碳素笔头液相微萃取方法及萃取装置

本发明涉及分析化学样品前处理，特别涉及一种从样品溶液中对目标化合物同时进行萃取、浓集的液相微萃取方法及萃取装置。

背景技术：

1、液相微萃取是在传统的液-液萃取法基础之上建立起来的微型化样品前处理技术，集采样、纯化、浓集于一体，操作技术简单、所需溶剂极少、富集倍数大。它采用小体积有机溶剂使水相中的待测物质的浓缩大大提高。液相微萃取主要包括以下三种操作模式：（1）悬滴液相微萃取，将一滴萃取溶剂悬于常规的气相色谱微量注射器针尖上，然后浸于样品溶液或者悬于样品顶部空间，利用待测组分在两相间的分配系数差异进行萃取富集。该方法理论可行、实操困难，缺乏稳定性，难以实现转化应用。（2）分散液相微萃取，用各种方法将萃取溶剂在样品溶液中分散成细小液滴，快速、富集倍数高，但萃取剂容易被样品基质污染。（3）中空纤维液相微萃取，以多孔的中空纤维为萃取溶剂的载体取代溶剂液滴和样品基质直接接触的方式来进行液相微萃取。该方法为避免记忆效应，中空纤维均为一次性使用，资源消耗较大、会造成一定程度的环境污染。

2、由于目前的各类液相微萃取模式仍存在不同的缺点，我们拟对其中有萃取相载体的液相微萃取模式进行改进，以建立更为简单、高效、环境友好的新型液相微萃取方法，来实现对复杂样品中待测成分的纯化和浓集，以提高其测定的灵敏度。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种碳素笔头液相微萃取方法及萃取装置，以碳素笔头为萃取剂载体兼搅拌子，建立碳素笔头液相微萃取与高效液相色谱法联用分析目标化合物的新方法，以达到对目标分析物的富集和浓缩、提高分析方法灵敏度的目的。

2、为解决以上技术问题，根据本发明的一个方面，提供一种碳素笔头液相微萃取方法，包括以下步骤：

3、步骤一，收集碳素笔头，洗净、晾干；

4、步骤二，在样品瓶中加入样品溶液，调节样品相ph并置于磁力搅拌器上；

5、步骤三，碳素笔头腔体内注入萃取剂，将载有萃取剂的碳素笔头置于样品溶液中，并利用磁力搅拌器驱动碳素笔头旋转，对目标分析物进行萃取；

6、步骤四，萃取结束后，收集碳素笔头腔体内的溶液，将所得溶液离心后取上清液进行测定。

7、进一步地，步骤一中，所述碳素笔头是用尽油墨的碳素笔芯前端的子弹型不锈钢保护头；收集到的碳素笔头依次用丙酮、甲醇、水超声清洗10 min，以除去其中残余的油墨，晾干。

8、进一步地，步骤二中，调节样品相ph值是指根据萃取物质的酸碱性将样品相溶液调节至适宜ph，当萃取弱酸性成分时，调节样品相的ph≤p ka-2 ，当萃取弱碱性成分时，调节样品相的ph≥p ka +2。

9、进一步地，步骤三中，将两枚载有萃取剂的碳素笔头置于样品溶液中。

10、进一步地，用封口膜将两枚碳素笔头平行捆绑，在每个笔头的空腔内用微量注射器分别取萃取剂注入，再将其置于样品溶液中。

11、进一步地，所述的萃取剂为有机溶剂、离子液体、超分子溶剂或低共熔溶剂。

12、进一步地，步骤四中，收集碳素笔头腔体内的溶液时，先用吸水纸拭去碳素笔头外壁多余的样品相溶液，将两个腔体内的萃取剂转移至同一ep管中，并分别用等体积甲醇清洗碳素笔头内腔，合并洗液，涡旋混匀。

13、根据本发明的另一方面，提供一种碳素笔头液相微萃取装置，包括恒温搅拌器、封口膜、碳素笔头和样品瓶；所述样品瓶置于恒温搅拌器上，封口膜将两枚碳素笔头平行捆绑，绑好的两枚笔头放置于样品瓶底部中心位置。

14、本发明建立了一种从复杂样品中提取、分离和浓缩目标化合物的新方法，在常规的溶剂棒液相微萃取基础之上，将废弃的碳素笔芯前端的不锈钢笔头洗净后作为萃取剂载体；置于含有分析物的样品溶液中；由于碳素笔头本身具有铁磁性可在变化的磁场中高速旋转，因而可兼作搅拌子使有机溶剂与样品溶液的接触面积不断更新，从而实现目标分析物的萃取。本发明的萃取剂与样品溶液中分析物接触面积不断更新，因此，本发明对目标分析物的富集倍数高、提高了分析方法的灵敏度。

15、本发明方法选用废弃的碳素笔头作为萃取剂载体兼磁转子，受萃取溶剂减失的影响较小，无需特殊仪器和设备，萃取材料为废弃文具部件，操作简单、有机溶剂用量少、富集倍数高、经济环保，能适应复杂基质中微量的各种分析物的分析。

16、本发明可广泛应用于环境监测、食物安全、药品分析等领域的样品前处理与富集。

技术特征：

1.一种碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：步骤一中，所述碳素笔头是用尽油墨的碳素笔芯前端的子弹型不锈钢保护头；收集到的碳素笔头依次用丙酮、甲醇、水超声清洗10 min，以除去其中残余的油墨，晾干。

3.根据权利要求1或2所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：步骤二中，调节样品相ph值是指根据萃取物质的酸碱性将样品相溶液调节至适宜ph，当萃取弱酸性成分时，调节样品相的ph≤pka-2 ，当萃取弱碱性成分时，调节样品相的ph≥pka +2。

4.根据权利要求3所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：步骤三中，将两枚载有萃取剂的碳素笔头置于样品溶液中。

5.根据权利要求4所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：用封口膜将两枚碳素笔头平行捆绑，在每个笔头的空腔内用微量注射器分别取萃取剂注入，再将其置于样品溶液中。

6.根据权利要求1、4或5所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：所述的萃取剂为有机溶剂、离子液体、超分子溶剂或低共熔溶剂。

7.根据权利要求4或5所述的碳素笔头液相微萃取方法，其特征在于：收集碳素笔头腔体内的溶液时，先用吸水纸拭去碳素笔头外壁多余的样品相溶液，将两个腔体内的萃取剂转移至同一ep管中，并分别用等体积甲醇清洗碳素笔头内腔，合并洗液，涡旋混匀。

8.一种碳素笔头液相微萃取装置，其特征在于：包括恒温搅拌器（1）、封口膜（2）、碳素笔头（4）和样品瓶（5）；所述样品瓶（5）置于恒温搅拌器（1）上，封口膜（2）将两枚碳素笔头（4）平行捆绑，绑好的两枚笔头（4）放置于样品瓶（5）底部中心位置。

技术总结
本发明公开了一种碳素笔头液相微萃取方法及萃取装置，在常规的溶剂棒液相微萃取基础之上，将废弃的碳素笔芯前端的不锈钢笔头洗净后作为萃取剂载体；置于含有分析物的样品溶液中；由于碳素笔头本身具有铁磁性可在变化的磁场中高速旋转，因而可兼作搅拌子使有机溶剂与样品溶液的接触面积不断更新，从而实现目标分析物的萃取。因此，本发明受萃取溶剂减失的影响较小，无需特殊仪器和设备，对目标分析物的富集倍数高、提高了分析方法的灵敏度。

技术研发人员：胡爽,李倩,章树梅,刘昭婵
受保护的技术使用者：山西医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14