[发明专利]以八苯基笼型倍半硅氧烷为材料制备的固相微萃取探针及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及固相微萃取领域，更具体地，涉及一种以八苯基笼型倍半硅氧烷(Ph-POSS)为材料制备的固相微萃取探针及其制备方法和应用

背景技术

固相微萃取技术(solid-phase micro-extraction，SPME)技术是由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授研究小组与1989年首次进行开发研究，是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的样品前处理技术，具有操作简单，萃取速度快，不需要溶剂等特点，属于非溶剂性选择性萃取法。固相微萃取技术可以与色谱、质谱等检测设备联用，现已被应用于环境、食品、医药和活体分析等领域。

SPME技术的装置已经存在，商品化装置主要由手柄和萃取头组成，萃取头上的涂层是SPME技术的核心，影响萃取的效果，从而影响检测的选择性和灵敏度。

目前，已经商品化的固相微萃取涂层有很多种，例如聚甲基硅氧烷(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，65μm)、聚乙二醇(PEG，60μm)、Carboxen-PDMS(75μm)等。商品化的萃取涂层存在种类有限，选择性差，价格昂贵等缺点，因而急需开发研究出更多的新型的固相微萃取涂层。

发明内容

本发明的目的在于克服固相微萃取探针研究技术的问题，提供一种热稳定性良好、选择性良好的固相微萃取涂层，制备成固相微萃取探针。

为达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种以八苯基笼型倍半硅氧烷为材料制备的固相微萃取探针，包括不锈钢纤维和涂覆于不锈钢纤维一端的表面涂层，所述表面涂层含有八苯基笼型倍半硅氧烷(Ph-POSS)经过傅克反应制备的交联产物xPh-POSS材料。

进一步地，所述xPh-POSS材料是由八苯基笼型倍半硅氧烷(Ph-POSS)经过傅克反应制得的平均直径为360nm的纳米球型聚合物，具有相互交联结构，具有大量的-CO-共价键和多基团，对极性物质有较好的吸附作用。

固相微萃取技术需要通过SPME装置的套管配合使用，所用装置对于固相微萃取探针当中的不锈钢纤维有规格要求，所用的不锈钢纤维直径为127μm，长度为3μm；固相微萃取探针的萃取吸附量与探针的长度和厚度有关系，本发明所制备的探针的长度为1～2cm，厚度为30～40μm。

本发明提供了上述固相微萃取探针的制备方法，包括以下步骤：

S1.不锈钢丝制备：剪取3-4cm不锈钢丝依次用超纯水、丙酮、甲醇进行超声清洗15min，晾干备用；

S2.xPh-POSS探针制备：将中性硅酮胶溶解于环己烷中，取一根预处理过不锈钢丝插入其中，拭去多余硅酮胶，置于装有xPh-POSS粉末的称量纸中，轻轻旋转，让不锈钢丝均匀粘上xPh-POSS粉末，后置于烘箱中干燥，重复上述步骤2-3次，即可得到xPh-POSS探针。

S3.xPh-POSS探针的老化：将xPh-POSS探针置于气相色谱仪(GC)进样口下，氮气保护下，高温老化备用。

优选地，步骤S2中所述的中性硅酮胶、环己烷的比值为0.5g：1mL，所述xPh-POSS探针涂层厚度为30μm，所述探针置于烘箱中干燥温度和时间为100℃下1h。

优选地，步骤S3中所述老化是将探针置于GC进样口下，在氮气保护下，250℃老化1h。

本发明是利用具有粘合性质的中性硅酮胶作为粘合剂，将xPh-POSS材料固定于不锈钢纤维的表面，形成xPh-POSS固相微萃取探针。不锈钢纤维在粘上xPh-POSS材料，干燥后，重复上述步骤的次数影响着不锈钢纤维上涂层的厚度，从而影响所制备的探针的性能。

因此，本发明所制备的xPh-POSS固相微萃取探针在S1所述，不锈钢纤维在粘上xPh-POSS材料，干燥后，重复上述步骤2～3次，才能使涂层厚度达到30～40μm。

本发明制备得到的固相微萃取探针插入SPME套管，在250℃下老化1h方可使用。

本发明还提供了所述固相微萃取探针在分析检测中的应用。

将本发明所制备的到固相微萃取探针用于测定北江水样、西江水样、金本段河涌水样，官员段河涌水样中的酚类有机物，具有良好的线性范围、低检出限、高回收率等优点。