[发明专利]一种用于萃取和富集PAHs的固相萃取材料及其在多环芳烃化合物检测的应用

说明书

本发明公开了一种用于萃取和富集PAHs的固相萃取材料，该固相萃取材料是十八胺修饰的PDA薄膜，是由以下方法制得：以进样瓶为载体，将多巴胺溶液置于进样瓶内，密封后振荡，在进样瓶内壁涂覆第一层PDA涂层；重复上述操作，直至最终在进样瓶内壁形成2～10层PDA涂层；再将十八胺乙醇‑Tris溶液置于进样瓶内，密封，振荡反应，得到十八胺修饰的PDA薄膜。本发明还公开了一种IV‑SPE进样瓶，在进样瓶内壁涂覆有固相萃取材料，样品瓶用于完成样品前处理全过程，无需样品转移，无需使用大量有机溶剂，且可以同时进行多个样品前处理。本发明还公开了IV‑SPE进样瓶在萃取和富集实际样品中PAHs的应用。

技术领域

本发明涉及一种固相萃取材料以及以该材料为基础的新型瓶内萃取技术，具体涉及一种 用于萃取和富集PAHs的固相萃取材料及其在多环芳烃化合物检测的应用。

背景技术

多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是一类由两个或多个稠合芳香环组 成的不含杂原子或取代基的化合物^[1,2]，主要来源于有机物的不完全燃烧或高温热解^[3]。 PAHs具有显著的遗传毒性、致癌性和致突变性^[1,2,3]，美国环境保护局已将16种PAHs为优 先控制污染物^[7]。

PAHs的芳香结构性质稳定，其降解速度非常慢。因此，PAHs是一类广泛存在的持久性 有机污染物，可以通过呼吸吸入、皮肤接触、食品药品摄入等多种途径进入人体。例如，药 包材中的橡胶塞作为一种弹性密封件，具有低毒性、良好的抗针刺破碎性以及与药物的良好 相容性，是无菌制剂的主要包装材料。在橡胶塞的生产过程中往往需要加入炭黑以增强机械 强度。炭黑是由气态或液态烃在受控条件下不完全燃烧或热分解产生的，可能含有PAHs， 导致橡胶塞在与药品的接触中使药品受到PAHs污染，进而进入用药者体内。

对于实际样品来说，直接检测痕量PAHs的污染情况具有挑战性。因此，目标分析物的 萃取、净化和浓缩等前处理步骤是样品分析的重要环节。索氏提取法^[8]、氢氧化钾皂化法 ^[9]、超声波辅助处理法^[10]、液液萃取法、固相萃取法、微波辅助萃取^[11]、加压液体萃取法^[12]和固相微萃取法^[13]已被广泛应用。然而，存在步骤多、有机溶剂用量大以及共洗脱化合物干 扰等问题。因此，开发一种简单、绿色的前处理技术一直是分析化学领域的研究热点。

多巴胺(Dopamine，DA)作为一种重要的人类激素和神经递质，是迄今为止最简单、应用最广泛的促性腺激素释放激素合成分子。在弱碱性条件下，多巴胺分子可以像胶水一样 沉积在各种无机或有机基质上形成稳定、亲水和生物相容的聚多巴胺(Polydopamine，PDA)仿生薄膜。反应过程无需使用有机溶剂，绿色、温和。同时，形成的PDA薄膜表面 含有多种具有反应活性的官能团(如儿茶酚、氨基等)，可以进一步地利用迈克尔加成或席夫 碱等反应进行表面修饰改性。因此，PDA在样品预处理领域中显示出巨大潜力^[14]。PDA膜 由近乎平面的低聚物组成，可以作为吸附剂通过疏水性、π-π堆积效应和范德华力等多重作 用直接萃取PAHs、邻苯二甲酸酯和苯酚类等多种芳香化合物。Wang等制备了PDA包覆的 Fe₃O₄纳米粒子(Fe₃O₄@PDA)，用于富集环境水样中的6种PAHs^[15]。Ma等将Fe₃O₄@PDA 纳米粒子作为吸附剂和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)的基质，用于 分析自来水和湖水样品中的苯并(a)芘^[16]。Cai等制备PDA修饰的三维泡沫镍(NF@PDA)， 以其为吸附剂提取水样中多种PAHs^[17]。

参考文献：