納米纖維輔助的頂空固相微萃取法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于揮發(fā)性組分微量或痕量檢測技術領域，涉及一種利用納米纖維材料特性輔助檢測信號放大的樣品前處理技術。
【背景技術】
[0002]隨著社會的進步，人們對各領域樣品中微量、痕量揮發(fā)性組分檢測需求日益增加。如食品領域中的肉制品、精油物質檢測等，通過對氣體揮發(fā)性成分的檢測更容易得到準確的定性檢測結果；環(huán)境領域中對水的揮發(fā)性物質進行檢測，可以更全面、準確地獲取水樣本質量狀況；生命科學領域中通過對生物樣品(血、唾液、尿液等)的揮發(fā)性物質檢測通常會獲得更豐富、多元的信息。然而由于樣品的揮發(fā)性物質濃度很低，難以檢測，因此需要更加有效的富集方法以放大檢測信號。
[0003]目前，國內外對樣品揮發(fā)性組分的檢測方法主要采取頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術進行檢測。然而，由于樣本基質復雜，揮發(fā)性組分種類多且含量極低，檢測的靈敏度還是不夠理想。因此，如何進一步提高樣品中揮發(fā)性組分檢測靈敏度仍然是關注的重點。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所解決的技術問題是:
本發(fā)明提供一種納米纖維輔助的頂空固相微萃取法，該方法利用新型的納米材料作為待測樣品中揮發(fā)性組分的富集和傳遞媒介，結合已有的成熟的固相微萃取技術，用于提高樣品中微量和痕量揮發(fā)性組分的檢測靈敏度，解決了待測樣品中揮發(fā)性組分種類多且含量極低時檢測靈敏度不夠理想的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
提供一種納米纖維輔助的頂空固相微萃取法，其具體步驟如下:
I采用具有吸附能力的納米纖維材料富集提取待測物中各種揮發(fā)性組分；
II將富集有揮發(fā)性組分的納米纖維作為傳遞媒介置于一個密閉容器中；
III用固相微萃取探頭插入密封的容器中，提高密閉容器中的溫度，使得納米纖維材料中的揮發(fā)性組分充分解析，并再次富集于固相微萃取探頭中；
IV將萃取平衡好的固相微萃取探頭注入氣相色譜儀器中進行檢測分析。
[0006]其中，步驟I中所述納米纖維材料為有機、無機、或有機與無機材料混雜、或天然聚合物溶于一定溶劑中經高壓靜電紡絲法制成，其中有機材料包括聚氧乙烯、聚乙烯醇、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚丙烯酸、丙烯酸樹脂、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚苯硫醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚N-異丙基丙烯酰胺、聚醋酸乙烯等及其衍生物中的一種或混合物；無機材料為硅、鈦的氧化物、金屬的氧化物或鹽、碳等中的一種或混合物；天然聚合物為多糖、多肽、纖維素、聚乳酸、干酪素等及其衍生物中的一種或混合物，溶劑包括N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、乙醇、丙酮、甲酸、冰乙酸、水、鹵代烴和芳香烴等中的一種或混合物。
[0007]此外，步驟I中納米纖維材料富集提取各種揮發(fā)性組分的過程可通過以下三種方式進行:
I靜態(tài)浸入富集法，用長臂萃取配件套圈中的纖維膜夾夾住膜型納米纖維，放入頂空瓶中，扣好配件套圈，使膜型納米纖維浸沒于液體待測樣品中，密封頂空瓶，低速攪拌待測樣品，進行充分富集；
II靜態(tài)頂空富集法，用短臂萃取配件套圈中的纖維膜夾夾住膜型納米纖維，放入頂空瓶中，扣好配件套圈，使纖維膜夾置于含有一定體積液體待測樣品的頂空瓶的上部，注意膜型納米纖維不能沾浸液體，密封頂空瓶，低速攪拌待測樣品，進行充分富集；若富集樣品為氣體，可先安置好裝有納米纖維膜的萃取配件套圈，密封頂空瓶，注射器抽出一定體積氣體，再注入一定體積的被富集氣體，進行充分富集。
[0008]III動態(tài)過柱富集法，取可加壓式柱狀固相萃取器件，該器件的樣品管下端填充有納米纖維材料，將液體樣品置于樣品管中，將注射器吸氣，緊密連接到樣品管上端，過柱一定體積的液體。對于氣體樣品，可用合適的軟管連接抽樣品管和氣泵，以抽氣的方式過柱。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:與現有技術相比，該方法利用納米纖維材料高效、快速的對目標物吸附/脫附的特性，首次將其作為樣品中揮發(fā)性組分的富集和傳遞媒介，并結合現有的頂空固相微萃取技術，實現各種形態(tài)樣品中揮發(fā)性有機物的高效富集、提高檢測靈敏度。
[0010]在相同操作條件下，與不用納米纖維輔助的固相微萃取技術相比，本發(fā)明對樣品中揮發(fā)性組分的富集效果顯著，分析檢測到的物質峰個數增多，且峰的響應值增大，顯著提高了樣品中微量和痕量揮發(fā)性組分的檢測靈敏度，為相關領域的研宄和應用提供了一項新技術和方法。
【附圖說明】
[0011]圖1為納米纖維輔助的頂空固相微萃取裝置；
圖2為動態(tài)過柱富集示意圖；
圖3為氣相色譜圖，a—無納米纖維輔助的固相微萃取技術；b、c、d—有納米纖維輔助的固相微萃取技術(b為靜態(tài)浸入富集法，c為動態(tài)過柱富集法，d為靜態(tài)頂空富集法)；
附圖標記:圖A:1—萃取瓶螺旋蓋，2—萃取配件套圈，3—纖維膜夾，4一攪拌子；圖B:短臂萃取配件。
【具體實施方式】
[0012]本發(fā)明提出了用新型的功能納米纖維材料富集提取各種揮發(fā)性有機物，再將納米纖維作為傳遞媒介置于一個小的密閉空間里(如一個改良后的頂空瓶，見圖1)，適當提高環(huán)境溫度，解析下揮發(fā)性組分，結合頂空固相微萃取技術，可顯著提高原有的頂空固相微萃取技術檢測靈敏度，由此建立了新的更靈敏的樣品中揮發(fā)性組分的檢測方法。
[0013]下面將結合實施例，對本發(fā)明作進一步的說明:采集某人員的唾液，對其中的揮發(fā)性組分進行檢測。
[0014]實施例一:納米纖維膜的制備
將2.00 g聚苯乙烯(PS)溶于二甲基甲酰胺和四氫呋喃混合液中(二者體積分別為8ml和12 ml)制得10wt% PS溶液，將制得的PS溶液加入到一個玻璃注射器內(直徑約2cm)，進行靜電紡絲。紡絲電壓為8.3 kV，極距為12 cm，推進速度為:1.5 mL/h。待紡絲結束后，從接收板上取下納米纖維膜氈，置于真空干燥箱中，于70°C下熱烘1.5 h，以除去殘留的溶劑，保證所用材料的清潔性。由此，得到可用于富集揮發(fā)性有機物的納米纖維(膜)。
[0015]實施例二:揮發(fā)物富集
(I)靜態(tài)浸入富集
取出潔凈的萃取瓶；放入攪拌子；加入采集、離心好的唾液上清液I HiL ;稱取5 mg納米纖維膜，使用如圖1A所示納米纖維輔助的頂空固相微萃取裝置，用長臂萃取配件套圈的纖維膜夾夾住，放入頂空瓶中，扣好配件套圈，使纖維膜完全浸沒在唾液樣品中；旋緊萃取瓶蓋子；打開磁力攪拌器，低速旋轉攪拌子。于室溫下，避光靜止放置12 ho
[0016](2)靜態(tài)頂空富集
取一個潔凈的萃取瓶；放入攪拌子；加入采集、離心好的唾液上清液I mL ;稱取5 mg納米纖維膜，使用如圖1B所示納米纖維輔助的頂空固相微萃取裝置中的短臂萃取配件套圈的纖維膜夾夾