專利名稱：一種攪拌膜微萃取裝置及萃取方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種攪拌膜微萃取裝置及萃取方法，用于復雜的水溶液樣品中目標物
的分離、富集，屬于分析化學樣品前處理技術領域。
背景技術：
前處理是復雜樣品分析的重要步驟。通過前處理，去除試樣中的干擾物質并濃縮 目標物，以彌補現有分離技術和儀器檢測靈敏度的不足。固相萃取具有操作簡單、方便、易 于實現自動化、使用有機溶劑少等優(yōu)點，逐漸取代傳統的液液萃取技術，成為目前應用最廣 泛的分離、富集方法之一 。 固相萃取柱是SPE的最常用操作形式， 一般填充100 500mg的40 60 y m的填 料。此外，還有將高吸附容量的碳納米管、C18、聚合物、活性炭等填充到毛細管內、注射器針 頭內、多孔膜內進行萃取的微固相萃取(y-SPE)。 P-SPE使用更少的填料、更少的有機溶 劑、易與分析儀器聯用、具有較高的富集倍數，是比傳統SPE更具潛力的分離、富集方法。
將y-SPE應用到復雜樣品中目標物的分離、富集，必須使用選擇性的填料，否則 大量基體物質也保留在填料上，干擾目標物的檢測。分子印跡聚合物是以目標分子為模板 合成的高分子聚合物，去除模板分子后，可以選擇性的吸附模板分子和與模板分子結構非 常相似的物質。分子印跡聚合物制備容易、機械強度高、可反復使用，非常適合作為P-SPE 的填料。分子印跡聚合物制備時通常是在非極性的有機溶劑如甲苯、三氯甲烷中完成的，以 增加模板分子和單體之間的氫鍵作用。這導致在進行分子印跡微固相萃取時，萃取介質應 盡可能使用制備時的溶劑，才能獲得好的萃取效率和高的萃取選擇性。這極大地限制了分 子印跡y-SPE在水溶液樣品分析中的應用。 為此， 一些研究者將分子印跡y -SPE與液液微萃取或液膜萃取結合起來。如將分 子印跡纖維插入到充滿甲苯的中空纖維膜內，直接萃取水相中的目標化合物(Hu Y.L，Wang Y.Y.，Hu Y. F.，Li G. K. ， J. Chromatogr. A， 2009， 1216， 8304-8311.);將分子印跡聚合物粒 子填充到液膜萃取的受體相(甲苯)進行萃取(Mhaka B. ， Cukrowska Ewa. ， Bui B. T. S.， Ramstr。m0. ，Haupt K. ，Tutu H. ，Chimuka L. ，J. Chromatogr. A， 2009， 1216,6796-6801.); 將磁性分子印跡粒子分散在正辛醇中，然后用于水溶液樣品中目標物的選擇性富集(Hu Y. L. ， Liu R. J. ， Zhang Y. ， Li G. K. ， TALANTA， 2009， 79， 576-582.)。在這些萃取方法中， 目標物先穿過多孔膜的膜孔或者粒子表面的有機液膜層，再在膜內有機相完成分子印跡萃 取，避免了水分子對印跡位點的競爭，提高了萃取的選擇性和萃取效率。但這些萃取裝置制 備、使用起來相對復雜，并且在萃取時要使用憎水性的聚四氟乙烯攪拌子攪拌溶液，以增強 溶液的傳質，造成攪拌子對目標物的非特異性吸附，對痕量目標物分析不利。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種攪拌膜微萃取裝置及萃取方法，用于復雜的水溶液樣品中目標 物的分離、富集。
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本發(fā)明采用的技術方案包括以下步驟 (1)制備膜信封將憎水性膜剪成一定大小的長方形膜片，對折，兩邊開口處熱密 封，形成膜信封；(2)將分子印跡聚合物填充到膜信封內，熱封口 ；(3)將膜信封浸入非水溶 性有機溶劑中；(4)將膜信封插入磁性夾；(5)將膜信封放入盛有樣品溶液的萃取瓶中，在 磁力攪拌器帶動下，膜信封攪拌瓶內樣品溶液；(6)萃取完成后，取下磁性夾，將膜信封浸 入甲醇，超聲解析。 —種攪拌膜微萃取裝置，由磁性夾和多孔膜信封構成；多孔膜信封內裝有分子印 跡聚合物，并被固定在磁性夾上；磁性夾由直徑0. 5 1mm的細絲構成，能夠在磁力攪拌器 帶動下旋轉；多孔膜信封采用憎水性膜構成，孔徑在0. 2 0. 6 m，厚度在100 200 y m。 憎水性膜可以是多孔聚丙烯膜、聚砜膜、聚四氟乙烯膜等憎水性膜。 分子印跡聚合物可以為分子印跡聚合物納米線(絲)，直徑在10 200nm，長度在 10 100iim。分子印跡聚合物也可以是分子印跡聚合物粒子，粒子直徑在l 5iim。可以 將多孔膜信封大小選擇為0. 5 1. 5cmxl. 0 2. Ocm。 所述的萃取方法是指多孔膜信封使用前用甲苯、正辛醇、正己烷等非水溶性有機 溶劑浸漬，多孔膜信封在萃取瓶攪拌瓶內樣品溶液；所述萃取瓶體積選擇為20mL 100mL。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點 1.萃取時，目標物經過多孔膜的膜孔篩分、膜內有機相的液液萃取、膜內分子印跡 聚合物的印跡萃取三重作用，選擇性好，可以直接處理復雜的水相樣品，如廢水樣品、果汁 樣品、及其它復雜環(huán)境、生物樣品。 2.微萃取裝置進行自攪拌，避免了使用憎水性的聚四氟乙烯攪拌子對目標物的非 特異性吸附。 3.微萃取裝置內填充的分子印跡聚合物的吸附容量大，獲得很大的富集倍數，可 以用于痕量目標物質的富集。 4.微萃取裝置內填充的分子印跡聚合物對目標分子的吸附、解析速度快，節(jié)省分 析時間。 5.微萃取裝置制作容易、成本低、使用方便、可反復使用100次以上。


圖1是以碳納米管為載體制備的分子印跡聚合物納米線的透射電鏡圖。 圖2是本發(fā)明的攪拌膜微萃取裝置圖。 圖3是本發(fā)明的攪拌膜微萃取裝置萃取時的示意圖。
圖中1樣品溶液；2攪拌膜微萃取裝置；3磁力攪拌器。
具體實施方式

實施例1 將分子印跡聚合物納米線(絲)填充到0. 6 ii m孔徑的聚丙烯膜信封，信封尺寸為 lx2cm，熱封口 ，放入甲苯中浸漬10min，取出后用曲別針夾住，放入盛有20mL樣品溶液的萃 取瓶內，在磁力攪拌器帶動下攪拌樣品溶液，萃取完成后，取下曲別針，將多孔膜信封浸入 lmL甲醇中，超聲5min，高效液相色譜分析解析液。
實施例2 將分子印跡聚合物納米線(絲)填充到0. 45 m孔徑的聚砜膜信封，信封尺寸為 lx2cm，熱封口 ，放入正辛醇中浸漬10min，取出后用曲別針夾住，放入盛有60mL樣品溶液的 萃取瓶內，在磁力攪拌器帶動下攪拌樣品溶液，萃取完成后，取下曲別針，將多孔膜信封浸 入lmL甲醇中，超聲5min，高效液相色譜分析解析液。
實施例3 將分子印跡聚合物粒子填充到0. 2ym孔徑的聚丙烯膜信封，信封尺寸為lx2cm， 熱封口 ，放入正己烷中浸漬10min，取出后用曲別針夾住，放入盛有60mL樣品溶液的萃取瓶 內，在磁力攪拌器帶動下攪拌樣品溶液，萃取完成后，取下曲別針，將多孔膜信封浸入lmL 甲醇中，超聲5min，高效液相色譜分析解析液。
權利要求
一種攪拌膜微萃取裝置，其特征在于所述微萃取裝置由磁性夾和多孔膜信封構成，多孔膜信封內裝有分子印跡聚合物，多孔膜信封固定在磁性夾上；所述磁性夾由直徑0.5～1mm的細絲構成，能夠在磁力攪拌器帶動下旋轉(如曲別針等)；所述多孔膜信封采用憎水性膜構成，孔徑在0.2～0.6μm，厚度在100～200μm。
2. 根據權利要求1所述的攪拌膜微萃取裝置，其特征在于憎水性膜是多孔聚丙烯膜、 聚砜膜或聚四氟乙烯膜。
3. 根據權利要求1或2所述的多孔攪拌膜微萃取裝置，其特征還在于所述分子印跡 聚合物為分子印跡聚合物納米線(絲)，直徑在10 200nm，長度在10 100 y m。
4. 根據權利要求1或2所述的多孔攪拌膜微萃取裝置，其特征還在于所述分子印跡 聚合物是分子印跡聚合物粒子，粒子直徑在1 5 m。
5. 根據權利要求1或2所述的攪拌膜微萃取裝置，其特征在于所述多孔膜信封大小 為0. 5 1. 5cmxl. 0 2. Ocm。
6. 利用權利要求1或2所述的攪拌膜微萃取裝置的萃取方法，其特征在于所述多孔 膜信封使用前用非水溶性有機溶劑浸漬，放入萃取瓶內，在磁力攪拌器帶動下，攪拌萃取瓶內溶液，萃取瓶體積選擇為20mL 100mL。
7. 利用權利要求3所述攪拌膜微萃取裝置的萃取方法，其特征在于所述多孔膜信封 使用前用非水溶性有機溶劑浸漬，放入萃取瓶內，在磁力攪拌器帶動下，攪拌萃取瓶內溶 液，萃取瓶體積選擇為20mL 100mL。
8. 利用權利要求4所述攪拌膜微萃取裝置的萃取方法，其特征在于所述多孔膜信封 使用前用非水溶性有機溶劑浸漬，放入萃取瓶內，在磁力攪拌器帶動下，攪拌萃取瓶內溶 液，萃取瓶體積選擇為20mL lOOmL。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種攪拌膜微萃取裝置及萃取方法，主要用于復雜水溶液樣品中目標物的分離、富集，屬于分析化學樣品前處理技術領域。攪拌膜微萃取裝置由磁性夾和多孔膜信封構成，多孔膜信封內裝有分子印跡聚合物，多孔膜信封固定在磁性夾上。萃取時，多孔膜信封用有機溶劑浸漬后，置于磁性夾，放入樣品溶液中攪拌，樣品中的目標物穿過浸漬有機相的多孔膜到達膜內有機相，選擇性吸附在分子印跡聚合物上。該微萃取裝置制備簡單、成本低、使用方便、富集倍數高、選擇性好、可反復使用多次，適合復雜水溶液樣品中目標物的分離、富集。
文檔編號B01D61/00GK101773741SQ20101012630
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權日2010年3月18日
發(fā)明者全燮, 譚峰, 鄧敏杰, 陳景文 申請人:大連理工大學