磁性納米顆粒的混合半膠束固相萃取劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料科學領(lǐng)域，特別涉及一種基于Fe3O4磁性納米顆粒的混合半膠束固相萃取劑的制備方法，并將它作為樣品前處理材料，來萃取和富集生物樣品中的化合物。
【背景技術(shù)】
[0002]混合半膠束固相萃取是一種新興的固相萃取技術(shù)。這種技術(shù)是通過靜電引力、疏水力等的作用，將各種離子型表面活性劑或離子液體吸附于各種金屬氧化物載體的表面形成混合半膠束，并以此作為固相萃取的吸附劑，對樣品中的待測物進行富集，凈化和濃縮。與傳統(tǒng)的環(huán)境樣品預(yù)處理方法相比，該新型的樣品預(yù)處理技術(shù)具有萃取效率高，操作簡便，可大大縮短樣品的預(yù)處理時間，不需大量有毒有害溶劑，避免污染，同時具有效減少樣品損失的特點，非常適合于快速樣品分析的要求。
[0003]混合半膠束固相萃取技術(shù)雖然有著各種各樣的優(yōu)點，但是，由于該吸附劑所用的Al2O3和S12載體的顆粒相對較大，比表面積小，因此在實際的分析過程中，吸附劑的消耗量較多。而且該種技術(shù)多采用裝柱操作，在實際的應(yīng)用中，步驟煩瑣，操作耗時，特別是在應(yīng)用于復(fù)雜基體樣品的研究測定時，還需要比較煩瑣費時的樣品預(yù)處理過程。
[0004]磁性納米顆粒具有比表面積大、表面易于修飾等優(yōu)點并且磁性納米顆粒具有能在外加磁場的情況下易于分離的特性。人們將其應(yīng)用于色譜前處理過程，特別是大體積樣品中的微量甚至痕量分析物的富集分離。
[0005]離子液體完全是由離子組成、在室溫或室溫附近呈液體狀態(tài)的鹽類，因此也稱為室溫離子液體。其結(jié)構(gòu)特點是陽離子較大且不對稱，陰離子較小。作為一種新型的綠色溶劑，與傳統(tǒng)的分子溶劑相比，離子液體具有許多獨特的優(yōu)點，如在室溫條件下可測蒸氣壓低，不易揮發(fā)；液態(tài)溫度范圍寬，從-10(TC到300°C，甚至更高；穩(wěn)定性好，不易燃；溶解能力強；導(dǎo)電性好；可通過結(jié)構(gòu)的改變調(diào)節(jié)其理化性質(zhì)；可以循環(huán)利用等。當前，離子液體在有機合成化學、催化化學、電化學、新材料及分析化學等方面都有極廣泛的應(yīng)用。離子型表面活性劑是指具有固定的親水親油基團，在溶液的表面能定向排列，并能使表面張力顯著下降的物質(zhì)。它是一大類有機化合物，他們的性質(zhì)極具特色，應(yīng)用極為靈活、廣泛，有很大的實用價值和理論意義。
[0006]在此發(fā)明中，納米顆?？梢越柚漭^大的比表面積作為一種優(yōu)良的吸附劑，離子液體和表面活性劑由于其各自的特性，可作為一類綠色的溶劑應(yīng)用到不同基質(zhì)的樣品處理中。為了驗證這種萃取劑應(yīng)用于固相萃取的可行性，選擇了三種黃酮類藥物作為目標物進行富集，黃酮體是由C6—C3-C6構(gòu)成的化合物總稱，其基本結(jié)構(gòu)是兩個苯環(huán)(分別命名為A環(huán)和B環(huán))通過3個碳原子相互聯(lián)結(jié)而成的一系列化合物。黃酮類藥物具有多重藥理作用，例如，抗氧化、抗炎、抗癌等等。結(jié)合HPLC/UV方法測定尿液中的木犀草素、槲皮素和山奈酚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題:
[0008]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)樣品前處理技術(shù)中的缺點，提供一種基于Fe3O4磁性納米顆粒混合半膠束固相萃取劑的制備方法，利用該方法制備的磁性固相萃取劑應(yīng)用于生物樣品中黃酮類藥物的萃取，該萃取劑具有以下優(yōu)點:萃取劑用量少，萃取效率高；環(huán)境友好，成本低廉；操作簡單，萃取速度快；穩(wěn)定性好，可再生和重復(fù)利用。此外，該萃取方法簡單準確，方法選擇性好，沒有尿液中蛋白質(zhì)和其他內(nèi)源性物質(zhì)的干擾。
[0009]技術(shù)方案:
[0010]1.本發(fā)明的技術(shù)解決方案為:
[0011]a.基于Fe3O4磁性納米顆粒的混合半膠束固相萃取劑的制備:一、溶劑熱法制備Fe3O4磁性納米顆粒:三氯化鐵、乙酸鈉和丙烯酸鈉加入到由乙二醇和二乙二醇組成的混合溶劑中，超聲Ih得到黑色的混合溶液，將其轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯材質(zhì)的反應(yīng)釜中，密封，置于馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用甲醇和水洗數(shù)次，于60°C真空干燥至恒重，備用；二、制備混合半膠束固相萃取劑:將步驟一制備得到的Fe3O4磁性納米顆粒加入到一定pH值的緩沖溶液中，然后加入一定量的表面活性劑或離子液體，超聲后靜置，磁場分離除去上清液，得到固相萃取劑。
[0012]b.基于Fe3O4OS12磁性納米顆粒的混合半膠束固相萃取劑的制備:一、溶劑熱法制備Fe3O4磁性納米顆粒:三氯化鐵、乙酸鈉和丙烯酸鈉加入到由乙二醇和二乙二醇組成的混合溶劑中，超聲Ih得到黑色的混合溶液，將其轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯材質(zhì)的反應(yīng)釜中，密封，置于馬弗爐中反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，用甲醇和水洗數(shù)次，于60°C真空干燥至恒重，備用；二、Fe3O4OS12磁性納米顆粒的制備:將步驟二中制備的Fe3O4磁性納米顆粒加入到乙醇和去離子水中，超聲，然后依次加入一定量的氨水和正硅酸乙酯，攪拌下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加外置磁場分離產(chǎn)物，用甲醇和水洗數(shù)次，于60°C真空干燥至恒重，備用。三、制備混合半膠束固相萃取劑:將步驟二制備得到的Fe3O4OS12磁性納米顆粒加入到一定pH值的緩沖溶液中，然后加入一定量的表面活性劑或離子液體，超聲后靜置，磁場分離除去上清液，得到固相萃取劑。
[0013]2.設(shè)計了一個簡單的磁性分離流程，并將其應(yīng)用于生物樣品中黃酮類藥物的富集和分離。向放有磁性混合半膠束固相萃取劑的塑料管加入含有一定濃度藥物的尿液樣品，超聲后靜置，磁場分離除去尿液，富集的分析物用有機溶劑從磁性萃取劑上洗脫，洗脫液用氮氣吹干并用甲醇復(fù)溶，過濾后用液相色譜進行分析。
[0014]3.所述步驟a ( —)和b ( —)中，三氯化鐵的摩爾濃度為0.05?0.5mol/L,乙二醇和二乙二醇的比例為1: 5?5: 1，反應(yīng)時間為4?24h。
[0015]4.所述步驟b (二)中，F(xiàn)e3O4磁性納米顆粒的用量為0.5?1.5g,乙醇的體積為100?200mL,去離子水的體積為25?35mL,超聲時間為5?30min,氨水的體積為I?5mL,正硅酸乙酯的體積為2?10mL，反應(yīng)時間為4?12h。
[0016]5.所述步驟a(二)和b(三)中，表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)、氯代十六烷基吡啶(CPC)、十八烷基三甲基溴化銨(OTMABr)、十六烷基三甲基溴化銨(CTAB);離子液體為氯化1_己基_3_甲基咪唑(C6mimCl)、溴化1-己基-3-甲基咪唑(C6mimBr)、氯化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12mimCl)、溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12HiimBr)、氯化1-十六烷基-3-甲基咪唑(C16mimCl)、溴化1-十六烷基-3-甲基咪唑(C16HiimBr)。磁性碳納米管的用量為2?10mg，表面活性劑的用量為I?20mg，緩沖溶液為磷酸鈉緩沖溶液、磷酸鉀緩沖溶液、Tris-HCl緩沖溶液；緩沖溶液的pH分別為2.0?10.0、2.0?10.0,6.8?
9.0 ;緩沖溶液的濃度為0.02?0.5M，緩沖溶液的體積為1.0?10.0mL0
[0017]6.所述要求2中，加入尿液的體積為I?1mL ;超聲時間為2?1min ;靜置時間為2?1min ;有機溶劑的種類為甲醇，含I %醋酸的甲醇，含2%醋酸的甲醇，乙腈，含1%醋酸的乙腈，含2%醋酸的乙腈；所用有機溶劑的體積為0.5?3mL ;清洗次數(shù)為I?5次。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明制備的基于Fe3O4OS12磁性納米顆粒的混合半膠束固相萃取劑的形成及其應(yīng)用于固相萃取富集藥物的流程示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明制得的Fe3O4OS12磁性納米顆粒的掃面電鏡(a)和透射電鏡(b)譜圖。
[0020]圖3在pH = 10.0條件下C16mimBr在Fe3O4OS12磁性納米顆粒表面的吸附曲線。
[0021]圖4是Fe3O4OS12磁性納米顆粒的用量對于尿液中三種黃酮類藥物回收率的影響。
[0022]圖5是尿液樣品經(jīng)本發(fā)明制得磁性萃取劑富集后得到的色譜圖，(a)為含5.0ng/mL三種黃酮類藥物的尿液樣品；(b)為含10.0ng/mL三種黃酮類藥物的尿液樣品。
具體實施方案
[0023]一、制備實例
[0024]以下實施例為本發(fā)明的一些舉例，不應(yīng)被看做是對本發(fā)明的限定。
[0025]實施例1
[0026]將2.4g三氯化鐵、3.4g乙酸鈉和3.4g丙烯酸鈉加入到由33.75ml乙二