[发明专利]ZIF-8@ SiO2核壳微球及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种ZIF‑8@SiO₂核壳微球，是具有以SiO₂微球为核，以ZIF‑8为壳的核‑壳结构的复合微球。据此，发明人还建立了相应制备方法，以SiO₂微球为核，先对其进行羧基修饰得到SiO₂‑COOH，然后通过层层交替的生长法在其表面层层生长沸石型的金属有机骨架ZIF‑8壳层。实验表明，本发明产品的复合微球具有涂层厚度可控、形貌规整、稳定性强的特点，将其作为固相萃取材料制备在线固相萃取柱并与高效液相色谱联用用于对喹诺酮类药物的在线富集检测，重复性好、批次重现性高，对喹诺酮类药物具有较好的富集能力，并且具有操作简单、快速、高效和使用溶剂少的优点，因此实际应用前景广泛。

技术领域

本发明属于固相萃取材料技术领域，尤其涉及一种ZIF-8@ SiO₂核壳微球及其制备方法和应用。

背景技术

喹诺酮类抗生素药物是一种合成抗菌药，具有广谱抗菌作用、抗菌作用力强，多用作兽医诊治和水产养殖的抗感染药物，并起到了良好的作用效果。细菌对喹诺酮类抗菌药的先天耐药性频率极低，但获得性耐药却迅速发展，并且喹诺酮类抗生素药物容易残留在动物体内，因为此类抗生素药物在动物体内不能完全被吸收以及代谢成无活性物质排出体外，可以进一步通过食物链进入人体，对人体健康造成损害。喹诺酮类抗生素还存在潜在的遗传毒性和致癌性，威胁着人们的身体健康。

固相萃取技术(SPE)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品基体和干扰物分离，达到分离和富集目标化合物目的的一种样品前处理技术。固相萃取具有样品转移步骤少、萃取速度快、溶剂消耗少、回收率高、重现性好，操作流程快，安全性和准确度高等优点，尤其是在线SPE操作简单，只需不同通道切换即可达到样品富集与分离的偶联，最大程度上减少了操作人员误差，缩短了分析时间，具有更高的灵敏度，可以在食品中药物残留的分析检测中应用。吸附剂是固相萃取技术的核心，发展对目标物具有高选择性和高富集效率的新颖固相萃取吸附剂是样品前处理领域的重要研究方向。

金属有机骨架(MOFs)是一类由金属离子或金属簇与有机配体配位自组装形成的新型多孔晶体材料，具有比表面积大、孔尺寸可调、稳定性良好、骨架可进行后修饰，以及孔道结构规则、多样等优点，MOFs在固相萃取领域的应用具有良好的应用前景。然而，传统方法合成的MOFs颗粒形状不规则、粒径分布较宽或颗粒较细，所填装的萃取柱的柱压过高、重现性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种形貌规整、制备成本低的ZIF-8@ SiO₂核壳微球及其制备方法和应用，所得产品对喹诺酮类药物具有较好的富集能力。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

ZIF-8@ SiO₂核壳微球，是具有以SiO₂微球为核，以ZIF-8为壳的核-壳结构的复合微球。

上述ZIF-8@ SiO₂核壳微球用于富集喹诺酮类药物，喹诺酮类药物为依诺沙星、诺氟沙星、环丙沙星、洛美沙星、恩诺沙星。

上述ZIF-8@ SiO₂核壳微球用作固相萃取材料。

以上述固相萃取材料制备的在线固相萃取柱。

上述在线固相萃取柱用于富集喹诺酮类药物。

上述ZIF-8@ SiO₂核壳微球的制备方法，以SiO₂微球为核，先对其进行羧基修饰得到SiO₂-COOH，然后通过层层交替的生长法在其表面层层生长沸石型的金属有机骨架ZIF-8壳层。

上述制备方法，包括以下步骤：

(1)SiO₂微球表面的氨基修饰