【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物炭及四环素类抗生素回收，具体地说就是一种小球藻生物炭的制备方法及固相萃取四环素类抗生素的方法。
技术介绍
1、随着环境、食品、生物和制药等领域的发展，对于高效、可靠、环保的样品前处理和分析检测技术的需求越来越高。固相萃取技术作为一种先进的分离富集方法，在样品前处理和分析检测中得到了广泛应用。传统的固相萃取吸附剂如硅胶、c18、c8、c2等存在选择性、灵敏度和特异性差等问题，需要寻求新的吸附剂来提高其分离效率和选择性。
2、生物炭是一种由生物质原料高温热解得到的新型分离材料，具有高比表面积、孔容和孔径、高吸附容量等特点，是一种制备简单、花费低廉、环境友好的分离材料。然而，常规的生物炭由于其表面官能团含量少，导致其分离选择性较差，需要进行化学修饰或者与其他材料复合的方法来提高其分离效果。此外，常规生物炭吸附剂在样品前处理应用中存在脱附滞后、洗脱体积较大和绝对回收率较低的问题，较好的脱附效果往往采用气相色谱的高温脱附方式，严重限制了其在样品分离和分析领域的应用。
3、因此，开发新型生物炭材料实现抗生素残留的有效分离，对提高复杂样品的前处理效率以及进一步提升抗生素检测的灵敏度和稳定性至关重要。小球藻生物炭具有高离子交换能力、无孔结构和表面丰富的含氮基团等优点，可以作为新型的固相萃取吸附剂，在分配分离模式中具有广泛的应用前景。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种小球藻生物炭的制备方法及固相萃取四环素类抗生素的方法。
2
3、s1.备料：称取生物质原料放置于坩埚中，盖合坩埚盖，备用；
4、s2.烧制：将步骤s1中的坩埚放置于电炉中，真空氛围下采用高温热解法进行烧制；
5、s3.冷却：经步骤s2烧制完成后，将坩埚取出，自然冷却至室温即可。
6、作为优化，步骤s1中的生物质原料为破壁蛋白核小球藻冻干粉，蛋白质含量≥55g/100g，脂肪含量≥5g/100g，总糖含量（以葡萄糖计）≥5.5g/100g。
7、作为优化，步骤s2中，在真空度为-0.04mpa下，采用升温速率为10°c/min的条件，将氧化铝坩埚放入气氛炉中进行高温热解，热解温度为300~700°c，热停留时间为30~60min。
8、一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，使用上述任意一项所述的一种小球藻生物炭，包括如下步骤：
9、a1.使用小球藻生物炭制备柱填充材料，将柱填充材料填充于固相萃取空柱内部，得到小球藻生物炭填充的固相萃取柱；
10、a2.依次使用甲醇和nacl水溶液润洗和活化固相萃取柱；
11、a3.将样品提取液缓慢通过步骤a2活化后的固相萃取柱，待样品提取液全部流出后，采用乙腈淋洗固相萃取柱，然后对固相萃取柱进行真空抽干；
12、a4.使用甲醇溶液对步骤a3处理后的固相萃取柱进行洗脱3次，并对洗脱液进行收集。
13、作为优化，步骤a1中，柱填充材料的用量为100mg，固相萃取空柱的规格为3ml；
14、甲醇溶液的体积为5ml，nacl的水溶液的浓度为0.01mol/l，ph值为4.0，体积为5ml。
15、步骤a3中，乙腈体积为3ml，采用乙腈淋洗小球藻生物炭固相萃取柱以去除非目标物，真空抽干2min；
16、步骤a4中，洗脱液体积为2.0ml。
17、作为优化，步骤a1中，使用小球藻生物炭制备柱填充材料的具体步骤如下：
18、（1）将烧制好的小球藻生物炭进行研磨，得到小球藻生物炭粉末，存放于避光玻璃容器中；
19、（2）称取步骤（1）得到的小球藻生物炭粉末加入到磷酸溶液中，搅拌8~12h后过滤得到酸处理小球藻生物炭；
20、（3）使用乙醇对步骤（2）得到的酸处理小球藻生物炭进行洗涤，3~5次，再使用蒸馏水洗涤3~5次，直至洗涤液为中性；
21、（4）将步骤（3）洗涤后的小球藻生物炭进行干燥，即得柱填充材料，将柱填充材料保存于避光玻璃容器中备用即可。
22、作为优化，步骤（1）中的小球藻生物炭粉末粒度为100~200目。
23、作为优化，步骤（2）中，使用的磷酸溶液浓度为3mol/l，搅拌过程使用电动搅拌器，转速为25~35rpm。
24、本方案的有益效果是，一种小球藻生物炭的制备方法及固相萃取四环素类抗生素的方法，具有以下有益之处：
25、本申请提供一种基于易获得的蛋白核小球藻为原料制备小球藻生物炭的方法，通过控制热解过程中的真空度，减少保护性气体的使用和有害气体的排放，实现了高效、环保、低成本的制备过程。
26、小球藻生物炭表面含有丰富的功能基团，形成以聚乙烯吡啶的类石墨化无孔结构，表面具备高离子交换能力和极性，适用于高效分离极性强的带电化合物；
27、与传统多孔生物炭不同，小球藻生物炭是一种无孔层状材料，有效避免了脱附滞后问题。
28、无孔小球藻生物炭材料在固相萃取中具有以下优点：
29、高选择性：由于无孔材料表面没有孔洞，目标化合物只能通过吸附作用与表面上的化学基团相互作用，从而提高了固相萃取的选择性。特别适用于复杂样品的分离和分析。较好的再生性：无孔材料由于表面无孔洞，难以与样品中的其他化合物相互作用，可通过简单的洗脱操作实现材料的再生，降低成本。低非特异性吸附：无孔材料表面没有孔洞，其化学基团与目标化合物的相互作用是基于化学亲和性的，而非物理吸附，表现出更低的非特异性吸附。更快的分离速度：无孔材料表面无孔洞，使得目标化合物与材料表面的相互作用更为快速，在固相萃取过程中可以实现更快的分离速度。这对于高通量分析具有重要意义，可以提高分析效率。在固相萃取中，采用分配分离模式，能够大幅度缩短上样和洗脱时间，减少有机试剂和酸性溶液的使用，高效。灵敏的固相萃取多种四环素残留，提高了分离的效率和稳定性。
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1.一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：步骤S1中的生物质原料为破壁蛋白核小球藻冻干粉，蛋白质含量≥55g/100g，脂肪含量≥5g/100g，总糖含量（以葡萄糖计）≥5.5g/100g。
3.根据权利要求1所述的一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：步骤S2中，在真空度为-0.02~-0.04Mpa下，采用升温速率为10℃/min件，将氧化铝坩埚放入气氛炉中进行高温热解，热解温度为300~700°C，热停留时间为30~60min。
4.一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，使用权利要求1~3任意一项所述的一种小球藻生物炭，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，其特征在于：步骤A1中，柱填充材料的用量为100mg，固相萃取空柱的规格为3mL；
6.根据权利要求1所述的一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，其特征在于：步骤A1中，使用小球藻生物炭制备柱填充材
7.根据权利要求6所述的一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，其特征在于：步骤（1）中的小球藻生物炭粉末粒度为100~200目。
8.根据权利要求6所述的一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，其特征在于：步骤（2）中，使用的磷酸溶液浓度为3mol/L，搅拌过程使用电动搅拌器，转速为25~35rpm。
...【技术特征摘要】
1.一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：步骤s1中的生物质原料为破壁蛋白核小球藻冻干粉，蛋白质含量≥55g/100g，脂肪含量≥5g/100g，总糖含量（以葡萄糖计）≥5.5g/100g。
3.根据权利要求1所述的一种小球藻生物炭的制备方法，其特征在于：步骤s2中，在真空度为-0.02~-0.04mpa下，采用升温速率为10℃/min件，将氧化铝坩埚放入气氛炉中进行高温热解，热解温度为300~700°c，热停留时间为30~60min。
4.一种小球藻生物炭-固相萃取四环素类抗生素的方法，使用权利要求1~3任意一项所述的一种小球藻生物炭，其特征在于：包括如...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛，陈荣琪，梁静，白伟涛，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：
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