑中的易溶脹性和脫落現象，一定程度上影響了柱穩定性和萃取性能的提高。而一步制備具有高穩定性、多孔結構的聚合物整體柱通常也被認為是很難的。

離子液體（ILs）具有結構可調控、不揮發以及對特定目標物具有選擇性作用力等特點，近年來在分離領域備受重視，有關ILs應用于液液萃取、固相萃取、固相微萃取涂層、液相微萃取體系以及色譜固定相中的報道不斷出現，展現了其作為新型“綠色”溶劑在提高選擇性和穩定性方面獨特的優越性。但目前尚未出現可用于毛細管固相微萃取的有關離子液體整體柱的研究報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種離子液體聚合物毛細管微萃取整體柱及其制備方法，本發明合成過程簡便、反應可調控、成本低廉。所制得的毛細管微萃取柱具有很好的通透性、多孔性以及化學和機械穩定性，表面具有帶正電的咪唑環和不同長度碳鏈等等多種相互作用位點，對酚類環境激素等物質有較好的萃取能力，萃取快速，易于與毛細管電色譜技術聯用建立高靈敏度的分析方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種離子液體聚合物毛細管微萃取整體柱是以咪唑類離子液體和甲基丙烯酸十二烷基酯為功能單體，其中咪唑類離子液體和甲基丙烯酸十二烷基酯的質量比為1:1～1:3；以乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，正丙醇和丁二醇為致孔劑，偶氮二異丁腈為引發劑；功能單體與交聯劑的質量比為1:1～1:5，致孔劑質量占整體柱總質量的45%～75%，其中正丙醇和丁二醇的質量比為1:1～1:3，引發劑質量為功能單體和交聯劑質量總和的0.5～1.5%。

所述的咪唑類離子液體為1-烯丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、1-烯丙基-3-辛基咪唑六氟磷酸鹽、1-烯丙基-3-己基咪唑六氟磷酸鹽中的一種。

將功能單體、交聯劑、致孔劑和引發劑在室溫下振蕩混合均勻，超聲20分鐘以去除氧氣，注入經乙烯基改性的石英毛細管中，兩端封口后于50～70℃水浴加熱引發一步聚合反應10～16小時；聚合反應完成后，以甲醇或乙腈清洗毛細管中未反應的功能單體、交聯劑和致孔劑，干燥后得到所述的離子液體聚合物毛細管微萃取整體柱。

本發明的顯著優點在于：