[发明专利]一种疏水性多孔有机聚合物材料的制备及其应用

说明书

本发明涉及食品中多环芳烃的检测领域。本发明公开一种疏水性多孔有机聚合物固相萃取材料及其在食品持久性污染物多环芳烃分析中的应用。该材料富含疏水性苯环官能团，其富含介孔和微孔结构，比表面积大，提高了食品中多环芳烃分析检测样品前处理的富集效率，并降低了目标物检测的基质干扰。与传统的固相萃取材料比，本材料理化稳定性好，功能基团镶嵌于材料骨架中，含量高且稳定不易流失，材料使用寿命长，可重复使用。

技术领域

本发明涉及食品中多环芳烃的检测领域，具体地说是一种疏水性多孔有机聚合物吸附材料及其用于食品中持久性污染物多环芳烃的检测。

背景技术

目前水产品中多环芳烃分析检测过程中常用的前处理技术主要有索氏提取、加速溶剂萃取法、微波辅助萃取、液一液分配、柱层析(Florisil硅胶、硅藻土及氧化铝柱层析)及固相萃取等技术。其中溶剂萃取法，加以柱层析净化技术是国标中最常用的方法。Singh等(2014)采用二氯甲烷-丙酮超声萃取,之后采用索氏提取、过硅胶柱的前处理方法，可以检测茶叶中16种多环芳烃，但此方法比较复杂、费时。尽管这些技术不需要昂贵的设备和特殊仪器，但整个分析过程中费时费力、容易引起样品损失，导致回收率降低，且需要消耗大量的有机溶剂，也造成了对环境的污染。固相萃取技术克服了液液萃取技术及一般柱层析的缺点，能有效地将待测组分与干扰组分分离，萃取过程简单快速，且溶剂消耗少，重现性好且回收率高，并减少了杂质的引入，易于实现自动化，因而在PAHs分析中具有很好的发展前景。固相萃取基质作为该技术的核心，从材料种类上主要可以分为聚合物材料、硅胶材料和聚合物-硅胶杂化材料三大类。其中聚合物材料比表面积比较小，一般小于50m²/g(Svec,F.,Fréchet,J.M.J.Anal.Chem.,1992,64(7):820-822；)；而硅胶材料和聚合物-硅胶杂化材料比表面积则相对更大一些，但也只有200～300m²/g之间(N.Tanaka,H.Kobayashi,K.Nakanishi,H.Minakuchi,N.Ishizuka,Anal.Chem.2001,73,420；G.,Ronald,H.Peter,F.Alwin,R.Regina,S.Helmut,T.Andreas,Chem.-Eur.J.2014,20,17579)。目前的吸附材料用于食品中PAHs的富集，面临的最大挑战主要来源于材料比表面积及功能基团含量的限制，导致富集效率有限，检测灵敏度有待进一步提高。因此，研制功能基团含量高、比表面积大的固相萃取材料，用于PAHs的样品预处理，是实现食品中多环芳烃的高灵敏度、高通量分析亟需解决的关键技术。

多孔有机聚合物材料(porous organic polymers，POPs)是一类由轻元素(C、H、O、N、B等)通过共价键相互连接、富含介孔和微孔的新型多孔材料。其具有骨架密度低、孔隙率高、比表面积大的优点，且在酸碱、溶剂、湿气和高温等苛刻条件下具有良好的稳定性。此外，合成POPs的有机单体种类丰富，可通过选用不同官能团的反应单体和不同的合成手段调控微孔结构、大小及其功能化，选择不同结构或功能基团的有机单体可以设计合成不同结构和种类的POPs富集介质，用于食品分析中的样品前处理技术。因此，合成含有丰富的苯环结构且高比表面积的POPs材料，通过较强的π-π共轭及疏水相互作用，可用于食品中多环芳烃的高容量和高选择性固相萃取。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对目前水产品PAHs痕量分析样品前处理回收率不高，灵敏度低的问题，本发明旨在提供一种疏水性多孔有机聚合物材料，含有丰富的疏水性苯基结构；本发明目的之二是提供一种简单易操作的多孔有机聚合物材料制法；本发明目的之三是疏水性多孔有机聚合物材料用于水产品体系中痕量多环芳烃的快速富集，实现复杂食品体系中痕量多环芳烃的高灵敏度、高通量分析。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种疏水性多孔有机聚合物吸附材料，其特征在于，该多孔有机聚合物吸附材料中含有丰富的疏水性苯基结构，如下述化学式：

式中m＝50-300；n＝50-300。