聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備及固相萃取方法
【專利摘要】聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備及固相萃取方法，由甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙稀酰胺、N,N-亞甲基雙丙稀酰胺和1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽組成聚合物。將甲基丙烯酸縮水甘油酯與1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽在含有甲酰胺溶液中反應(yīng)，形成帶離子液體功能團(tuán)的單體，隨后加入單體丙烯酰胺、交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，在致孔劑聚乙二醇的存在下，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈形成聚丙烯酰胺固定化離子液體溶液。在毛細(xì)管中加熱聚合制成聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱。制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，反應(yīng)條件容易控制，有較好的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)用于固相萃取，萃取容量大、回收率高，重現(xiàn)性好，適用萃取羧酸類化合物。
【專利說明】聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備及固相萃取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及色譜分析樣品預(yù)處理技術(shù)，特別是一種聚丙烯酰胺基質(zhì)固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備及其用于固相萃取的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]固相萃取作為一種廣泛采取的樣品預(yù)處理技術(shù)，利用分析物在不同介質(zhì)中被吸附的能力差異的特點(diǎn)，有效地將目標(biāo)物與干擾組分分離，增強(qiáng)了對(duì)分析物特別是痕量分析物的檢出能力，同時(shí)也提高了被測(cè)樣品的回收率。該技術(shù)不僅適于萃取富集食品和環(huán)境水樣中痕量有機(jī)化合物，而且適合生物樣品中被測(cè)定組分的富集。當(dāng)前發(fā)展選擇性更好的吸附劑是固相萃取研究的活躍領(lǐng)域。
[0003]近年來，由于整體材料通過原位聚合的方法，可以制備于各種支撐物中，例如制備于不銹鋼管、聚丙烯材料的注射器針筒、Tip頭、毛細(xì)管、芯片通道等中，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)整體柱孔結(jié)構(gòu)、表面性質(zhì)、比表面積的調(diào)控。相對(duì)于裝填顆粒吸附劑的萃取柱而言，采用整體材料作為吸附劑，不僅省去了繁瑣的填裝過程，無需裝填篩板或者燒結(jié)柱塞，而且整體材料中特有的穿透孔為液體的流動(dòng)提供了大孔通道，以對(duì)流傳質(zhì)取代了緩慢的擴(kuò)散傳質(zhì)，使得傳質(zhì)阻力明顯減小，有利于萃取效率的提高，因而得到了越來越多的關(guān)注。
[0004]離子液體是指在室溫(或稍高于室溫)下呈液態(tài)的有機(jī)熔鹽，由特定的體積相對(duì)較大的、結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的有機(jī)陽離子和體積相對(duì)較小的無機(jī)陰離子組成，具有揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好、與水和有機(jī)溶劑可調(diào)的粘性和溶解性、以及對(duì)有機(jī)物與金屬離子良好的萃取性能的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種可替代傳統(tǒng)溶劑的新型綠色溶劑，廣泛應(yīng)用于樣品預(yù)處理。固定化離子液體是將離子液體固定化到有機(jī)高分子材料或無機(jī)多孔材料上，從而得到負(fù)載離子液體或者表面具有離子液體結(jié)構(gòu)的固體物質(zhì)，制得的固定化離子液體兼具離子液體和多孔載體材料的特性。與自由態(tài)離子液體相比，固定化離子液體可以增加比表面積，從而提高其利用效率和穩(wěn)定性，而且離子液體的用量明顯減少，使用后的分離、重復(fù)利用容易實(shí)現(xiàn)。在固相萃取中，固定化離子液體主要作為固相微萃取的涂層(Y.Meng, V.Pino, J.L.Anderson, Anal.Chim.Acta 2011, 687, 141-149),或者固載在聚合物顆粒(W.Bi,M.Tian, K.H.Row, J.Sep.Sc1.2010，33，1739-1745)和硅膠顆粒上(G.Fang, J.Chen, J.Wang, J.He, S.Wang, J.Chromatogr.A 2010，1217，1567-1574)。
[0005]CN102500346A提出一種采用溶膠-凝膠和金納米粒子表面功能化技術(shù)制備新型離子液體硅膠毛細(xì)管整體柱固定相，用于毛細(xì)管液相色譜和毛細(xì)管電色譜分離苯胺類或多環(huán)芳香烴類化合物。但它用金納米粒子連接硅膠和離子液體咪唑溴鹽，存在成本高和制作困難等諸多問題，難以在食品和環(huán)境水樣的痕量有機(jī)物萃取技術(shù)中推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種由聚丙烯酰胺固定化離子液體組成的聚合物，采用這種聚合物制備毛細(xì)管整體柱，用于對(duì)羧酸類化合物的固相萃取。
[0007]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:
聚丙烯酰胺固定化離子液體聚合物由甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙稀酰胺、N，N-亞甲基雙丙稀酰胺和1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽組成。
[0008]聚丙烯酰胺固定化離子液體化學(xué)結(jié)構(gòu)式的基本單元為:
【權(quán)利要求】
1.聚丙烯酰胺固定化離子液體聚合物，其特征在于:由甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙稀酰胺、N，N-亞甲基雙丙稀酰胺和1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚丙烯酰胺固定化離子液體聚合物，其特征在于:聚丙烯酰胺固定化離子液體化學(xué)結(jié)構(gòu)式的基本單元為:

3.聚丙烯酰胺固定化離子液體聚合物的合成方法，其特征在于包括以下步驟:將甲基丙烯酸縮水甘油酯與1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽在含有甲酰胺溶液中反應(yīng)，形成帶離子液體功能團(tuán)的單體；隨后加入單體丙烯酰胺、交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，在致孔劑聚乙二醇的存在下，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈形成聚丙烯酰胺固定化離子液體溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚丙烯酰胺固定化離子液體聚合物的合成方法，其特征在于所述的甲基丙烯酸縮水甘油酯與1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽的質(zhì)量比為1:1~1:3，所述的丙烯酰胺和N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺與帶離子液體功能團(tuán)的單體的質(zhì)量比為1:1:1~1:3:30
5.聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備方法，其特征在于包括以下步驟: a、先將石英毛細(xì)管依次經(jīng)過鹽酸、水、氫氧化鈉、水、甲醇沖洗,并干燥后，加入帶Y-2甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷的甲醇溶液與毛細(xì)管壁上的硅羥基反應(yīng)后，吹干待用； b、將已配制的聚丙烯酰胺固定化離子體溶液注入到上述經(jīng)乙烯基改性的毛細(xì)管中，在65~80°C恒溫水浴中聚合反應(yīng)20~24小時(shí)，再用甲醇沖洗毛細(xì)管中聚合物，得到聚丙烯酰胺固定化離子毛細(xì)管整體柱。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備方法，其特征在于將甲基丙烯酸縮水甘油酯含有的環(huán)氧基和1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽含有的活潑氨基在甲酰胺中反應(yīng)，形成帶離子液體功能團(tuán)的單體，隨后加單體丙烯酰胺、交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，在致孔劑(PEG8000、PEG10000)的存在下，加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，將上述聚合物溶液注入到經(jīng)乙烯基改性的石英毛細(xì)管中，在80°C恒溫水浴中反應(yīng)20小時(shí)，最后用甲醇沖洗待用。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備方法，其特征在于將單體甲基丙烯酸縮水甘油酯和丙烯酰胺，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺，在致孔劑(PEG8000、PEG10000、甲酰胺)的存在下，加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈，將上述聚合物溶液注入到經(jīng)乙烯基改性的石英毛細(xì)管中，在65 ° C的恒溫水浴中反應(yīng)24小時(shí)生成丙烯酰胺-N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺-甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物，隨后用甲醇沖洗未反應(yīng)的功能單體和交聯(lián)劑，再用緩沖溶液平衡整體柱，最后，用緩沖溶液溶解的離子液體1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽緩慢沖洗以上合成的整體柱，將所述離子液體1-氨丙基-3-甲基咪唑氯鹽固載在整體材料上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱的制備方法，其特征在于所述的丙烯酰胺、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺與甲基丙烯酸縮水甘油酯之間的質(zhì)量比為1:1:1~1:3:3 ;所述的丙烯酰胺-N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺-甲基丙烯酸縮水甘油酯聚合物與1-氨丙基3-甲基咪唑氯鹽的質(zhì)量比為1:1~1:3。
9.聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱用于固相萃取羧酸類化合物的方法，其特征在于包括以下步驟: 將聚丙烯酰胺固定化離子液體毛細(xì)管整體柱先用蒸餾水沖洗，再用PH 6.3的鹽酸緩沖液平衡毛細(xì)管整體柱；將羧酸類化合物以10-13.3 μ L/min的流速上樣60~80 min后，采用10%的甲酸和40%乙腈混合溶液以4~10 μ L/min的流速洗脫4~10 min,將收集洗脫液用5000~6000 rpm離`心機(jī)高速離心后，用超高效液相色譜儀進(jìn)行色譜分析。
【文檔編號(hào)】C08F220/36GK103601840SQ201310579294
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】陳易暉, 王婷婷, 徐穎, 李穎, 胡敏杰, 李莉, 陳明良, 房江華, 高浩其 申請(qǐng)人:中華人民共和國(guó)象山出入境檢驗(yàn)檢疫局, 寧波工程學(xué)院