[发明专利]氧化铟改性整体柱及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种氧化铟改性的聚合物整体柱，用于食品中焦油色素检测的样品提取净化，本发明还公开氧化铟改性聚合物整体柱的制备方法，属于分析化学材料技术领域。

背景技术

焦油色素，又称人工合成色素，是以煤焦油为原料制成的，焦油色素具有成本低廉、性质稳定、使用方便、色泽亮艳和着色力强等特点，在食品加工业中被广泛采用。焦油色素多以苯、甲苯、萘等化工产品为原料，经过磺化、硝化、偶氮化等一系列有机反应化合而成，因此，食用合成色素多为含有R-N= N-R’键、苯环或氧杂蒽结构化合物，有的还含有b-萘胺和α-氨基萘酚等致癌物质。按化学结构，食用焦油色素分为偶氮类、三芳基甲烷类、氧杂蒽类、荧光酮类、喹啉衍生物和靛系染料。食用合成色素对人体的毒性作用可能有三方面，即一般毒性、致泻性与致癌性，特别是致癌性更为人们所关注。毒理学研究发现，某些合成色素有慢性毒性或致癌性，对人体存在一定的不安全性或者产生有害作用。因此，各国都严格控制其使用范围和使用量。许多食用合成色素在生产过程中还可能混入砷和铅，色素中还可能混入一些有毒的中间产物。

我国允许使用的食用合成色素有苋菜红、胭脂红、赤鲜红、新红、柠檬黄、靛蓝、日落黄及亮蓝，允许使用的食品种类有果味水、果味粉，果子露、汽水、配制酒、糖果、糕点上的彩装、罐头等。为了防止其危害，在使用上都作了严格的限制。

焦油色素常用的检测方法有薄层色谱法、紫外分光光度法、导数分光光度法、示波极谱法、毛细管电泳法、高效液相色谱法及高效液相色谱-质谱联用法、检测盒法等。在焦油色素的检测过程中，常常受到实际样品中焦油色素含量低及基体干扰复杂等原因的影响。现有分析仪器难以实现复杂样品中焦油色素的直接分析。样品预处理不仅影响分析结果的可靠性和准确性，同时也决定着分析速度，是整个分析过程中非常关键的步骤。在焦油色素的样品预处理方法中，聚酰胺作为一种有机吸附剂，得到了最广泛的应用。通常聚酰胺被放入小柱，但小柱中能装入的聚酰胺量有限，在使用时经常会使溶液中色素穿透，从而导致聚酰胺吸附分离方法的稳定性和重现性较低。因此，研制一种新型的固相萃取产品是本发明的主要目的。

发明内容

本发明公开一种氧化铟改性的聚合物整体柱，是一种固相微萃取柱，选用氧化铟改性整体材料作为柱内吸附剂，解决了传统的用于焦油色素固相萃取产品的稳定性差、重现性低的缺点，增加了样品检测的准确性、灵敏性，可适用于绝大多数食品样品中焦油色素的检测。

本发明还提供了氧化铟改性整体柱的制备方法，适用于工业化生产。

本发明所述的一种氧化铟改性的聚合物整体柱，其特征在于是由以下原料按照质量比例制成的：

功能单体：甲基丙烯酸30-50、甲基丙烯酸缩水甘油酯150-170；

交联剂120-140；

致孔剂：十二烷醇90-110、环己醇致孔剂800-1000；

引发剂：偶氮二异丁腈4-6；

纳米氧化铟30-40。

本发明所述的氧化铟改性的聚合物整体柱的制备方法，包括以下步骤：

1）石英毛细管硅烷化处理：

将20 cm的石英毛细管（530 μm，i.d.）分别用丙酮、1 mol/L NaOH、1 mol/L HCl、二次蒸馏水和丙酮冲洗20分钟，用N₂流干燥，将3–(三乙氧基硅基)丙基甲基丙烯酸酯丙酮溶液（50% V/V）填充到活化后的毛细管中，用硅橡胶将毛细管两端封好，在50?C下反应12 h。然后将毛细管中剩余的溶液控出，用甲醇溶液彻底清洗毛细管，最后用N₂将毛细管内壁吹干；

2）氧化铟改性的聚合物制备：

按比例将功能单体、交联剂、致孔剂、引发剂、氧化铟混合搅拌均匀，注入硅烷化的石英毛细管中，封口，于60oC温度下热引发聚合反应18h，完成后用甲醇充分冲洗，即得本发明整体柱。

本发明的积极效果在于：

在有机聚合物整体柱的制备过程中加入纳米氧化铟，得到的纳米氧化铟材料改性的聚合物整体柱同时具有纳米粒子和整体柱二者的独特性质：纳米氧化铟有大比表面积和多样的表面化学性质，有助于目标色素的吸附；制备方法简单、可靠，材料性能稳定、通透性好，纳米材料的引入显著提高了整体柱的富集效率。采用该复合材料整体柱作为分离预富集介质，适合于食品中焦油色素含量的分析，在有机物的分离和固相萃取领域具有极大的应用潜能。

附图说明：