专利名称：离子液体多滴液相微萃取的装置及使用方法
技术领域：
本发明属于分析化学领域，更具体涉及一种用于离子液体多滴液相微萃取的装置及使用 方法。
背景技术：
液相微萃取(liquid-phase microextraction，LPME)作为一种新型的样品前处理技术，在 1996年由Jeannot和Cantwell提出并发展。该技术集采样、萃取和浓縮于一体，灵敏度高、 操作简单，而且还具有快捷、廉价等特点。此外，所需有机溶剂仅为几微升至几十微升，是 一项环境友好的样品前处理新技术，特别适合于环境样品中痕量、超痕量污染物的测定。
室温离子液体是一种由有机阳离子和无机阴离子相互结合而成的一种盐类，熔点通常约 在100'C以下，室温下呈液态的物质。作为一种溶剂，室温离子液体有着很多其它有机溶剂无 法比拟的优点和独特的性质①可通过设计离子液体的阴、阳离子部分以达到所需要的某种 特性；②几乎没有蒸气压、不挥发、不易燃、不易氧化、可调的粘度，良好的热稳定性；③ 对水和空气稳定、便于操作处理、易于回收；④对许多有机化合物和金属离子均有良好的溶 解性，能够提供一个非水、极性可调的两相体系，在化学分离过程中可作为一个水的非共溶 相使用，等等。近几年来，离子液体已成为分析化学方面的研究热点之一。鉴于室温离子液 体对许多有机化合物有较好的溶解能力，且有极低的蒸气压(几乎不挥发)，在水中的溶解度 较小，具有较大的粘度和密度，又可得到较大的悬挂液滴体积，从而提高了测定灵敏度。因 而，室温离子液体是一种理想的液相微萃取溶剂。
目前己有的悬滴液相微萃取法，包括顶空单滴液相微萃取和浸入式液相微萃取两种萃取 方法。这两种方法使用的有机溶剂通常是一些易挥发的溶剂，而且粘度较小，或只是在萃取 针头套上一个聚四氟乙烯管以增加萃取溶剂体积。有限的液滴体积制约了萃取容量，而溶剂 的易挥发性使萃取时间受到限制并影响实验精密度，从而影响了整个实验的萃取结果。
也有人将难溶性离子液体用于单滴液相微萃取法，但是该方法有效利用的离子液体萃取 液体积小，萃取效果无法提高。
发明目的
本发明的目的是提供一种用于离子液体多滴液相微萃取的装置及使用方法；该装置结构 简单，设计合理，制作容易，操作简便，死体积小，易于清洗，可重复使用，富集效率高， 便于与各种分析仪器联用，能方便的控制提高萃取溶剂的体积，并能对萃取后的离子液体进 行过滤，保证进样溶剂的洁净，避免对色谱柱的污染，并可适用于各种复杂样品中痕量有机 物的富集和萃取。本发明的离子液体多滴液相微萃取的装置，包括带有密封瓶盖的萃取瓶和液相微萃取注 射器，所述液相微萃取注射器的下端穿过密封瓶盖伸入萃取瓶中，所述液相微萃取注射器的 下端连接有多孔萃取头；所述多孔萃取头包括一个腔体，腔体一端为连接液相微萃取注射器 端；腔体另一端开口处为多孔底部，所述的腔体内还设置有平行于多孔底部的有机过滤膜； 所述萃取瓶上还设置有搅拌装置。
本发明的离子液体多滴液相微萃取装置的使用方法为
a) 先将离子液体吸入液相微萃取注射器里；
b) 将液相微萃取注射器前端穿过萃取瓶的密封瓶盖；
c) 将多孔萃取头连接在步骤1所述的液相微萃取注射器，并保证接口处密封无漏液；
d) 将套有多孔萃取头的液相微萃取注射器插入待萃取溶液中，缓慢的压下注射器推杆， 使离子液体进入多孔萃取头的腔体内，待排光腔体内的气体后离子液体在压力的作用 下通过有机过滤膜，从多孔底部的细孔中成液滴状被挤出，并由于张力作用而悬挂在 底部上；
e) 在萃取瓶中萃取一定时间后，缓慢的抽回离子液体，此时离子液体经过多孔萃取头的 有机过滤膜进行过滤去除杂质干扰并消除气泡，待多孔萃取头内的离子液体完全吸回 液相微萃取注射器后，打开萃取瓶瓶盖，卸去多孔萃取头，抽出液相微萃取注射器， 样品溶液可用于分析。
本发明的显著优点为
1) 本发明装置的特殊结构，其死体积小，能有效减少萃取液的稀释程度；有机过滤膜可用 于过滤萃取后引入的杂质并消除气泡；多孔塑料底部有许多细孔，能用于悬挂离子液滴， 从而增加液滴的总体积，增大萃取量。
2) 本发明采用离子液体作为萃取溶剂，由于其特殊的物理性质而能更多、更持久的悬挂于 微萃取装置的底部，有效的提高了萃取效果。
3) 本发明的多孔底部大大增加了目前单滴液相微萃取的萃取溶剂总体积，保证更大的萃取 体积和萃取能力；
4) 本发明的装置的有机滤膜在过滤萃取后能去除大分子等杂质，并能消除气泡的干扰，抛 弃型的有机滤膜有效保证萃取后的溶剂干净，避免了进样溶剂的污染和大分子干扰的问 题，保证联用的分析系统的不受复杂基质的污染。
5) 本发明的多孔萃取头死体积小，易于清洗，可重复使用；
6) 本发明的装置的各部件可自由拆分、替换，保证了装置维修和组装的方便和快捷。
7) 本发明的装置不但保持传统单滴液相微萃取集分离、富集和进样于一体的优点，而且还在单滴液相微苹取基础上，能大大增加萃取液体的体积、提高萃取效率及液滴的稳定性。 该装置便于与各种分析仪器联用，能方便的控制提高萃取溶剂的体积，并能对萃取后的 离子液体进行过滤，保证了进样溶剂的洁净，从而避免了对色谱柱的污染，并可适用于 各种复杂样品中痕量有机物的富集和萃取。
图l是本发明离子液体多滴液相微萃取装置的多孔萃取头示意图，其中，l多孔萃取头;
2有机过滤膜；3多孔底部。
图2是本发明离子液体多滴液相微萃取装置的多孔萃取头的多孔底部图。 图3是本发明实施例1可拆分漏斗状多孔萃取头示意图，其中IO为拆分腔体开口处。 图4是本发明离子液体多滴液相微萃取装置的多孔萃取头的拆分上部腔体图；4上拆分
腔体开口处。
图5是本发明离子液体多滴液相微萃取装置的多孔萃取头的拆分下部腔体图。5下拆分 腔体开口处。
图6是离子液体多液滴离子液体液相微萃取整个装置的密封装置示意图。其中，6液相 微萃取注射器；7带有密封瓶盖的萃取瓶；8可控温磁力搅拌器；9铁架台。
具体实施例方式
本发明的离子液体多滴液相微萃取的装置，包括带有密封瓶盖的萃取瓶7和液相微萃取 注射器6，所述液相微萃取注射器6的下端穿过密封瓶盖伸入萃取瓶7中，所述液相微萃取 注射器6的下端连接有多孔萃取头1;所述多孔萃取头1包括一个腔体，腔体一端为连接液 相微萃取注射器端；腔体另一端开口处为多孔底部3，所述的腔体内还设置有平行于多孔底 部的有机过滤膜2;所述萃取瓶上还设置有搅拌装置8。
所述的液相微萃取注射器设置在支架9上；支架可以采用铁架台。
所述的搅拌装置8为可控温磁力搅拌器。
所述多孔萃取头腔体可以为上、下可拆分结构；多孔萃取头上、下拆分腔体开口处设置 为可相互扣合，如设置有可扣合的螺旋纹或其它方式的可扣合设计。
所述多孔萃取头腔体可以为漏斗形状或圆柱状等，可以采用塑料材质。 有机过滤膜为高分子材料，可以为聚酰胺、醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜或聚氟聚 合物等中的一种。
按照以上结构组装本发明的装置。
本发明的离子液体多滴液相微萃取装置的使用方法为
a)先将离子液体吸入液相微萃取注射器里；b)将液相微萃取注射器前端穿过萃取瓶的密封瓶盖；
C)将多孔萃取头连接在步骤1所述的液相微萃取注射器，并保证接口处密封无漏液；
d) 将套有多孔萃取头的液相微萃取注射器插入待萃取溶液中，缓慢的压下注射器推杆， 使离子液体进入多孔萃取头的腔体内，待排光腔体内的气体后离子液体在压力的作用 下通过有机过滤膜，从多？L底部的细孔中成液滴状被挤出，并由于张力作用而悬挂在 底部上；
e) 在萃取瓶中萃取一定时间后，缓慢的抽回离子液体，此时离子液体经过多孔萃取头的 有机过滤膜进行过滤去除杂质干扰并消除气泡，待多孔萃取头内的离子液体完全吸回 液相微萃取注射器后，打开萃取瓶瓶盖，卸去多孔萃取头，抽出液相微萃取注射器， 样品溶液可用于分析。
离子液体根据需要更换为其它有机萃取溶剂。 以下是本发明的具体实施例，但是本发明不仅限于此。 实施例1
按照以上所述装置，采用可拆分漏斗状多孔萃取头。
本发明的萃取溶液包括萃取基质(包括水样、血样、尿样等；萃取目标物质)；萃取条 件调节液，包括HC1、 NaOH等。
本发明的离子液体包括l-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、l-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐 等。离子液体可更换为辛醇、甲苯等其他有机萃取溶剂。
本发明的离子液体多滴液相微萃取装置进行萃取的使用步骤为
1) 配制所需萃取的溶液；
2) 先将一定体积(50-100uL)的离子液体(或其他有机萃取溶剂)吸入液相微萃取注 射器里；
3) 将液相微萃取注射器下端穿过萃取瓶的密封瓶盖；
4) 将多孔过滤装置接在步骤1所述的液相微萃取注射器，并保证接口处密封无漏液；
5) 将套有多孔萃取头的液相微萃取注射器插入待萃取溶液中，缓慢的压下注射器推杆， 使离子液体进入过滤系统的空腔体内，待排光腔内气体后离子液体在压力的作用下通 过有机过滤膜，从多孔底部的细孔中成液滴状被挤出，并由于张力作用悬挂在底部上；
6) 在萃取瓶中萃取一定时间后，缓慢的抽回离子液体，此时离子液体经过多孔萃取头内 的有机过滤膜进行过滤去除杂质干扰并消除气泡，待多孔萃取头腔体内的离子液体完 全吸入注射器后，打开萃取瓶瓶盖，卸去多孔萃取头，抽出液相微萃取注射器，即可 液相进样10-50 uL。本发明的离子液体多滴液相微萃取装置进行清洗的步骤为
1) 将多孔萃取头从液相微萃取注射器前端取下后，旋开塑料结构，取出有机滤膜；
2) 将过滤系统和多孔底部用丙酮清洗后，更换有机滤膜即可。
权利要求
1.一种离子液体多滴液相微萃取的装置，包括带有密封瓶盖的萃取瓶和液相微萃取注射器，其特征在于所述液相微萃取注射器的下端穿过密封瓶盖伸入萃取瓶中，所述液相微萃取注射器的下端连接有多孔萃取头；所述多孔萃取头包括一个腔体，腔体一端为连接液相微萃取注射器端；腔体另一端开口处为多孔底部，所述的腔体内还设置有平行于多孔底部的有机过滤膜；所述萃取瓶上还设置有搅拌装置。
2. 根据权利要求1所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述的液相微萃 取注射器设置在支架上。
3. 根据权利要求1所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述的搅拌装置 为可控温磁力搅拌器。
4. 根据权利要求1所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述多孔萃取头 腔体为上、下可拆分结构。
5. 根据权利要求4所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述多孔萃取头 上、下拆分腔体开口处设置为可相互扣合。
6. 根据权利要求5所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述多孔萃取头 上、下拆分腔体开口处设置有可扣合的螺旋纹。
7. 根据权利要求1所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述多孔萃取头 腔体为漏斗形状或圆柱状。
8. 根据权利要求1所述的离子液体多滴液相微萃取的装置，其特征在于所述有机过滤膜 材料为聚酰胺、醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜或聚氟聚合物中的一种。
9. 一种如权利要求1、 2、 3、 4、 5、 6、 7或8所述的离子液体多滴液相微萃取装置的使用 方法，其特征在于所述使用方法的步骤为a) 先将离子液体吸入液相微萃取注射器里；b) 将液相微萃取注射器前端穿过萃取瓶的密封瓶盖；C)将多孔萃取头连接在步骤1所述的液相微萃取注射器，并保证接口处密封无漏液；d) 将套有多孔萃取头的液相微萃取注射器插入待萃取溶液中，缓慢的压下注射器推杆， 使离子液体进入多孔萃取头的腔体内，待排光腔体内的气体后离子液体在压力的作用 下通过有机过滤膜，从多孔底部的细孔中成液滴状被挤出，并由于张力作用而悬挂在 底部上；e) 在萃取瓶中萃取一定时间后，缓慢的抽回离子液体，此时离子液体经过多孔萃取头的 有机过滤膜进行过滤去除杂质干扰并消除气泡，待多孔萃取头内的离子液体完全吸回 液相微萃取注射器后，打开萃取瓶瓶盖，卸去多孔萃取头，抽出液相微萃取注射器，样品溶液可用于分析。
10.根据权利要求9所述的离子液体多滴液相微萃取装置的使用方法，其特征在于所述离 子液体根据需要更换为其它有机萃取溶剂。
全文摘要
本发明提供一种用于离子液体多滴液相微萃取的装置及使用方法；包括带有密封瓶盖的萃取瓶、液相微萃取注射器、多孔萃取头、搅拌装置和支架；使用时将液相微萃取注射器下端穿过萃取瓶的密封瓶盖，伸入待萃取溶液中进行萃取，本发明装置结构简单，设计合理，制作容易，操作简便，死体积小，易于清洗，可重复使用，富集效率高，便于与各种分析仪器联用，能方便的控制提高萃取溶剂的体积，并能对萃取后的离子液体进行过滤，保证进样溶剂的洁净，避免对色谱柱的污染，并可适用于各种复杂样品中痕量有机物的富集和萃取。
文档编号B01D11/04GK101406766SQ200810072068
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月6日 优先权日2008年11月6日
发明者薇 刘, 兰 张, 魏振易 申请人:福州大学