[发明专利]一种β-环糊精基质固相微萃取涂层及萃取头

说明书

技术领域

本发明属于挥发性及半挥发性有机物的痕量分析领域，特别是涉及食品、环境、生 物样品中挥发性及半挥发性有机物的痕量分析领域，特别是一种β-环糊精基质固相微萃 取涂层及萃取头。

背景技术

固相微萃取技术(SPME)是20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技 术，它最先由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于1989年首次进行开发 研究，属于非溶剂型选择性萃取法。

固相微萃取技术几乎可以用于气体、液体、生物、固体等样品中各类挥发性或半挥 发性物质的分析。SPME的最大特点就是集取样、萃取、富集、进样于一体，因而操作 简便，并且不需溶剂，萃取速度快、操作成本低、不污染环境、便于实现自动化以及易 于与色谱、电泳等高效分离检测手段联用，因此，在化学、医药、食品、环境领域及药 物分析中得到了广泛的应用。

目前已商品化的萃取涂层有聚二甲基硅氧烷(PDMS，7、30、100μm)；聚丙烯酸酯(PA， 85μm)；聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯(PDMS/DVB，60、65μm)；聚二甲基硅氧烷/羧 乙基(PDMS/CAR，75、85μm)；二乙烯基苯/羧乙基(DVB/CAR，30、50μm)；聚乙 二醇/二乙烯基苯(CW/DVB，65、70μm)；聚乙二醇/模板树脂(CW/TPR，50μm)； 二乙烯基苯/羧乙基/聚二甲基硅氧烷(DVB/CAR/PDMS，30、50μm)。商品化的萃 取涂层种类有限，选择性较差，且价格昂贵，因而大大限制了它的应用范围，因此许多 研究者致力于新型涂层材料的研究。

发明内容

本发明克服现有技术中固相微萃取涂层材料价格昂贵，应用范围窄的问题，提供一 种β-环糊精基质固相微萃取涂层及萃取头，该涂层利用β-环糊精结合聚二甲基硅氧烷作 为固相微萃取涂层材料，从而扩大了涂层对被吸附物质极性的选择范围，特别适用于对 香气组成、环境水样中酚类等有机物以及果蔬中残留农药的检测。

本发明的技术方案是：

一种固相微萃取涂层，该固相微萃取涂层包括相互结合的β-环糊精和聚二甲基硅氧 烷。

一种β-环糊精基质固相微萃取萃取头(下面简称萃取头)，该萃取头由石英纤维和 其表面的固相微萃取涂层组成，其中固相微萃取涂层包括相互结合的β-环糊精和聚二甲 基硅氧烷。

优选地，固相微萃取涂层由羟基封端的聚二甲基硅氧烷、β-环糊精、含氢硅油、三 氟乙酸和原料X制备得到，所述原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混 合物，或者是甲基三甲氧基硅烷。

优选地，所述原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，其中环 氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的体积比为0.5-5∶1。

上述萃取头中的石英纤维的长度为10-40mm，直径为0.05-2mm。

具体地，上述萃取头的制备方法包括如下步骤：

取羟基封端的聚二甲基硅氧烷，用二氯甲烷稀释溶解，加入β-环糊精、含氢硅油、 三氟乙酸及原料X，充分搅拌均匀，制得溶胶，将处理过的石英纤维，置于溶胶中20-60min 后取出，室温下成胶10-24h，再进行升温老化程序，老化完成后置于索式提取器当中， 用二氯甲烷于30-60℃回流1-4h，制得固相微萃取萃取头，所述原料X为环氧丙氧丙基 三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者是甲基三甲氧基硅烷。

优选地，上述制备方法中，石英纤维的处理方法包括如下步骤：

选取长10-40mm，直径为0.05-2mm的石英纤维，利用二氯甲烷溶液浸泡处理，以 除去聚酰胺保护层，再用氟化氢浸蚀10-60min，最后用去离子水冲洗至中性，在120-150 ℃氮气流下烘干。

优选地，上述萃取头及其制备方法中，所用的物质的比例如下：

聚二甲基硅氧烷    1mg

β-环糊精         0.2-0.5mg

含氢硅油          0.16-0.5mg

三氟乙酸          0.14-0.5μl

原料X             0.16-0.5μl

所述原料X为环氧丙氧丙基三甲基硅烷和四乙氧基硅烷的混合物，或者是甲基三甲 氧基硅烷。