[发明专利]一种固相微萃取柱及其制备和应用方法

说明书

本发明公开了一种固相微萃取柱及其制备和应用方法，涉及分析化学技术领域，固相微萃取柱包括PEEK管，且PEEK管内填充有导电纤维束，所述导电纤维束表面均匀修饰有聚2‑巯基苯并咪唑膜。本发明制备方法简单，环境友好，制备的涂层均匀致密，厚度可控，长时间使用后无明显脱落现象。本发明制备的聚2‑巯基苯并咪唑修饰碳纤维填充固相微萃取柱对白藜芦醇类化合物具有很好的富集作用，离线与液相色谱联用，适用于植物组织、食品等样品中白藜芦醇类物质的富集和测定。

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，具体来讲是一种固相微萃取柱及其制备和应用方法。

背景技术

碳纤维(Carbon Fiber，简称CF)是碳含量在95％以上的高强度新型纤维材料，单根纤维直径可达5～8微米。它由片状石墨微晶等结构单元沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，所以具有良好的导电性能。它具有碳材料的强抗拉力特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工特性，同时碳纤维表面容易处理，尖端有一定的机械强度和柔韧度。碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42埃米，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借助范德华力连接在一起。因此，碳纤维束具有很大的比表面积。这些特性使得碳纤维表面易于进行化学修饰并且作为理想的填充材料。

PEEK(聚醚-醚酮)管，属于线性芳香族高分子聚合物材料，构成单位为氧-对亚苯基-羰基-对亚苯基，为半结晶性、热塑性塑料，具有卓越的机械性能和良好的化学稳定性。聚醚-醚酮管具有很高的热稳定性和抗化学腐蚀性，只在高温时被卤素和强酸腐蚀。同时，聚醚-醚酮管的柔韧性在所有耐高温树脂材料中名列前茅，其加工成型性好，便于弯曲和多次加工。

固相微萃取是一种简单的样品吸附、解吸附技术。大量样品首先被吸附在微量的吸附剂上而被高效的萃取，萃取完成后，可直接热解吸附或使用少量的溶剂将样品分子洗脱。Pawliszyn等(Analytical Chemistry，1997，69(16)：3140-3147)于1997年首次提出的管内固相微萃取(In-tube SPME)技术，既可进行离线富集萃取,也可将固相微萃取柱与高效液相色谱(HPLC)在线联用，使样品的预处理与分析检测结合为一体。

2-巯基苯并咪唑是一种化工中间体，主要用于合成橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶及乳胶等，分子中的巯基可发生抗氧化作用。在电化学催化氧化条件下，可发生聚合，生成高分子的聚2-巯基苯并咪唑。分子中含有巯基、含孤对电子的氮原子等活性位点，可参与进一步的化学反应，或通过静电作用、氢键作用等分子间相互作用来吸附萃取小分子物质。

专利文件《修饰碳纤维填充聚醚醚酮管固相微萃取柱及其制备方法》(专利申请号201410714088.3)公开了一种固相微萃取柱，用于管内固相微萃取，与高效液相色谱在线联用，可用于某些化合物的高效富集与分析。但是，该技术方案存在以下缺陷：1)该技术方案需要在较高浓度的强酸性支持电解质溶液中进行电聚合反应，制备的萃取柱仅对磺胺类药物富集效果良好，2)在线洗脱过程中萃取柱可能弯折、破裂；3)以流动相进行洗脱，导致分析物色谱峰拖尾较严重，不利于分析物的准确定量。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种固相微萃取柱及其制备和应用方法，采用循环伏安法进行电聚合反应，在一定的电位区间和扫描速率范围内，得到的聚2-巯基苯并咪唑膜均匀致密、厚度可控、重现性良好，该方法简便易行。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种固相微萃取柱，包括PEEK管，且PEEK管内填充有导电纤维束，所述导电纤维束表面均匀修饰有聚2-巯基苯并咪唑膜。

在上述技术方案的基础上，所述导电纤维束为碳纤维、铜丝或者铂丝。