專利名稱：一種金屬載體固相微萃取纖維的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及食品、環(huán)境、生物樣品中有機物的痕量分析領域，特別涉及一種金屬載 體固相微萃取纖維。
背景技術：
固相微萃取(solid phase microextraction, SPME)技術是一種新穎的樣品前處 理技術。1989年，加拿大Waterloo大學的Belardi與Pawliszynl首次報道了 SPME技術； 1993年，美國的Supelco公司推出商品化的SPME裝置；1995年，Chen和Pawliszynl設計 出固相微萃取-高效液相色譜(SPME-HPLC)聯(lián)用接口裝置，并由Supelco公司生產(chǎn)出商品。 1997年，Eisert和Pawliszyn設計出自動進樣的SPME-HPLC聯(lián)用裝置-管內(nèi)(In-tube) SPME-HPLC聯(lián)用裝置；1997年，Nguyen等實現(xiàn)了固相微萃取-毛細管電泳(SPME-CE)的在 線聯(lián)用。此外，SPME還可與傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、紫外吸收光譜(UV)、電感耦合等 離子體質譜(ICP-Ms)等聯(lián)用。SPME集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體，具有簡便、快速、便攜、高效、無需有機溶劑 及易于與氣相色譜、高效液相色譜、氣質聯(lián)用、毛細管電泳等分析儀器聯(lián)用的優(yōu)點。因此，在 環(huán)境分析、食品分析、藥物分析、生物樣品分析等領域得到了廣泛的應用。SPME的分析目標 物除了有機物外，還包括無機物、元素等，可用于氣體、液體、固體等樣品中各類揮發(fā)和半揮 發(fā)物質的分析。最早商品化的固相微萃取(Fiber SPME)裝置狀似一只注射器，由萃取頭和手柄兩 部分組成。萃取頭是一根Icm長，涂有不同固定相的熔融石英纖維。因此，萃取頭在使用過 程中極易折斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種金屬載體固相微萃取纖維。本發(fā)明采用的技術方案為—種金屬載體固相微萃取纖維，由載體及其表面的涂層組成，所述載體為長 10-40mm，直徑為0. 1-0. 5mm的金屬纖維，所述涂層包括吸附劑層，還包括耐高溫環(huán)氧樹脂 層或有機硅樹脂層，所述吸附劑為石墨化碳黑、硅膠或黏土中一種或幾種。一種金屬載體固相微萃取纖維，該萃取纖維是按照包括如下步驟的方法制備得 到(a)選取長10-40mm，直徑為0. 1-0. 5mm的金屬纖維，利用濃HF侵蝕10_60min，取
出，蒸餾水沖洗至中性，利用N2吹干；(b)先在經(jīng)過表面預處理的金屬纖維的表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹 脂，再在外層沾取一層吸附劑，所述吸附劑為石墨化碳黑、硅膠或黏土中一種或幾種，得涂 層或重復涂漬和沾取來調整涂層厚度；(C)將涂好涂層的萃取纖維置于烘箱內(nèi)進行高溫固化；
(d)將高溫固化好的萃取纖維，置于索式提取器中，用二氯甲烷于40-80°C回流 20-120min,以去除雜質。優(yōu)選地，所述金屬纖維為不銹鋼纖維或合金纖維。優(yōu)選地，所述吸附劑為石墨化碳黑，具體地，所述吸附劑為Carbograph。優(yōu)選地，所述耐高溫環(huán)氧樹脂的合成方法為向環(huán)氧樹脂中加入有機溶劑攪拌至完 全溶解，再依次加入固化劑、助劑和填料，攪拌使各組分分散均勻，制備得到耐高溫環(huán)氧樹 脂，其中各物質的重量份數(shù)比為環(huán)氧樹脂固化劑助劑填料=20 3 3 4，置于 5°C以下儲存?zhèn)溆?。?yōu)選地，所述有機溶劑為二甲苯、甲苯、苯或丙酮中一種。優(yōu)選地，所述固化劑為酸酐型劑，優(yōu)選為均苯四甲酸酐。優(yōu)選地，所述助劑為叔胺。優(yōu)選地，所述填料為石棉粉、鋁粉或鈦白粉中一種。本發(fā)明所具有的有益效果本發(fā)明提供了一種金屬載體固相微萃取纖維，利用合成耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅 樹脂將吸附劑固定在金屬纖維表面，形成熱穩(wěn)定性好，耐溶劑沖洗的的涂層材料從而實現(xiàn) 對痕量有機物的富集。以金屬纖維代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石英纖維使萃取纖維具有更高的機械強度； 將吸附劑結合到萃取纖維上的形式，便于吸附劑對樣品的靜態(tài)頂空捕集。本發(fā)明萃取纖維 表面多孔，熱穩(wěn)定性高，不保留水，吸附容量大，特別適合用于分析水中和空氣中微量污染 物。


圖1為不使用萃取纖維的氣相色譜基線圖；圖2為使用實施例1的萃取纖維解吸溫度下的氣相色譜基線圖；圖3為利用實施例1的萃取纖維萃取苯系物的氣相色譜圖。圖3中，1為苯，2為甲苯，3為乙苯，4為對二甲苯，5為鄰二甲苯。
具體實施例方式下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例1選取長20mm，直徑為0. 35mm的不銹鋼纖維，利用濃HF侵蝕30min，取出，蒸餾水沖 洗至中性，利用N2吹干；稱取IOOg環(huán)氧樹脂，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叔胺和20g石棉粉，攪拌使各組分分散均勻，制得耐高溫環(huán)氧樹脂；在處 理過的不銹鋼纖維表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂，再在外層沾取一層Carbograph，置于烘 箱內(nèi)于180°C高溫固化60min;將高溫固化好的萃取纖維，置于索式提取器當中，利用二氯 甲烷于60°C回流40min，制得萃取纖維。其中環(huán)氧樹脂為多官能縮水甘油型環(huán)氧樹脂，市場購買得到。實施例2選取長20mm，直徑為0. 35mm的不銹鋼纖維，利用濃HF侵蝕40min，取出，蒸餾水沖 洗至中性，利用N2吹干；在處理過的不銹鋼纖維表面涂漬一層有機硅樹脂，再在外層沾取一層黏土，置于烘箱內(nèi)于180°C高溫固化60min，將高溫固化好的萃取纖維，置于索式提取器 當中，利用二氯甲烷于60°C回流40min，制得萃取纖維。實施例3利用實施例1中制作的萃取纖維對河水中的有機物質進行分析，采取浸入方式萃 取。實施例4利用實施例2中制作的萃取纖維對水果香精組分進行呈香分析，采取頂空方式萃 取。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術方案作任何形式 上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修 飾，均仍屬于本發(fā)明的技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
一種金屬載體固相微萃取纖維，由載體及其表面的涂層組成，其特征在于，所述載體為長10 40mm，直徑為0.1 0.5mm的金屬纖維，所述涂層包括吸附劑層，還包括耐高溫環(huán)氧樹脂層或有機硅樹脂層，所述吸附劑為石墨化碳黑、硅膠或黏土中一種或幾種。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于，該萃取纖維是 按照包括如下步驟的方法制備得到(a)選取長10-40mm，直徑為0.1-0. 5mm的金屬纖維，利用濃HF侵蝕10_60min，取出，蒸 餾水沖洗至中性，利用N2吹干；(b)先在經(jīng)過表面預處理的金屬纖維的表面涂漬一層耐高溫環(huán)氧樹脂或有機硅樹脂， 再在外層沾取一層吸附劑，所述吸附劑為石墨化碳黑、硅膠或黏土中一種或幾種，得涂層或 重復涂漬和沾取來調整涂層厚度；(c)將涂好涂層的萃取纖維置于烘箱內(nèi)進行高溫固化；(d)將高溫固化好的萃取纖維，置于索式提取器中，用二氯甲烷于40-80°C回流 20-120min,以去除雜質。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述金屬 纖維為不銹鋼纖維或合金纖維。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述吸附 劑為石墨化碳黑。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述耐高 溫環(huán)氧樹脂的合成方法為向環(huán)氧樹脂中加入有機溶劑攪拌至完全溶解，再依次加入固化 劑、助劑和填料，攪拌使各組分分散均勻，制備得到耐高溫環(huán)氧樹脂，其中各物質的重量份 數(shù)比為環(huán)氧樹脂固化劑助劑填料=20 3 3 4，置于5°C以下儲存?zhèn)溆谩?br> 6.根據(jù)權利要求4所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述吸附劑為 Carbograph0
7.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述有機溶劑 為二甲苯、甲苯、苯或丙酮中一種。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述固化劑為 均苯四甲酸酐。
9.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述助劑為叔胺。
10.根據(jù)權利要求5所述的一種金屬載體固相微萃取纖維，其特征在于所述填料為石 棉粉、鋁粉或鈦白粉中一種。
全文摘要
一種金屬載體固相微萃取纖維，涉及食品、環(huán)境、生物樣品中有機物的痕量分析領域，由載體及其表面的涂層組成，所述載體為長10-40mm，直徑為0.1-0.5mm的金屬纖維，所述涂層包括吸附劑層，還包括耐高溫環(huán)氧樹脂層或有機硅樹脂層，所述吸附劑為石墨化碳黑、硅膠或黏土中一種或幾種。本發(fā)明萃取纖維表面多孔，熱穩(wěn)定性高，不保留水，吸附容量大，特別適合用于分析水中和空氣中微量污染物。
文檔編號B01J20/28GK101992074SQ20101027081
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權日2010年9月2日
發(fā)明者鄧莉, 邢海鵬, 郝學財 申請人:天津春發(fā)食品配料有限公司