一种磁性腐殖酸及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磁固相萃取吸附剂及其制备方法和应用。该磁固相萃取吸附剂为磁性腐殖酸，由四氧化三铁和腐殖酸组成，其中，四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.5~4：1。本发明专利技术中磁性腐殖酸通过将腐殖酸与磁性颗粒在研钵中直接混合研磨的方法制备，该制备方法简单，快捷，无需消耗有机溶剂，绿色环保。利用该方法制得的磁性腐殖酸具有良好的磁分离性，在外加磁场的作用下可从溶液中迅速分离，将其作为磁固相萃取的吸附剂应用于样品前处理具有操作简单，可有效减少分析时间的特点。本发明专利技术可用于食品中的苯并芘以及非法添加物苏丹红和罗丹明B的萃取分析。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种磁固相萃取吸附剂及其制备方法和应用。该磁固相萃取吸附剂为磁性腐殖酸，由四氧化三铁和腐殖酸组成，其中，四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.5~4：1。本专利技术中磁性腐殖酸通过将腐殖酸与磁性颗粒在研钵中直接混合研磨的方法制备，该制备方法简单，快捷，无需消耗有机溶剂，绿色环保。利用该方法制得的磁性腐殖酸具有良好的磁分离性，在外加磁场的作用下可从溶液中迅速分离，将其作为磁固相萃取的吸附剂应用于样品前处理具有操作简单，可有效减少分析时间的特点。本专利技术可用于食品中的苯并芘以及非法添加物苏丹红和罗丹明B的萃取分析。【专利说明】一种磁性腐殖酸及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种磁性腐殖酸及其制备方法和在磁固相萃取样品前处理中的应用。
技术介绍
在食品、环境、生物等复杂样品分析中，对样品进行前处理以富集和纯化目标分析物至关重要。样品前处理方法有基质固相分散萃取(MSPD)、液液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)以及固相微萃取(SPME)等。在这些方法中，SPE能较好的满足高回收率和高灵敏度的分析要求，且有机溶剂消耗低，因而被广泛运用。然而，在传统的SPE中，吸附剂填装在一个小柱筒中，在处理大体积样品时，由于传质阻力的影响可能导致萃取时间较长。此外，针对复杂样品，样品中的小颗粒可能堵塞SPE小柱中的筛板，导致萃取失败。采用分散固相萃取的模式虽然可有效解决上述问题，但萃取完成后，需要通过离心或过滤来实现吸附剂的回收，导致整个样品前处理较为繁琐。磁固相萃取(MSPE)是一种新型的样品前处理方法，近年来受到广泛地关注。作为一种改进的固相萃取方法，MSPE采用磁性的或可磁化的材料作为吸附剂，在萃取过程中，吸附剂通过涡旋或振摇直接分散到样品溶液中，无需填充到萃取小柱内。这种分散萃取模式可显著地增大样品溶液与吸附剂的接触面积，提高萃取率并有益于目标分析物的快速传质，从而缩短样品前处理的时间。萃取完成后，在外加磁场下，吸附剂可快速地从样品溶液中分离，无需通过繁琐的离心或者过滤来实现相分离，这进一步增强了操作的简便性并减少了整个预处理的时间。在MSPE中，吸附剂材料的制备是关键。腐殖酸(HAs)是由动植物的残肢经微生物降解而产生的复杂混合物，在自然环境中的含量丰富。HAs结构复杂，已被证明含有烷基和芳环的骨架并附有羧酸基、酚羟基、醌基、氨基等官能团。这些特殊的分子结构使HAs易于与金属离子、氧化物以及一些有毒的有机物发生螯合作用、电荷转移作用、氢键相互作用、疏水作用以及相互作用等，使之在分离科学具有广泛的应用前景。近年来，已有报道将腐殖酸修饰材料应用于多环芳烃、重金属离子、杀虫剂残留等化合物的萃取分析。2007年，骆丹等人通过将腐殖酸酰氯和氨基硅胶偶联制备了腐殖酸键合硅胶，并将其作为SPE的填料，通过π-π相互作用选择性的分离和富集食用油中的苯并芘(BaP)。该萃取小柱可有效的去除油脂基质，在萃取完成后，吸附在小柱上的BaP用含π电子的溶剂(如丙酮)可完全洗脱，该方法获得了较高的回收率和灵敏度。然而，腐殖酸键合硅胶的制备涉及多个化学反应步骤，不但消耗大量的有毒溶剂而且劳时费力。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，通过一种简单温和的方法将腐殖酸制备成一种磁性腐殖酸萃取材料，该材料不仅具有磁性，而且不影响腐殖酸的结构特性，并利用该磁性腐殖酸萃取材料对样品进行磁固相萃取前处理。本专利技术提供的技术方案是: 一种磁固相萃取吸附剂，由四氧化三铁和腐殖酸组成，其中，四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.5~4:1。所述的四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.5:1。所述的腐殖酸为天然腐殖酸。所述的四氧化三铁为通过水热法或共沉淀法制备的四氧化三铁磁性纳米颗粒。上述磁固相萃取吸附剂的制备方法，包括以下步骤:按1.5^4:1的质量比将四氧化三铁与腐殖酸置于研钵中，直接进行研磨混匀，即制得磁固相萃取吸附剂。上述的磁固相萃取吸附剂在磁固相萃取样品前处理中的应用。一种磁固相萃取样品前处理方法，包括以下步骤:将上述磁固相萃取吸附剂置于萃取瓶中，加入丙酮涡旋活化f 3 min ;倒出活化溶剂丙酮，然后加入待处理样品，涡旋f 10min，形成均匀的分散溶液；将萃取瓶置于磁场中，在外加磁场作用下，吸附了目标物的磁固相萃取吸附剂被收集在萃取瓶底部，倒出上清液，加入清洗液涡旋清洗0.5^3min ;弃去清洗液后，加入解吸液涡旋解吸f IOmin ;在外加磁场下，解吸液与磁固相萃取吸附剂快速分离。上述磁固相萃 取吸附剂在食品安全、环境分析领域中的应用。磁性腐殖酸萃取材料具有较强的芳香性，能与芳香化合物产生电荷转移作用，可应用于复杂基体如食用油中的多环芳烃及其衍生物，食品中的非法添加物罗丹明B、苏丹红、孔雀石绿等化合物的吸附和萃取研究；腐殖酸分子结构中的羧基以及酚羟基存在可离解的氢离子，使得腐殖酸具有一定的酸性并且对重金属离子有很好的络合能力，可有效地吸附废水中的重金属离子，因此磁性腐殖酸在水处理方面有潜在的应用价值，也可作为金属配合物吸附剂，对土壤、水等环境中(重)金属离子等进行萃取分析；腐殖酸分子内含多种极性功能基，具有亲水性，能够与极性化合物如农药、生物碱等产生亲水作用、氢键作用等，因此磁性腐殖酸分离介质能应用于环境中农残分析。本专利技术制备的磁性腐殖酸萃取材料可应用于食用油脂中的苯并芘、食品中的非法添加物苏丹红或罗丹明B等化合物的分离和富集，其【具体实施方式】可从以下实施例得到进一步理解。本专利技术的有益效果如下: 1.本专利技术中，磁性腐殖酸萃取材料的制备方法简单，不涉及任何化学反应步骤，无需消耗有机溶剂，经济环保。2.将磁性腐殖酸作为磁固相萃取吸附剂应用于样品前处理，具有操作便捷，省时省力等优点。3.本专利技术制得的磁性腐殖酸保留了腐殖酸本身良好的吸附性能，可有效分离和富集复杂样品中有毒有害化合物，在食品安全、环境分析等领域具有广阔的应用前景。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术中天然腐殖酸的透射电镜图。 图2为水热法制备的四氧化三铁磁性颗粒的透射电镜图。图3为本方法制备的磁性腐殖酸的透射电镜图。图4为本专利技术应用于7种食用油中苯并芘的萃取分析后的高效液相色谱图(荧光检测器)，7个色谱流出曲线从上到下依次为I花生油、2大豆油、3葵花籽油、4菜籽油、5稻米油、6玉米油、7橄榄油。【具体实施方式】一种磁固相萃取吸附剂，由四氧化三铁和腐殖酸组成，其中，四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.51:1。上述磁固相萃取吸附剂的制备方法，包括以下步骤:按1.5^4:1的质量比将四氧化三铁磁性纳米颗粒与腐殖酸置于研钵中，直接进行研磨混匀，即制得磁性腐殖酸。所述的腐殖酸为天然腐殖酸，图1为研磨后的天然腐殖酸的透射电镜图。所述的四氧化三铁可以是通过水热法制备的，也可以是通过共沉淀法制备的四氧化三铁磁性纳米颗粒。图2为采用水热法制备的粒径约为200nm的四氧化三铁纳米颗粒的透射电镜图。图3为磁性腐殖酸的透射电镜图，从图中可以看出四氧化三铁磁性纳米颗粒包裹并粘附在腐殖酸表面，使得腐殖酸被赋予磁分离性。当采用该方法制得的磁性腐殖酸分散在溶剂中时，在外加磁场下可快速地从溶液中分离。实施例1:磁性腐殖酸应用于食用油中苯并芘的萃取分析 (I)按1.5:1的质量比将四 氧化三铁磁性纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁固相萃取吸附剂，其特征在于：由四氧化三铁和腐殖酸组成，其中，四氧化三铁和腐殖酸的重量比为1.5~4：1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯钰锜，赵琴，余琼卫，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42