一种氯酚石墨烯基分子印迹固相萃取小柱及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及环境监测和处理技术领域，尤其设及一种氯酪石墨締基分子印迹固相 萃取小柱及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 氯酪类化合物（如：2-氯酪、2, 4-二氯酪、2, 4, 6- Ξ氯酪和五氯酪）广泛应用于 农药、医药和合成材料等行业，是芳香族化合物中用途最广、毒性最大、污染较严重的一类 化合物。由于氯酪在水中具有一定的溶解性，并且由于其辛醇/水分配系数较大（1巧OW为 2. 17~5. 01)，具有明显的脂溶性，能够通过食物链在生物圈中积累，从而大大加剧了它们 的污染性。目前，在废弃物、污泥、沉积物、±壤、地下水及雨水中均已检测到氯酪的存在。研 究表明，氯酪具有较强的致癌性和致崎性，长期接触会造成人体多器官损伤，其高毒性和难 降解性已受到广泛关注，因此被美国环境署巧PA)和中国国家环保总局列入优先控制污染 物的黑名单。最新研究发现，低浓度的氯酪化合物即可引起实验动物的生物效应，干扰生物 体中内源性激素的正常分泌，低剂量效应研究已成为当今氯酪类化合物研究的一个重要方 向，因此，开展痕量氯酪的富集净化与检测技术研究有益于促进环境水质监测技术的发展。 [000引 由于环境水样中的氯酪残留一般处于痕量水平（ng级），且基体复杂，因此样品的 富集与净化技术已成为其分析检测的关键步骤。如今，环境水样中痕量氯酪的富集检测技 术主要包括液/液萃取法和固相萃取法，相比于液/液萃取法，固相萃取法具有操作简单、 溶剂消耗少、富集效率高和易于自动化控制等优点。然而，商品化的固相萃取小柱多采用 Cis、改性二氧化娃和Ξ氧化二侣等材料作为填料，对氯酪的富集效率和选择性较差。因此， 设计开发对氯酪具有高选择性和高富集倍数的固相萃取小柱对于样品前处理技术的进步 有着十分重要的科学价值和现实意义。
[0004] 申请号为200710179247. 4(公开号为CN 101456923 A)的中国发明专利 《2, 4, 6- Ξ氯酪分子印迹微球聚合物》提供了一种2, 4, 6- Ξ氯酪分子印迹微球聚合物，该 聚合物W 2, 4, 6- Ξ氯酪为模板分子，乙腊、甲苯或乙腊/甲苯混合物为溶剂，在交联剂和 引发剂存在的条件下制备，还提供了该聚合物的制备方法，包括W 2, 4,6-Ξ氯酪为模板 分子，乙腊、甲苯或乙腊/甲苯混合物为溶剂，通过热引发聚合反应，制得所述分子印迹聚 合物。该发明具有制备工艺简单、对2, 4, 6-Ξ氯酪选择性好等优点，但该聚合物仅针对 2, 4, 6-Ξ氯酪，检测对象单一，而环境水样中一般同时存在多种氯酪化合物，单一性的固相 萃取材料缺少实际的应用意义，而且该聚合物吸附位点较少，富集效率较差，因此应用于痕 量氯酪类化合物的检测时效果不佳。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的其中一个技术问题是针对现有技术而提供一种特异选择性强、 富集效率高的氯酪石墨締基分子印迹固相萃取小柱。
[0006] 本发明所要解决的另一个技术问题是针对现有技术而提供一种上述氯酪石墨締 基分子印迹固相萃取小柱的制备方法。
[0007] 本发明所要解决的再另一个技术问题是上述氯酪石墨締基分子印迹固相萃取小 柱在环境水样中痕量氯酪类化合物的富集和净化中的应用。
[0008] 本发明解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种氯酪石墨締基分子印迹固 相萃取小柱，包括空柱、筛板和填料，其特征在于：所述填料由氯酪石墨締分子印迹纳米粒 子和常规固相萃取填料W质量比1:1~10混合而成，该氯酪石墨締分子印迹纳米粒子W石 墨締表面负载磁性化3〇4高分子材料为功能单元，W待吸附的目标氯酪类化合物为模板分 子制备而成。
[0009] 作为优选，所述常规固相萃取填料为苯乙締-聚苯乙締共聚物、中性Ξ氧化二 侣和脂肪族季锭盐键合硅胶中的至少一种。
[0010] 本发明解决另一个技术问题所采用的技术方案为：氯酪石墨締基分子印迹固相萃 取小柱的制备方法包括W下步骤： W11] (1)氯酪石墨締分子印迹纳米粒子的制备： 阳01引 （1.1)制备高磁响应的单分散核壳结构磁性高分子微球：采用溶剂热法，将1. 0~ 3. 5评eCls ·6Η20、70~lOOg乙二醇、5. 0~6. 5g乙酸钢和1. 0~2. Og聚乙二醇混合，50°C 下揽拌溶解0. 5~比，随后将混合溶液加入至聚四氣乙締高压蓋中于200°C反应4~lOh， 得到磁性四氧化Ξ铁微球，然后称取50~lOOmg磁性四氧化Ξ铁微球，加入80~120血乙 腊超声分散0. 5~比，随后加入0. 2~0. 8g二乙締苯值VB)、0. 2~0. 8g甲基丙締酸缩水 甘油醋（GM)作为聚合单体和0. 01~0.1 g偶氮二异下腊（ABIN)作为引发剂，采用沉淀聚 合反应于60~100°C反应0. 5~化，制备得到高磁响应的单分散核壳结构磁性高分子微 球；
[0013] (1. 2)氧化石墨締表面簇基活化：将100~150mg氧化石墨締加入水中，超声分散 3~地，然后加入100~150mg 1-(3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺和80~90mg N-径 基班巧酷亚胺，室溫下机械揽拌30~40min ;
[0014] (1.如分子自组装：将20~50血10~50mmol/L待吸附的目标氯酪类化合物与 50~100血100~200mmol/L乙二胺溶液混合，50°C溫度下超声揽拌1~化；
[001引 （1. 4)氯酪石墨締基分子印迹复合材料的合成：将所述步骤（1. 1) (1.。（1.扣所 得的反应溶液混合置于Ξ 口烧瓶中，80~85°C溫度下超声揽拌2. 5~化，此后采用乙酸/ 甲醇混合液Ξ次洗脱材料表面模板分子，经真空干燥即得到氯酪石墨締基分子印迹复合材 料；
[0016] 似将10~lOOmg所述步骤（1)制得的氯酪石墨締分子印迹纳米粒子与10~ 30mL有机溶剂混合，超声分散10~30min至混合均匀后，转移至固相萃取空柱中，装填均匀 后用筛板封堵两端； 阳017] (3)将常规固相萃取填料与10~30血有机溶剂混合，超声分散10~30min至混合 均匀后，转移至由步骤（2)获得的装有氯酪石墨締分子印迹纳米粒子的固相萃取小柱中， 并使固相萃取小柱中氯酪石墨締分子印迹纳米粒子与常规固相萃取填料的质量比1:1~ 10,为装填均匀后，顶端用筛板封堵，用10~20mL酸性有机溶剂上柱清洗，然后用10~ 20mL有机溶剂清洗；
[0018] (4)用氮气吹扫去除固相萃取小柱中残留的有机溶剂后，于20~60°C溫度下真空 干燥1~12h，制得氯酪石墨締基分子印迹固相萃取柱。
[0019] 作为优选，所述常规固相萃取填料为Cis填料、苯乙締-聚苯乙締共聚物、中性Ξ氧 化二侣和脂肪族季锭盐键合硅胶中的至少一种。
[0020] 进一步，所述常规固相萃取填料为Cis填料，C18填料可W有效净化样品基质。
[0021] 作为优选，所述的有机溶剂为乙腊、甲醇、正己烧和丙酬中的至少一种。
[0022] 进一步，所述的有机溶剂为乙腊。
[0023] 作为优选，所述酸性有机溶剂为甲酸、乙酸和Ξ氣乙酸中的至少一种与乙腊的混 合溶液。
[0024] 进一步，所述酸性有机溶剂为甲酸与乙腊的混合液，并且甲酸与乙腊的体积比为 1:10 ~50。
[0025] 氯酪石墨締基分子印迹固相萃取小柱在环境水样中痕量氯酪类化合物的富集和 净化中的应用。
[00%]与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中氯酪石墨締基分子印迹固相萃取 小柱中的填料由氯酪石墨締基分子印迹纳米粒子与常规固相萃取填料按一定比例混合而 成，氯酪石墨締基分子印迹纳米粒子具有比表面积大、吸附位点多、吸附量大、萃取效率高、 选择性强等优点，而常规固相萃取填料的使用，不仅能降低生产成本，而且Cis等常规固相 萃取填料能显著降低色/质谱联用分析的基质效应，提高分析结果准确性，两者组合使用 可富集净化环境水样中的多种氯酪类污染物，并显著提高对环境水样中痕量氯酪类化合物 的选择性和富集净化能力，对目标分析物的富集能力是普通商品化固相萃取小柱的100~ 1000倍，使用该混合填料分子印迹固相萃取柱在使用20次后，对样品中残留痕量氯酪化合 物仍具有较高的选择性和富集能力，回收率大于91. 2%，同时该氯酪石墨締基分子印迹固 相萃取小柱的制备方法简单，工艺条件稳定，生产成本较低。
【附图说明】
[0027]图1为经本发明实施例9中制备的氯酪石墨締基分子印迹固相萃取小柱净化、浓 缩后的4种氯酪类化合物多反应监测（MRM)色谱图，其中，（1)为2, 4,6-Ξ氯酪，（2)2, 4-二 氯酪，（3) 2-氯酪，（4)五氯酪。
【具体实施方式】
[002引 W下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 阳029] 实施例1 :
[0030] (1)氯酪石墨締基分子印迹纳米粒子的制备：
[0031] (1.1)制备高磁响应的单分散核壳结构磁性高分子微球：采用溶剂热法，将 2. 5评eCls · 6H2〇、80g乙二醇、6. 5g乙酸钢和2. Og聚乙二醇混合，50°C下揽拌溶解0.化，随 后将混合溶液加入至聚四氣乙締高压蓋中于200°C反应化，得到磁性四氧化Ξ铁微球。然 后称取80mg磁性四氧化Ξ铁微球，加入100血乙腊超声分散0.化，随后加入0. 6g二乙締苯 值VB)、0. 6g甲基丙締酸缩水甘油醋（GM