專利名稱：一種金屬載體的Tenax涂層攪拌萃取棒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品、環(huán)境、生物樣品中有機(jī)物的痕量分析領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬 載體的Tenax涂層攪拌萃取棒的制備方法，該萃取棒適用于對(duì)土壤、大氣、香精香料、室內(nèi) 空氣、醇、酚、胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。
背景技術(shù)：
由于大部分分析樣品的基體和組成相當(dāng)復(fù)雜，在通常情況下樣品前處理成為樣品 分析中不可或缺的重要步驟。它起著濃縮被測(cè)痕量組分，提高方法靈敏度及清潔試樣的作 用。傳統(tǒng)的樣品前處理方法有液.液萃取、索氏萃取、層析、蒸餾、吸附、離心以及過(guò)濾 等，但這些方法普遍具有使用大量有機(jī)溶劑、處理時(shí)間長(zhǎng)和操作步驟多的缺點(diǎn)。這些方法不 但容易損失樣品、產(chǎn)生較大誤差，而且有毒溶劑的使用會(huì)影響操作人員健康，污染環(huán)境。為 此，無(wú)溶劑或少溶劑、準(zhǔn)確度高、快速、簡(jiǎn)便的樣品前處理方法的研究，已成為當(dāng)今分析化學(xué) 的前沿研究課題之一。固相微萃取技術(shù)是20世紀(jì)90年代興起的一項(xiàng)新穎的樣品前處理與富集技術(shù)，它 最先由加拿大Waterloo大學(xué)的Pawliszyn教授的研究小組于1989年首次進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究， 屬于非溶劑型選擇性萃取法。它幾乎可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性 或半揮發(fā)性物質(zhì)的分析。SPME的最大特點(diǎn)就是集取樣、萃取、富集、進(jìn)樣于一體，因而操作 簡(jiǎn)便，并且不需溶劑，萃取速度快、操作成本低、不污染環(huán)境、便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化以及易于與色 譜、電泳等高效分離檢測(cè)手段聯(lián)用，因此，在化學(xué)、醫(yī)藥、食品、環(huán)境領(lǐng)域及藥物分析中得到 了廣泛的應(yīng)用。攪拌棒吸附萃取(Stirbarsorptive extraction, SBSE)是由 Erik Baltussen 等 人于1999年提出的，是在固相微萃取(Solid Phase Micro Extraction, SPME)基礎(chǔ)上發(fā) 展起來(lái)的一種新型樣品前處理技術(shù)。該技術(shù)與固相微萃取一樣具有簡(jiǎn)單、高效、快速、重現(xiàn) 性好、綠色無(wú)溶劑等優(yōu)點(diǎn)，并在萃取過(guò)程中吸附攪拌棒自身完成攪拌，避免了在Fiber SPME 中攪拌子的競(jìng)爭(zhēng)吸附，而且其萃取固定相的體積比SPME大50倍以上，因此富集倍數(shù)明顯提 高，非常適合痕量分析。在國(guó)外該技術(shù)已成功地應(yīng)用于環(huán)境樣品、食品中污染物、毒品、醫(yī)藥 和農(nóng)藥殘留、人體內(nèi)分泌干擾物質(zhì)、多環(huán)芳烴、苯系物和多氯聯(lián)苯等的分析。德國(guó)Gerstel GnlbH公司選用PDMS作為萃取涂層，推出了商品化的攪拌棒 (Twister Gerstel GnlbH)。Twister 是由 0. 5mm 或 Imm 的 PDMS 硅橡膠管，套在一內(nèi)封磁芯 的玻璃管上制成.但是，商品化的SBSE裝置只有PDMS這一種固定相涂層，而且商品化SBSE 裝置價(jià)格較高，SBSE技術(shù)的應(yīng)用受到了較大的限制。為此，對(duì)SBSE技術(shù)的研究是一項(xiàng)十分 有創(chuàng)新性和實(shí)際意義的工作。已有的攪拌萃取棒均以玻璃棒為載體，材質(zhì)易碎，本發(fā)明以金屬棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻 璃棒使其具有更高的機(jī)械強(qiáng)度、堅(jiān)固耐用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種萃取棒的制備方法，該方法包含如下步 驟(a)金屬棒的選取及預(yù)處理選取長(zhǎng)10-40mm，直徑為0. 5_5mm的金屬棒，利用二氯甲烷對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理；
(b)合成耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂稱取適量環(huán)氧樹(shù)脂，加入溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑、填料，攪 拌使各組分分散均勻，得耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂，置于5°C以下儲(chǔ)存?zhèn)溆?，其中環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、 助劑和填料的重量比為20 3 3 4；(c)攪拌棒涂層的制作先將處理過(guò)的棒體表面涂漬一層步驟(b)制備的耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂， 再在外層沾取一層Tenax吸附劑，可通過(guò)重復(fù)步驟(c)調(diào)整涂層厚度；(d)涂層的固化處理將涂漬涂層的棒體置于烘箱內(nèi)進(jìn)行高溫固化；(e)萃取棒體雜質(zhì)的去除將制作好的萃取棒，置于索式提取器當(dāng)中，利用二氯甲烷于40-80°C回流 20-120min，以去除吸附劑及環(huán)氧樹(shù)脂中的小分子雜質(zhì)。其中，萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不銹鋼或合金；萃取棒若以 頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；固化劑為均苯四甲酸酐；助劑為叔胺。填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。Tenax吸附劑選自2，6_ 二苯呋喃多孔聚合物樹(shù)脂或其他類聚合物涂層。本發(fā)明金屬載體的Tenax涂層攪拌萃取棒以金屬棒為載體，利用合成高溫環(huán)氧樹(shù) 脂或有機(jī)硅樹(shù)脂將Tenax固定在金屬棒表面，形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的的涂層材料 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量有機(jī)物的富集。在萃取過(guò)程中棒體自身完成攪拌，避免了在Fiber SPME中 攪拌子的競(jìng)爭(zhēng)吸附；以金屬棒代替?zhèn)鹘y(tǒng)的玻璃棒使其具有更高的機(jī)械強(qiáng)度、堅(jiān)固耐用；將 吸附劑結(jié)合到攪拌棒上的形式，更有利于吸附劑對(duì)液體樣品的處理以及靜態(tài)的頂空捕集。 特別適用于對(duì)土壤、大氣、香精香料、室內(nèi)空氣、醇、酚、胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。


圖1為不使用攪拌萃取棒的氣相色譜基線2為使用實(shí)施例1的攪拌萃取棒解吸溫度下的氣相色譜基線3為利用實(shí)施例1的攪拌萃取棒萃取正構(gòu)烷烴(Cltl-C2tl)的氣相色譜圖
具體實(shí)施例方式為了理解本發(fā)明，下面以實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但不限制本發(fā)明。實(shí)施例1
選取長(zhǎng)25mm，直徑為2mm的鐵棒，利用二氯甲烷對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理。稱取IOOg 環(huán)氧樹(shù)脂，加入二甲苯攪拌至完全溶解，再依次加入15g均苯四甲酸酐、15g叔胺、20g石棉 粉，攪拌使各組分分散均勻。將處理過(guò)的棒體表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂，再在外層沾取 一層Tenax吸附劑，將棒體置于烘箱內(nèi)于180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于 索式提取器當(dāng)中，利用二氯甲烷于60°C回流40min。環(huán)氧樹(shù)脂是多官能縮水甘油型環(huán)氧樹(shù)脂，市場(chǎng)購(gòu)買得到。Tenax吸附劑是Tenax TA。實(shí)施例2選取長(zhǎng)25mm，直徑為2mm的鎳棒，利用二氯甲烷對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理。將處理過(guò) 的棒體表面涂漬一層有機(jī)硅樹(shù)脂，再在外層沾取一層Tenax吸附劑，將棒體置于烘箱內(nèi)于 180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于索式提取器當(dāng)中，利用二氯甲烷于60°C回 流 40mino實(shí)施例3選取長(zhǎng)25mm，直徑為2mm的不銹鋼棒，利用二氯甲烷對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理。將處理 過(guò)的棒體表面涂漬一層有機(jī)硅樹(shù)脂，再在外層沾取一層2，6- 二苯呋喃多孔聚合物樹(shù)脂，將 棒體置于烘箱內(nèi)于180°C高溫固化60min。將制作好的萃取棒，置于索式提取器當(dāng)中，利用 二氯甲烷于60°C回流40min。實(shí)施例4利用實(shí)施例1中制作的攪拌萃取棒對(duì)水中多環(huán)芳烴類物質(zhì)進(jìn)行分析，采取攪拌萃 取方式，溶劑法解吸。實(shí)施例5利用實(shí)施例1中制作的攪拌萃取棒對(duì)對(duì)香精組分進(jìn)行呈香分析，采取頂空方式萃 取，熱脫附法解吸。本發(fā)明的產(chǎn)品已經(jīng)通過(guò)具體的實(shí)施例進(jìn)行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以借鑒本發(fā) 明的內(nèi)容適當(dāng)改變?cè)?、工藝條件等環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的其它目的，其相關(guān)改變都沒(méi)有脫離 本發(fā)明的內(nèi)容，所有類似的替換和改動(dòng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，都被視為 包括在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種萃取棒的制備方法，該方法包含如下步驟(a)金屬棒的選取及預(yù)處理選取長(zhǎng)10 40mm，直徑為0.5 5mm的金屬棒，利用二氯甲烷對(duì)其表面進(jìn)行預(yù)處理；(b)合成耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂稱取適量環(huán)氧樹(shù)脂，加入溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化劑、助劑、填料，攪拌使各組分分散均勻，得耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂，置于5℃以下儲(chǔ)存?zhèn)溆茫渲协h(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、助劑和填料的重量比為20∶3∶3∶4；(c)攪拌棒涂層的制作先將處理過(guò)的棒體表面涂漬一層步驟(b)制備的耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂，再在外層沾取一層Tenax吸附劑，可通過(guò)重復(fù)步驟(c)調(diào)整涂層厚度；(d)涂層的固化處理將涂漬涂層的棒體置于烘箱內(nèi)進(jìn)行高溫固化；(e)萃取棒體雜質(zhì)的去除將制作好的萃取棒，置于索式提取器當(dāng)中，利用二氯甲烷于40 80℃回流20 120min，以去除吸附劑及環(huán)氧樹(shù)脂中的小分子雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不 銹鋼或合金；萃取棒若以頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中溶劑選自二甲苯、甲苯、苯或丙酮；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中固化劑為均苯四甲酸酐；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中填料選自石棉粉、鋁粉或鈦白粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中Tenax吸附劑為2，6_二苯呋喃多孔聚合物樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬載體的Tenax涂層攪拌萃取棒的制備方法，該方法包含如下步驟(a)金屬棒的選取及預(yù)處理；(b)合成耐高溫環(huán)氧樹(shù)脂；(c)攪拌棒涂層的制作；(d)涂層的固化處理；(e)萃取棒體雜質(zhì)的去除。其中，萃取棒若以攪拌方式使用，金屬選自鐵、鎳、鈷、不銹鋼或合金；萃取棒若以頂空或超聲方式使用，金屬選自不銹鋼、銅、鋁或合金。萃取棒利用合成高溫環(huán)氧樹(shù)脂或有機(jī)硅樹(shù)脂將Tenax固定在金屬棒表面，形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的的涂層材料從而實(shí)現(xiàn)對(duì)痕量有機(jī)物的富集。特別適用于對(duì)土壤、大氣、香精香料、室內(nèi)空氣、醇、酚、胺醛、酮、鹵代芳烴等樣品的處理。
文檔編號(hào)B01J20/32GK101992069SQ201010270649
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者鄧?yán)? 邢海鵬, 郝學(xué)財(cái) 申請(qǐng)人:天津春發(fā)食品配料有限公司