[发明专利]一种固相微萃取纤维萃取头及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学分析测试仪器领域，涉及到固相微萃取涂层纤维的制备方法，该纤维适用于复杂生物样品中痕量生物碱、抗生素或核苷酸类物质的分离与富集。

背景技术

高效、高选择性的样品前处理技术是分析复杂基体如生物、医药、环境样品和食品中痕量、超痕量物质的重要步骤。色谱分析过程中，样品预处理通常是最耗时和不易自动化的步骤，也是目前公认的最为关键的步骤。但相对于仪器分析技术的发展，样品前处理技术的进展一直较缓慢。传统的样品前处理技术如液-液萃取、索氏提取、柱色谱等，普遍存在耗时长、效率低、操作繁琐、有机溶剂用量大等缺点。这些问题的存在，使样品前处理工作成为整个分析测定过程中最费时、费力，也最容易引入误差的一个环节。

固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,SPME)技术由Belardi与Pawliszyn在1989年提出，基于分析物在流动相以及固定在熔融二氧化硅纤维表面的高分子固定相之间两相分配的原理，实现样品中分析物的萃取与富集，然后可直接在联用仪器中解吸、进样及分析，使样品预处理过程大为简化，提高了分析速度及灵敏度。SPME技术的核心在于其萃取头表面的涂层，但商品化涂层种类有限，仅有少数几种，涂层选择性较差，且不适合于处理极性或碱性物质。虽然一些文献报道了各类新型SPME涂层的研制工作，如聚硅氧烷-富勒烯(Xiao C.H.,Han S.Q.,Wang Z.Xing Y.,J.,and Wu C.Y.2001.J.Chromatogr.A 927:121-130)、冠醚(Zeng,Z.R.,W.L.Qiu,and Z.F.Huang.2001.Anal.Chem.73:2429-2436)、杯芳烃(Li,X.J.,Z.R.Zeng,S.Z.Gao,and H.B.Li.2004.J.Chromatogr.A 1023:15-25)等，选择性相对于商品化涂层有一定提高，但分析对象范围较窄，主要用于测定挥发或半挥发性有机环境污染物，且选择性仍不够强。自1990年以来，分子印迹技术因其类似于酶-底物的“钥匙-锁”相互作用识别原理，在分析化学领域，尤其是在固相萃取、色谱填料、化学传感器等研究领域获得了广泛应用。该技术制备的分子印迹聚合物(Molecularly imprinted polymer，MIP)具有选择性高、化学稳定性好、制备简单等特点，特别适合作为SPME的选择性涂层材料(Hu X.G.,Hu Y.L.,and Li G.K.2007.J.Chromatogr.A 1147:1-9.)。但由于分子印迹技术本身的局限，MIP作为SPME涂层材料尚存在以下不足之处：MIP合成需加入大量模板分子，难以完全洗脱，萃取时可能出现模板分子渗漏现象；MIP选择性主要基于氢键作用，分析生物样品（水溶液）时受干扰严重；MIP涂层萃取时常使用苯、甲苯、氯仿或其它有机溶剂，易污染环境；MIP涂层的刚性识别“空穴”在制备过程中或萃取时容易被破坏或变形，其特异性及亲合力不如生物识别体系如酶-底物、抗体-受体等相互作用。因此，研制选择性更强、更适合于复杂生物样品中痕量物质分析的SPME涂层材料非常必要，而生物识别体系无疑是更为合适的选择。