本发明公开了一种SiO2@ZIF‑8固相萃取柱及其制备方法和应用,该固相萃取柱是以SiO2@ZIF‑8为填料制备得到的。SiO2@ZIF‑8具有微介孔结构,与DA之间有静电作用,配位作用以及良好的空间位阻作用,其孔径尺寸与DA有良好的契合性,水稳定性以及酸碱稳定性良好。并且SiO2@ZIF‑8粒径较大,以其作为填料制备的固相萃取柱背压低。使用SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对海水中DA进行相对有效富集并通过与高效液相色谱‑串联三重四级杆质谱法,HPLC‑MS/MS,联用,建立一种具有灵敏度较高、重现性好、准确度高等优点的海水中DA的检测的新方法,在海洋赤潮预警和海洋环境监视测定方面有良好应用前景。

　　1.一种SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的制备方法,其特征是,包括以下步骤,

　　1,戊二酸酐和3‑氨丙基三乙氧硅烷溶解在N,N‑二甲基甲酰胺中并进行水浴反应,

　　2,将含有SiO2、DMF和水的混合溶液加入步骤1,所得的溶液中再次进行水浴反应,将所得产物用乙醇洗涤、离心、干燥,得到SiO2‑COOH,

　　(2)2‑甲基咪唑溶解在甲醇中,并加入步骤(1)油浴反应之后的溶液中,再次进行油浴反应,将所得产物用甲醇洗涤,

　　(3)Zn(NO3)2·6H2O溶解在甲醇中,然后加入步骤(2)所得产物,并进行油浴反应,

　　(4)2‑甲基咪唑溶解在甲醇中,并加入步骤(3)油浴反应之后的溶液中,再次进行油浴反应,将所得产物用甲醇洗涤,并干燥,获得SiO2@ZIF‑8材料,

　　步骤S21,取一根空固相萃取柱,先将筛板置入底部,并将其装上固相萃取装置,打开抽真空泵,调节装置压力,

　　步骤S22,称取SiO2@ZIF‑8材料,将其倒入空固相萃取柱中,打开压力阀,使SiO2@ZIF‑8材料在压力下平整压实,最后装入筛板,继续压实,即获得SiO2@ZIF‑8固相萃取柱。

　　2.根据权利要求1所述的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的制备方法,其特征是,步骤1,中水浴反应的温度为30℃,并持续搅拌3h,步骤2,中水浴反应的温度为30℃,并持续搅拌5h。

　　3.根据权利要求1所述的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的制备方法,其特征是,步骤2,中干燥具体为,在60℃下线固相萃取柱的制备方法,其特征是,步骤(1)中油浴反应的温度为70℃,并持续搅拌5min,步骤(2)中油浴反应的温度为70℃,并持续搅拌15min。

　　5.根据权利要求1所述的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的制备方法,其特征是,步骤(3)中干燥具体为,在60℃下线固相萃取柱的制备方法,其特征在于,

　　7.根据权利要求1所述的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的制备方法,其特征在于,

　　8.一种如权利要求1‑7任一项所述制备方法制得的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱。

　　9.一种如权利要求8所述的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱在用于富集海水中的软骨藻酸DA上的应用。

　　[0001]本发明属于固相萃取柱制备技术领域,具体涉及以金属有机骨架复合材料SiO2@ZIF‑8为填料的固相萃取柱,以及其制备方法和该固相萃取柱用于海水中软骨藻酸的富集纯化。

　　[0002]软骨藻酸(DA)是一种海洋藻毒素,主要由菱形硅藻和拟菱形硅藻产生。DA属于水溶性藻类毒素,是谷氨酸的异构体,具有着强烈的神经毒性。水中的贝类和鱼类对DA有较强的耐受力,故在赤潮暴发期间DA可在贻贝等滤食生物体内积累,然后通过食物链危害人类健康。人类误食被DA污染海产品会产生消化系统及神经系统症状。消化系统症状包括恶心,呕吐,腹泻或腹部痉挛,神经系统症状包括记忆功能的长久性损害,严重时表现昏迷状态或者死亡。由于DA在全球海域广泛存在,DA在全球引起的中毒事件不断被报道。因此对海水中DA的检测与监测很有必要。然而,其在海水中含量极低且基质复杂,故对痕量的DA检测仍然面临挑战。

　　[0003]本发明通过简便的方法制备了能快速高效富集海水中DA的固相萃取柱,其填料SiO2@ZIF‑8具有大的比表面积、丰富的活性吸附位点、适宜的孔径尺寸等同金属有机骨架相似的优势,同时,其在水溶液、有机溶剂和酸碱溶液中也有较好的稳定性。此外,SiO2@ZIF‑8表面的Zn2+可与DA的羧基产生配位左右,因此SiO2@ZIF‑8为填料的固相萃取柱对于DA有良好的选择性吸附作用,使用其富集海水中的DA并与HPLC‑MS/MS联用可实现对复杂基质,海水,中低浓度DA的检测。

　　[0004]本发明的目的是提供一种以金属有机骨架复合材料,SiO2@ZIF‑8,为填料的固相萃取柱的制备方法及其应用,该材料是通过ZIF‑8和SiO2结合形成的,其尺寸比ZIF‑8更大,更适合作为固相萃取柱的填料。以SiO2@ZIF‑8为填料制备固相萃取柱,并与HPLC‑MS/MS联用,建立一种检测复杂基质中低浓度的DA的方法。

　　本发明第一要保护的是所述以SiO2@ZIF‑8为填料的固相萃取柱的制备及其用于固相萃取DA,并结合HPLC‑MS/MS联用实现海水、海产品等复杂基质样品中DA的检测。

　　min, ,所得固体在60℃下线表面羧基化是便于后续步骤S121中,ZIF‑8的金属离子Zn2+与硅球表面的‑COOH配位结合,使得ZIF‑8能均匀地包覆于SiO2上。

　　步骤S21取一根空固相萃取柱,先将筛板置入底部,并将其装上固相萃取装置,打开抽真空泵,调节装置压力。

　　[0012] 步骤S22称取SiO2@ZIF‑8材料,将材料倒入空固相萃取柱中,打开压力阀,使材料在压力下平整压实,最后装入筛板,继续压实材料。就可以获得以SiO2@ZIF‑8为填料的固相萃取柱。

　　1,本发明使用对环境友好、经济实用的简便方法制备SiO2@ZIF‑8材料,该材料具备丰富的活性吸附位点,和较大的比表面积,可与目标物可产生静电作用和配位作用,且孔径大小与DA分子大小契合较好,因此能快速高效富集DA。

　　[0017] 2,复合材料SiO2@ZIF‑8尺寸大、比表面积较高,用SiO2@ZIF‑8材料制备的固相萃取柱背压低,吸附容量高,可高效富集大量,100 mL~1 L,海水样品中的DA,且简单易操作,快速,可控制吸附时间在30 min以内。

　　[0018] 3,在固相萃取的过程中,可以很好地克服海水的基质效应,也能够最终靠简单的淋洗去除样品中的盐分。

　　[0019] 4,在最优的条件下,SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对DA有极高的吸附效率,与HPLC‑MS /MS方法联用建立的方法拥有缴款的线, 。

　　[0020] 5,本发明克服了目前对复杂基质中痕量DA难以检测的问题,在海洋赤潮预警和海洋环境监视测定方面有良好的应用前景。

　　图5为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对海水中DA萃取后进样色谱图与海水加标10 ppt 水样萃取后进样色谱图(a)以及10 ppt DA标准品的色谱图(b) ,

　　图7为实施例1应用中SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对DA检测的工作曲线材料吸附前后的zeta电位变化图。

　　[0022] 下面结合附图实施例对本发明进一步详细说明,需要指出的是,以下所述实施例旨在便于对本发明的理解,而对其不起任何限定作用。

　　(a)取一根3.0 mL的空固相萃取柱,先将筛板置入底部,并将其装上固相萃取装置,打开抽线材料0.25 g,将材料倒入空固相萃取柱中,打开压力阀,使材

　　料在压力下平整压实,最后装入筛板,继续压实材料。就可以获得以SiO2@ZIF‑8为填料的3.0mL的固相萃取柱。

　　(a)取一根6.0 mL的空固相萃取柱,先将筛板置入底部,并将其装上固相萃取装置,打开抽线材料0.50 g,将材料倒入空固相萃取柱中,打开压力阀,使材料在压力下平整压实,最后装入筛板,继续压实材料。就可以获得以SiO2@ZIF‑8为填料的6.0mL的固相萃取柱。

　　(a)取一根10.0 mL的空固相萃取柱,先将筛板置入底部,并将其装上固相萃取装置,打开抽线材料0.80 g,将材料倒入空固相萃取柱中,打开压力阀,使材料在压力下平整压实,最后装入筛板,继续压实材料。就可以获得以SiO2@ZIF‑8为填料的10.0mL的固相萃取柱。

　　将实例1所得的固相萃取柱对海水中DA进行固相萃取,结合HPLC‑MS / MS,应用DA 的检测,具体步骤如下,

　　[0038] 2,固相萃取柱对软骨藻酸的富集,将固相萃取柱安装在固相萃取装置上,打开水泵,调节压力为0.09 MPa。用6.0 mL甲醇和2.0 mL二次水对固相萃取柱进行活化和平衡。取处理后的500.0 mL海水样品进行固相萃取。用1 .0 mL二次水进行淋洗,洗去海水样品残留在柱中的盐分。用10 mM组氨酸水溶液进行洗脱,最后,将洗脱液旋蒸后再用二次水定容至

　　[0039] 3,取处理后的海水水样配成10 ppt的500.0 mL海水加标水样,按步骤2,中的操作进行固相萃取,后洗脱,旋蒸,定容,制样。

　　[0040] 4,取500.0 mL二次水,配成10ppt浓度的标准DA溶液,按步骤2,中的操作进行固相萃取,后洗脱,旋蒸,定容,制样。

　　[0042] 6,在设定的色谱方法下,应用C18(aq)色谱柱,流动相A为0. 1%甲酸水溶液,流动相

　　[0045] 图2为SiO2@ZIF‑8材料的X射线θ=10‑15°处存在SiO2的特征峰,同时出现与ZIF‑8晶体的拟合谱图响应强度一致的特征峰,这进一步证实了SiO2@ZIF‑8材料的成功合成。

　　[0047] 图4为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱的图片,由图4可知,SiO2@ZIF‑8固相萃取柱填料紧密,压实状况良好,且使用后未出现非常明显变化。

　　[0048] 图5为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对DA萃取后进样色谱图,图5‑a为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对海水中DA萃取后进样色谱图,图5‑b为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对二次水配制的10 ng L‑1 DA标准溶液萃取后进样色谱图,图5‑b为SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对海水中加标10 ng L‑1DA溶液萃取后进样色谱图。由图5可知,海水样的色谱峰与海水加标样的色谱峰位置相同,可以断定海水中含有痕量的DA。

　　[0049] 图6为三种实施实例不一样的规格的固相萃取柱对DA的回收率对比柱状图,由图6可知,3 mL的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对DA的回收率最高,因此选用3 mL的SiO2@ZIF‑8固相萃取柱作为应用实施实例,用于建立方法,完成工作曲线固相萃取柱对DA检测的工作曲线可得,应用实例中,SiO2@ZIF‑8固相萃取柱对海水中DA富集检测的新方法的检测限为4.0 ng L‑1 ,线] 图8为zeta电位图。由图8可得,DA的zeta电位为‑10.3 mV,呈负电性,SiO2@ZIF‑8的zeta电位为17.2 mV,呈正电性,当SiO2@ZIF‑8吸附DA后,zeta电位显而易见地下降,由17.2下降至5.8。能够准确的看出,SiO2@ZIF‑8可通过静电作用吸附DA。

　　[0052] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰,皆应属本发明的涵盖范围。