基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，利用單壁碳納米角分散液作為萃取劑，利用漩渦混勻器、注射器、0.45μm一次性尼龍過濾器為作萃取裝置，對水中的雌激發(fā)進(jìn)行檢測前處理，該技術(shù)利用分散的萃取材料吸附大目標(biāo)化合物，尼龍過濾器濾出萃取材料，再利用微量有機(jī)溶劑解析。其中分散的單壁碳納米具有很大的吸附表面積，對水中的目標(biāo)物具有很強(qiáng)的吸附能力，0.45μm濾膜可以阻止大分子、顆粒雜質(zhì)等進(jìn)入，從而極大程度地去除基質(zhì)干擾，因此微固相萃取具備樣品凈化和富集功能，可用于復(fù)雜基質(zhì)樣品的直接分析。將該技術(shù)用于多種雌激素的同時(shí)檢測，獲得了較好的效果。
【專利說明】基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雌激素檢測前的處理方法，具體涉及一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)分泌干擾物是指干擾生物體內(nèi)維持自身穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)生殖發(fā)育和其他行為的荷爾蒙的產(chǎn)生、代謝、結(jié)合、交互作用和排泄的外源性物質(zhì)。研究表明，EDCs可導(dǎo)致動物和人類的內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，引起生物體生殖能力下降以及后代的健康與成活率下降問題。其中雌激素活性物質(zhì)對野生動物和人類健康的影響備受關(guān)注。雌激素類內(nèi)分泌干擾物在ng/L水平上即可產(chǎn)生內(nèi)分泌干擾作用。 [0003]最常用來萃取和凈化雌激素的前處理技術(shù)有液液萃取(LLE)或者固相萃取(SPE)0近年來的發(fā)展趨勢是建立更加簡單、經(jīng)濟(jì)、節(jié)省溶劑使用量的前處理方法。固相微萃取(SPME)、中空纖維液相微萃取(HF-LPME)、超分子液相微萃取(SM-LPME)、液相微萃取(DLLME)以及管內(nèi)固相微萃取等前處理技術(shù)得到了快速發(fā)展。然而這些前處理技術(shù)在分析一些基質(zhì)復(fù)雜的樣品時(shí)通常需要富集凈化步驟，步驟繁瑣且消耗大量的有毒有機(jī)溶劑，耗費(fèi)大量的時(shí)間。
[0004]分散固相萃取技術(shù)是在2003年提出的一種前處理技術(shù)，運(yùn)用于水果和蔬菜中農(nóng)藥的測定，可以有效地提高選擇性。在一般的分散固相萃取過程中，固相用來與干擾物(如顏料、糖或脂類等)交互作用，而待測物則保留在液相中。最近，研究表明，通過在樣品中加入少量(在非常低的mg范圍內(nèi))吸附劑，待測物被保留在吸附劑中，最后被洗脫、熱解析或直接用光譜技術(shù)檢測，可以提高此方法的靈敏度。
[0005]分散微固相萃取技術(shù)中，吸附劑的選擇至關(guān)重要，因其決定了萃取效率。所用吸附劑必須有較大的比表面積，以便最大的與待測物發(fā)生交互作用。這種要求在傳統(tǒng)的吸附劑中是難以達(dá)到的，但是納米材料具有這樣的優(yōu)異物理性質(zhì)。但是納米材料很容易產(chǎn)生聚集，這就極大的限制了納米材料在微固相萃取技術(shù)中的適用性。因?yàn)椴牧系谋缺砻娣e與其尺寸有關(guān)，納米材料一旦發(fā)生聚集成為顆粒，比表面積會極大地降低。將納米材料運(yùn)用于分散微固相萃取中，可以避免納米材料的聚集，因此可以利用其比表面積大的優(yōu)勢，提高萃取效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，用于將雌激素從復(fù)雜環(huán)境樣品中分離、富集、凈化，本技術(shù)可以排除復(fù)雜介質(zhì)的干擾，提高回收率，并且具有萃取裝置簡單、操作簡便、成本低、節(jié)省溶劑等特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，包括以下步驟:
步驟一，制備單壁碳納米角分散液，其具體制備方法為: 步驟1-1，準(zhǔn)確稱取IOmg純凈的單壁碳納米角(SWNHs)置于玻璃瓶中；
步驟1-2，將盛裝單壁碳納米角的玻璃瓶放入微波爐，調(diào)至800w，作用lOmin，利用微波將單壁碳納米角功能化；
步驟1-3，向玻璃瓶中加入50mL超純水，超聲60min，得到單壁碳納米角分散液；
步驟1-4,將制得的單壁碳納米角分散液以IOOOOrpm,離心15min,去除分散液中未被功能化的材料；
步驟1-5，將步驟四所得的單壁碳納米角分散液置于常溫下穩(wěn)定24h，
步驟1-6，使用之前需將單壁碳納米角分散液再次超聲lh，使其分散均勻。
[0008]步驟二，利用單壁碳納米角分散液進(jìn)行雌激素的分散微固相萃取，其具體方法為:
步驟2-1，將樣品瓶中加入水樣，再加入步驟一制得的單壁碳納米角分散液，使萃取材料濃度為0.2g/L ；
步驟2-2，立刻將樣品瓶密封，用漩渦混勻器以1600rmp轉(zhuǎn)速，攪拌2min ；
步驟2-3，萃取完成后，用注射器抽取混合水樣，在抽取混合水樣時(shí)，使其通過已活化好的一次性尼龍過濾器進(jìn)行過濾；
步驟2-4，將乙腈加入到注射器中，超聲lOmin，將目標(biāo)化合物洗脫出來，洗脫液用進(jìn)樣小瓶收集，待測。
[0009]進(jìn)一步地，利用單壁碳納米角分散液進(jìn)行雌激素的分散微固相萃取，其具體方法為:
步驟2-1，將20mL的樣品瓶中加入IOmL水樣，再加入步驟一制得的單壁碳納米角分散液，使萃取材料濃度為0.2g/L ；
步驟2-2，立刻將樣品瓶密封，用漩渦混勻器以1600rmp轉(zhuǎn)速，攪拌2min ；
步驟2-3，萃取完成后，用5mL注射器抽取混合水樣，使其通過已活化好的一次性尼龍過濾器，尼龍過濾器的濾孔孔徑為0.45 μ m，直徑為13_ ；
步驟2-4，將500 μ L乙腈加入到注射器中，超聲lOmin，將目標(biāo)化合物洗脫出來，洗脫液用進(jìn)樣小瓶收集，待測。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，本發(fā)明以單壁碳納米角分散液作為分散微固相萃取的萃取材料，提供了一種針對復(fù)雜樣品中雌激素類有機(jī)污染物的分析技術(shù)，融合了傳統(tǒng)的分散固相萃取和固相萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，方法簡便，易于操作，成本低廉。實(shí)驗(yàn)表明，分散的SWNHs具有很大的吸附表面積，因此具有較強(qiáng)的吸附性能，萃取后只需使用微量的有機(jī)溶劑解析。本發(fā)明用于萃取5種雌激素時(shí)，獲得了良好的萃取效果，滿足痕量分析要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法的萃取原理示意圖。
[0012]圖2是分散微固相萃取的裝置圖。
[0013]圖中，1.漩渦混勻器，2.樣水瓶，3.注射器，4.一次性尼龍過濾器。
【具體實(shí)施方式】[0014]結(jié)合附圖1可以看出，本發(fā)明的技術(shù)原理是:通過分散的單壁碳納米角具有很強(qiáng)的吸附能力來完成樣品中目標(biāo)化合物的萃取。分散的SWNHs具有很大的吸附表面積，對水中的目標(biāo)物具有很強(qiáng)的吸附能力，首先與目標(biāo)化合物發(fā)生交互作用，再通過0.45 μ m濾膜，可以阻止大分子、顆粒雜質(zhì)等進(jìn)入，具有固相萃取不具備的樣品凈化功能，從而極大程度地去除基質(zhì)干擾。因此分散微固相萃取具備樣品凈化和富集功能，可用于復(fù)雜基質(zhì)樣品的直接分析。
[0015]結(jié)合附圖2可以看出，將單壁碳納米角分散液加入到分散微固相萃取裝置中，其裝置主要由漩渦混勻器1、樣品瓶2、注射器3、一次性尼龍過濾器4構(gòu)成，利用漩渦混勻器I在樣品中的攪拌使得SWNHs在樣品中分散運(yùn)行，和目標(biāo)化合物發(fā)生充分的交互作用；萃取完成后，用注射器3和一次性尼龍過濾器4濾出萃取材料；最后利用微量有機(jī)溶劑解析出目標(biāo)化合物。
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體說明。
[0017]實(shí)施例1
準(zhǔn)確稱取IOmg純凈的單壁碳納米角(SWNHs)置于玻璃瓶中；將盛裝單壁碳納米角的玻璃瓶放入微波爐，調(diào)至800w，作用lOmin，利用微波將單壁碳納米角功能化；向玻璃瓶中加入50mL超純水，超聲60min，得到單壁碳納米角分散液；將制得的單壁碳納米角分散液以IOOOOrpm,離心15min,去除分散液中未被功能化的材料；將分散液置于常溫下穩(wěn)定24h,使用之前需將分散液再次超聲lh，使其分散均勻。
[0018]用蒸餾水配置不同濃度的目標(biāo)雌激素水樣各10mL，將水樣分別裝入20mL的樣品瓶2中，再分別加入本發(fā)明所制備的單壁碳納米角分散液，使萃取材料濃度為0.2g/L ;立刻將樣品瓶2密封,用鏇潤混勻器I在1600rmp轉(zhuǎn)速下攪拌2min ;萃取完成后,用5mL注射器3分兩次抽取IOmL混合水樣，抽取的過程中使混合水樣通過一次性尼龍過濾器4 (過濾孔孔徑為0.45 μ m,直徑為13mm)過濾,過濾器使用之前依次用IOmL甲醇和IOmL超純水活化；接著，將500 μ L乙腈加入到注射器3中，超聲lOmin，將目標(biāo)化合物洗脫出來，洗脫液用進(jìn)樣小瓶收集；最后，洗脫液10 μ L進(jìn)樣。本方案中5種目標(biāo)雌激素為:E3、BPA、E2、EE2和E1。選用如上述所制備的萃取材料進(jìn)行前處理后，采用超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀進(jìn)行測定。
[0019]色譜條件:色譜柱是EclipsePlus_C18色譜柱(2.1X30 mm,粒徑1.8μηι);流動相A為2mmol/L醋酸銨水溶液，流動相B為甲醇，采用梯度洗脫:0min (10%B) — 0.5min(10%B) — 7min (80%B) — 7.5min (25%B)，流速是 0.3ml/min,柱溫 30°C，進(jìn)樣量為 5 μ L。
[0020]質(zhì)譜條件:帶有噴射流離子聚焦的電噴霧離子源(ESI)，負(fù)離子模式，干燥氣體溫度325°C，干燥氣流量6 L/min，噴霧氣壓35psi，鞘氣溫度350°C，鞘氣流量9 L/min，毛細(xì)管電壓4000V，噴嘴電壓500V ;采用多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式；五種雌激素和內(nèi)標(biāo)物的MRM參數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，其特征是，包括以下步驟: 步驟一，制備單壁碳納米角分散液，其具體制備方法為: 步驟1-1，準(zhǔn)確稱取IOmg純凈的單壁碳納米角(SWNHs)置于玻璃瓶中； 步驟1-2，將盛裝單壁碳納米角的玻璃瓶放入微波爐，調(diào)至800w，作用lOmin，利用微波將單壁碳納米角功能化； 步驟1-3，向玻璃瓶中加入50mL超純水，超聲60min，得到單壁碳納米角分散液； 步驟1-4,將制得的單壁碳納米角分散液以IOOOOrpm,離心15min,去除分散液中未被功能化的材料； 步驟1-5，將步驟四所得的單壁碳納米角分散液置于常溫下穩(wěn)定24h ； 步驟1-6，使用之前需將單壁碳納米角分散液再次超聲lh，使其分散均勻； 步驟二，利用單壁碳納米角分散液進(jìn)行雌激素的分散微固相萃取，其具體方法為: 步驟2-1，將樣品瓶中加入水樣，再加入步驟一制得的單壁碳納米角分散液，使萃取材料濃度為0.2g/L ； 步驟2-2，立刻將樣品瓶密封，用漩渦混勻器以1600rmp轉(zhuǎn)速，攪拌2min ； 步驟2-3，萃取完成后，用注射器抽取混合水樣，在抽取混合水樣時(shí)，使其通過已活化好的一次性尼龍過濾器進(jìn)行過濾； 步驟2-4，將乙腈加入到注射器中，超聲lOmin，將目標(biāo)化合物洗脫出來，洗脫液用進(jìn)樣小瓶收集，待測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，其特征是，利用單壁碳納米角分散液進(jìn)行雌激素的分散微固相萃取，其具體方法為: 步驟2-1，將20mL的樣品瓶中加入IOmL水樣，再加入步驟一制得的單壁碳納米角分散液，使萃取材料濃度為0.2g/L ； 步驟2-2，立刻將樣品瓶密封，用漩渦混勻器以1600rmp轉(zhuǎn)速，攪拌2min ； 步驟2-3，萃取完成后，用5mL注射器抽取混合水樣，使其通過已活化好的一次性尼龍過濾器，尼龍過濾器的濾孔孔徑為0.45 μ m，直徑為13_ ； 步驟2-4，將500 μ L乙腈加入到注射器中，超聲lOmin，將目標(biāo)化合物洗脫出來，洗脫液用進(jìn)樣小瓶收集，待測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于單壁碳納米角分散液的分散微固相萃取方法，其特征是，所述的雌激素包括雌三醇、雙酚A、17 β -雌二醇、17 α -乙炔基雌二醇和雌酮。
【文檔編號】G01N30/06GK103728399SQ201410000317
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】杜娟 申請人:徐州市環(huán)境監(jiān)測中心站