专利名称：一种不锈钢固相微萃取纤维的制备方法
技术领域：
本发明涉及食品、环境、生物样品中有机物的痕量分析领域，特别是涉及一种不锈 钢固相微萃取纤维的制备方法。
背景技术：
固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)技术是一种新颖的样品前处 理技术。1989年，加拿大Waterloo大学的Belardi与Pawliszynl首次报道了 SPME技术； 1993年，美国的Supelco公司推出商品化的SPME装置；1995年，Chen和Pawliszynl设计 出固相微萃取一高效液相色谱(SPME-HPLC)联用接口装置，并由Supelco公司生产出商品。 1997年，Eisert和Pawliszyn设计出自动进样的SPME-HPLC联用装置一管内(In-tube) SPME-HPLC联用装置；1997年，Nguyen等实现了固相微萃取一毛细管电泳(SPME-CE)的在 线联用。此外，SPME还可与傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外吸收光谱(UV)、电感耦合等 离子体质谱(ICP-Ms)等联用。SPME集采样、萃取、浓缩、进样于一体，具有简便、快速、便携、高效、无需有机溶剂 及易于与气相色谱气相色谱、高效液相色谱、气质联用、毛细管电泳等分析仪器联用的优 点。因此，在环境分析、食品分析、药物分析、生物样品分析等领域得到了广泛的应用。SPME 的分析目标物除了有机物外，还包括无机物、元素等，可用于气体、液体、固体等样品中各类 挥发和半挥发物质的分析。最早商品化的固相微萃取(Fiber sPiffi)装置状似一只注射器，由萃取头和手柄两 部分组成。萃取头是一根Icm长，涂有不同固定相的熔融石英纤维。因此，萃取头在使用过 程中极易折断，且抗有机溶剂冲洗与耐PH、耐高温、耐盐的能力差，价格昂贵
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在不锈钢纤维上应用新的涂层 材料制备选择性好、萃取效率高、操作性能好、使用寿命长的固相微萃取纤维的方法。本发明采取的技术方案是一种不锈钢固相微萃取纤维的制备方法，包括如下步 骤1)固相微萃取纤维的选取及预处理选取长10-40mm，直径为0. 1-0. 5mm的不锈钢 纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干。2)萃取纤维涂层的制作先将处理过的萃取纤维表面涂渍一层高温环氧树脂或 有机硅树脂，再在外层沾取一层吸附剂，所述吸附剂为键合有Cl到C18、苯基、苯甲基、氰 基、二醇基、氨基中的一种或多种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相。3)涂层的固化处理根据所选用的高温环氧树脂或有机硅树脂对固化温度及时 间的要求，将涂布好的不锈钢纤维置于烘箱内进行高温固化。4)萃取纤维杂质的去除将制作好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯 甲烷于40-80°C回流20-120min，以去除涂层中的小分子杂质。
进一步，步骤2中所述耐高温环氧树脂的合成方法为，称取适量环氧树脂，加入溶 剂搅拌至完全溶解，再依次加入固化剂、助剂、填料，搅拌使各组分分散均勻，置于5°C以下 储存备用；所述溶剂选用二甲苯、甲苯、苯、丙酮等有机溶剂中的一种；所述固化剂选用均 苯四甲酸酐等酸酐型剂中的一种；填料选用石棉粉、铝粉、钛白粉中的一种。优选为环氧树脂100份，均苯四甲酸酐15份，叔胺15份，石棉粉20份，溶剂选用 二甲苯。进一步，在步骤3之前，重复操作步骤2 —次以上。进一步，步骤1中浓HF侵蚀时间为25-35min ；步骤2中合成耐高温环氧树脂原料 及原料重量比为，环氧树脂90-110份，均苯四甲酸酐10-20份，叔胺10-20份，石棉粉15-25 份；粘覆C18键合硅胶厚度为25-35微米；步骤3中的固化时间温度为160-200°C，固化时 间为50-70min ；步骤4中的回流温度为50_70°C，回流时间为30-50min。本发明的有益效果是利用合成高温环氧树脂或有机硅树脂将吸附剂固定在不锈 钢纤维表面，形成热稳定性好，耐溶剂冲洗的的涂层材料从而实现对痕量有机物的富集。将 吸附剂结合到萃取纤维上的形式，便于吸附剂对样品的静态顶空捕集。特别适用于分析水 中的芳香烃化合物和多环芳烃等有机物成分，与常规的SPME固相涂层比较，此涂层的特点 是表面积大，易于达到平衡，可令检测灵敏度提高。同时，在诸多食品分析、环境分析实验中 表现出良好的选择性和重复性。
图1为不使用萃取纤维的气相色谱基线2为实施例1制备的萃取纤维解吸温度下的气相色谱基线3为实施例1制备的萃取纤维萃取多环芳烃的气相色谱图
具体实施例方式实施例1选取长20mm，直径为0. 35mm的不锈钢纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏 水冲洗至中性，利用队吹干。称取适量环氧树脂，加入二甲苯搅拌至完全溶解，再依次加入 均苯四甲酸酐、叔胺、石棉粉，搅拌使各组分分散均勻。将处理过的不锈钢纤维表面涂渍一 层高温环氧树脂，再在外层沾取一层C18，置于烘箱内于180°C高温固化60min。将制作好的 纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷于60°C回流40min。利用实施例1中制作的不锈钢纤维对环境水样中酚类物质进行分析，采取浸入方 式萃取。不使用萃取纤维的气相色谱基线图如图1所示，萃取纤维解吸温度下的气相色谱 基线图如图2所示，萃取纤维萃取多环芳烃的气相色谱图如图3所示。实施例2选取长20mm，直径为0. 35mm的不锈钢纤维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏 水冲洗至中性，利用队吹干。将处理过的不锈钢纤维表面涂渍一层高温有机硅树脂，再在 外层沾取一层C18，置于烘箱内于180°C高温固化60min。将制作好的纤维，置于索式提取器 当中，利用二氯甲烷于60°C回流40min。
利用实施例2中制作的不锈钢纤维对香精组分进行呈香分析，采取顶空方式萃 取。其他实施例
权利要求
1.一种不锈钢固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于，包含以下步骤1)固相微萃取纤维的选取及预处理选取长10-40mm，直径为0.1-0. 5mm的不锈钢纤 维，利用浓HF侵蚀10-60min，取出，蒸馏水冲洗至中性，利用N2吹干；2)萃取纤维涂层的制作先将处理过的萃取纤维表面涂渍一层高温环氧树脂或有机 硅树脂，再在外层沾取一层吸附剂，所述吸附剂为键合有Cl到C18、苯基、苯甲基、氰基、二 醇基、氨基中的一种或多种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相；3)涂层的固化处理根据所选用的高温环氧树脂或有机硅树脂对固化温度及时间的 要求，将涂布好的不锈钢纤维置于烘箱内进行高温固化；4)萃取纤维杂质的去除将制作好的萃取纤维，置于索式提取器当中，利用二氯甲烷 于40-80°C回流20-120min，以去除涂层中的小分子杂质。
2.根据权利要求1所述的不锈钢固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于步骤2中 所述耐高温环氧树脂的合成方法为，称取适量环氧树脂，加入溶剂搅拌至完全溶解，再依次 加入固化剂、助剂、填料，搅拌使各组分分散均勻，置于5°C以下储存备用；所述溶剂选用二 甲苯、甲苯、苯、丙酮等有机溶剂中的一种；所述固化剂选用均苯四甲酸酐等酸酐型剂中的 一种；填料选用石棉粉、铝粉、钛白粉中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的不锈钢固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于在步 骤3之前，重复操作步骤2 —次以上。
4.根据权利要求1或2所述的不锈钢固相微萃取纤维的制备方法，其特征在于步骤1中浓HF侵蚀时间为25-35min ；步骤2中合成耐高温环氧树脂原料及原料重量比为，环氧树脂90-110份，均苯四甲酸 酐10-20份，叔胺10-20份，石棉粉15-25份；粘覆C18键合硅胶厚度为25-35微米；步骤3中的固化时间温度为160-200°C，固化时间为50-70min ；步骤4中的回流温度为50-70°C，回流时间为30-50min。
全文摘要
本发明提供了一种不锈钢固相微萃取纤维的制备方法。利用合成高温环氧树脂或有机硅树脂将吸附剂固定在不锈钢纤维表面，所述吸附剂为键合有C1到C18、苯基、苯甲基、氰基、二醇基、氨基中的一种或多种的液相色谱用硅胶或色谱用固定相；形成热稳定性好，耐溶剂冲洗的的涂层材料从而实现对痕量有机物的富集。以不锈钢纤维代替传统的石英纤维使其具有更高的机械强度；将吸附剂结合到萃取纤维上的形式，便于吸附剂对样品的静态顶空捕集。特别适用于分析水中的芳香烃化合物和多环芳烃等有机物成分，与常规的SPME固相涂层比较，此涂层的特点是表面积大，易于达到平衡，可令检测灵敏度提高。
文档编号B01J20/285GK102114417SQ20101051223
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者盛家川, 邓莉, 邢海鹏, 郝学财 申请人:天津春发食品配料有限公司