一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法

技术领域

本发明涉及现场检测方法技术领域，具体涉及一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法。

背景技术

离子迁移谱(Ion mobility spectrometry，IMS)是一种在大气压下分离气相离子的快速灵敏分析技术，已经广泛应用于机场、地铁、海关等多个场所。由于其分析速度快、便携、成本低等特点，基于IMS 建立的检测方法也在环境污染物监测以及农产品的安全检测等多个领域展开应用，可以完成现场对样品的快速筛查和监测。在检测时，由于实际样品基质复杂，痕量待测物不能够直接被IMS进行检测，对样品的前处理方法的开发十分必要。

为了实现对样品的提取和富集，在前处理技术中，液液萃取和固相萃取技术在报道的国家标准和文献中应用最为广泛。然而这两种传统方法也有其缺点，如液液萃取技术效率较低、有机试剂消耗量大；固相萃取技术操作复杂、费时等，使得传统的前处理方法与IMS快速检测技术不能很好的匹配。目前，液液微萃取、固相微萃取技术因其速度快、低溶剂消耗等特点，其与IMS联用的检测方法逐渐被国内外研究人员青睐和报道，如固相微萃取(SPME)与IMS联用检测饮料中的神经毒素甲基膦酸酯[Journal of Chromatography A1661(2022) 462704]等。然而，目前在售卖的固相微萃取装置中固定相适用的分析物较为有限、富集倍数不高、自动化程度低且价格昂贵。基于此，研究人员为了提升前处理材料的萃取效率，开发了修饰聚合物涂层的玻璃布吸附萃取技术与IMS联用检测水中的多环芳烃，实现现场的高效快速水中污染物检测[Talanta 195(2019)109-16]；进一步为实现现场高通量检测，开发了聚合物填充的移液器枪头微固相萃取技术联用IMS检测食品中违禁药物[Journal of Chromatography A 1610(2020) 460547]。然而这些前期工作只解决了部分IMS现场检测样品富集的问题，为了更好的在实际工作中应用IMS快速检测技术，亟需发展与IMS联用的适应性广且现场操作便捷的前处理方法。

因此，开发一种现场的半自动循环萃取前处理技术与IMS联用的检测方法，从而适用于多种类型的微萃取材料、提升现场样品处理的便利性，能够为环境保护、食品安全、法医刑侦等多个领域提供便利可靠的现场筛查，具有重要的应用价值。

发明内容

鉴于IMS在现场检测存在的问题和技术上的不足，本发明提供一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法。该方法简单、成本低、适用性强，可匹配多种类型的萃取材料，半自动化提高可操作性，适合现场样品采集和处理，易与IMS检测技术联用进行现场分析。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法，包括以下步骤：

将功能化材料装入萃取滤头，待测样品分散或溶解在水中得到待测溶液，待测溶液通过所述萃取滤头萃取，然后洗脱功能化材料上富集的待测物质，得到洗脱液；

取洗脱液滴加至进样试纸，放入离子迁移谱进样口进行测试。

进一步地，所述功能化材料为粉体材料或整体材料。

进一步地，所述粉体材料装填方法为：将粉体材料超声分散至有机溶剂中，得到浑浊液；吸取浑浊液注射至萃取滤头。

进一步地，所述粉体材料与有机溶剂的用量比为(1-100)mg： (1-10)mL；所述超声分散功率为5-60kHz，时间为1-10min。

进一步地，所述粉体材料为硅胶颗粒、聚合物颗粒、金属有机框架材料或有机骨架材料；所述粉体材料粒径为200nm-100μm。

更进一步地，所述硅胶颗粒为二氧化硅，用于富集极性化合物。

所述聚合物颗粒为脲醛树脂、聚苯乙烯或聚偏氟乙烯，用于富集非极性化合物。

所述金属有机框架材料为UiO-66、ZIF-8或ZIF-67，有机框架材料为COF-5或TpBD，这两类材料因其不同配体的选择，使得孔道结构大小可调，基于不同类型孔道结构常用于小分子化合物选择性富集。

进一步地，所述整体材料装填方法为：将整体材料裁剪成与萃取滤头筛网相同大小并放置于萃取滤头筛网一侧，另一侧旋紧将整体材料压在萃取滤头中。

进一步地，所述整体材料为聚合物整体材料、功能化泡沫材料或功能化静电纺丝材料。

更进一步地，所述聚合物整体材料为聚二乙烯基苯(白色块状) 或聚苯乙烯(片状)，用于富集非极性化合物。

所述功能化泡沫材料为多巴胺水功能化的三聚氰胺泡沫材料或聚二甲基硅氧烷修饰的聚氨酯泡沫材料，用于富集含有氨基的极性化合物；

所述功能化静电纺丝材料为通过静电纺丝机将聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液喷射成纳米丝，并浸渍于聚四氢呋喃和三甲基硅烷混合液中反应，得到聚四氢呋喃修饰的静电纺丝材料，用于富集中等极性和极性化合物。

如聚二甲基硅氧烷修饰的聚氨酯泡沫富集非极性化合物，聚多巴胺功能化的泡沫材料通常富集含有氨基的极性化合物；聚四氢呋喃功能化的静电纺丝富集中等极性和极性化合物。

进一步地，所述待测溶液体积为0.5-50mL，浓度为 10ng/mL-1mg/mL，萃取过程中待测溶液流速为5-30mL/min。

根据待测溶液体积和萃取速率，设置萃取循环次数为1-100次。

进一步地，所述洗脱过程中所用溶剂为甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷或乙酸乙酯，洗脱速率为0.5-10mL/min；所述洗脱液体积为0.5-1mL。洗脱循环次数为1-100次。

进一步地，所述离子迁移谱测试时，采样参数为：进样口温度：170-220℃，电晕电压：1-3kV，迁移管温度：70-150℃，离子门脉冲 100-500μs，迁移气100-700L/min，载气流速100-800L/min。

取洗脱液1-5μL滴加至进样试纸，伸入IMS进样口气化后，离子在迁移管的电场作用下，被法拉第盘检测。

本发明还提供一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法在环境保护、食品安全和法医刑侦现场筛查中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明所使用的装填材料方法能够适用于不同类型的粉体材料及整体材料，基于不同的应用需求及时更换装填材料，适用性广。

2、本发明所使用的半自动的萃取方式实现现场对水基质样品进行富集，该方法便捷、快速。

3、本发明所述萃取装置与离子迁移谱联用，对操作人技能要求低，减少人为操作带来的误差，装置小巧便携，易于实现现场的样品处理和检测。

4、本发明结合纳米材料高吸附性、循环装置的便捷高通量以及离子迁移谱的快速响应等特点，可以实现现场的快速样品处理和检测，为环境监测等领域提供新方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本方法实施例在现场操作的示意图；

图2为实施例1中COF粉体材料装入萃取滤头照片；

图3为实施例1中COF粉体材料的扫描电镜图(SEM)；

图4为实施例2中脲醛树脂粉体材料装入萃取滤头照片；

图5为实施例2中脲醛树脂粉体材料的扫描电镜图(SEM)；

图6为实施例3中表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料及其装入萃取头照片；

图7为实施例3中表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料的扫描电镜图(SEM，左图)和其表面C，O，N元素的分布图(右图)；

图8为实施例1萃取水中芬太尼的离子迁移谱图；

图9为对比例2萃取水中芬太尼的离子迁移谱图；

图10为实施例2萃取水中克伦特罗的离子迁移谱图；

图11为对比例4萃取水中克伦特罗的离子迁移谱图；

图12为实施例3萃取水中鼠立死的离子迁移谱图；

图13为对比例6萃取水中鼠立死的离子迁移谱图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法，包括以下步骤：

1)功能化材料装填至萃取滤头：包括a和b两种方式：

a.取1-100mg的粉体材料超声分散(功率为5-60kHz，时间为 1-10min)至1-10mL有机溶剂(甲醇、水或乙醇)中，得到浑浊液；利用注射器多次吸取浑浊液注射至萃取滤头；

b.将整体材料裁剪成与萃取滤头筛网大小相同的形状，将萃取滤头旋开，整体材料放在萃取滤头筛网一侧，另一测旋紧将整体材料压在萃取滤头中；

2)萃取滤头装载至循环萃取装置中：将入口导管和排出口导管分别连接在可调流速蠕动泵的进口和出口，蠕动泵的出口导管接上导管转接头，而后插入萃取滤头中；调整萃取装置位置和导管长度，使得入口导管一侧伸入配套烧杯底部，另一端萃取滤头垂直悬置于烧杯口；

3)现场待测样品循环萃取：将待测样品溶解或分散在水中得到待测溶液，取出0.5-50mL待测溶液至上述烧杯中，将蠕动泵通电开启，设置一定的流速开始萃取；待测溶液从一端泵进入管中，从另一端流出进入萃取滤头，待测物质在萃取装置中被富集，液体从萃取头末端流出后，重新流入待测溶液中，完成萃取循环过程；

4)洗脱待测物质进行IMS检测：待测物质富集至萃取滤头后，将蠕动泵进口端接入清洗溶剂，淋洗萃取滤头残留的杂质，然后利用有机溶剂将萃取滤头待测物质洗脱，得到洗脱液；取洗脱液滴加至进样试纸，伸入IMS进样口直接进行测试。

步骤1)中，所述粉体材料为硅胶颗粒、聚合物颗粒、金属有机框架材料或有机骨架材料；所述粉体材料粒径为200nm-100μm。

所述硅胶颗粒为二氧化硅，用于富集极性化合物。

所述聚合物颗粒为脲醛树脂、聚苯乙烯或聚偏氟乙烯，用于富集非极性化合物。

所述金属有机框架材料为UiO-66、ZIF-8、ZIF-67等，有机框架材料为COF-5、TpBD等，这两类材料因其不同配体的选择，使得孔道结构大小可调，基于不同类型孔道结构常用于小分子化合物选择性富集。

所述整体材料为聚合物整体材料、功能化泡沫材料或功能化静电纺丝材料。

所述聚合物整体材料为为聚二乙烯基苯(白色块状)、聚苯乙烯 (片状)，用于富集非极性化合物。

所述功能化泡沫材料为多巴胺水功能化的三聚氰胺泡沫材料或聚二甲基硅氧烷修饰的聚氨酯泡沫材料，用于富集含有氨基的极性化合物；

所述功能化静电纺丝材料为通过静电纺丝机将聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液喷射成纳米丝，并浸渍于聚四氢呋喃和三甲基硅烷混合液中反应，得到聚四氢呋喃修饰的静电纺丝材料，用于富集中等极性和极性化合物。

步骤3)中，所述待测溶液体积为0.5-50mL，浓度为 10ng/mL-1mg/mL，萃取过程中待测溶液流速为5-30mL/min。

根据待测溶液体积和萃取速率，设置萃取循环次数为1-100次。

步骤4)中，所述清洗溶剂为超纯水或含5％甲醇的纯净水。

所述洗脱过程中所用溶剂为甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、二氯甲烷或乙酸乙酯，洗脱速率为0.5-10mL/min；所述洗脱液体积为0.5-1mL。洗脱循环次数为1-100次。

所述离子迁移谱测试时，采样参数为：进样口温度：170-220℃，电晕电压：1-3kV，迁移管温度：70-150℃，离子门脉冲100-500μs，迁移气100-700L/min，载气流速100-800L/min。

取洗脱液1-5μL滴加至进样试纸，伸入IMS进样口气化后，离子在迁移管的电场作用下，被法拉第盘检测。

图1为本发明实施例现场操作示意图。

本发明所用原料均为市场上购买。其中甲醛水溶液(500ml，37％， Adamas公司)，尿素(500g，99％，Macklin公司)，甲醇(4L，99.9％， Fisher公司)，盐酸克伦特罗标准物(1ml，1mg/ml甲醇溶液，中国计量院)，芬太尼标准物(1ml，0.1mg/ml甲醇溶液，Supelco公司)，鼠必死标准物质(1ml，0.1mg/ml甲醇溶液，坛墨质检科技股份有限公司)，三聚氰胺泡沫(50cm*50cm，上海倍优建材有限公司)，三羟甲基氨基甲烷(25g，98％，Sigma-Aldrich公司)盐酸多巴胺(25g， 99％，Adamas公司)，均三甲苯(100ml，99％，Adamas公司)，冰醋酸(100ml，99％，Adamas公司)，三醛基间苯三酚(25g，98％， Adamas公司)，对苯二胺(25g，98％，梯希爱(上海)化成工业发展有限公司)，无水乙醇(500ml，99％，天津市科密欧化学试剂有限公司)。

实施例1

一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法，步骤如下：

1)COF(共价有机骨架)粉体材料的制备：2.1g三醛基间苯三酚和1.1g对苯二胺在25mL(均三甲苯含1％冰醋酸溶液中)120℃缩合反应3天后，过滤干燥得到深红色COF粉体材料(约为200nm*10μm 丝状结构)。

2)功能化材料装填至萃取滤头：

取5mgCOF粉体材料超声分散(功率为60kHz，时间为10min) 至5mL超纯水中，得到浑浊液；利用注射器多次吸取浑浊液注射至商用萃取滤头，直至所有COF粉体材料装填至萃取滤头(如图2)；

3)萃取滤头装载至循环萃取装置中：按照图1所示装置，将蠕动泵的出口导管上的导管转接头插入萃取滤头中；使得入口导管一侧伸入配套烧杯底部，另一端萃取滤头垂直悬置于烧杯口；

4)现场待测样品循环萃取：将精神类违禁品芬太尼分散在20mL 水中，得到浓度为100ng/mL的芬太尼溶液，将其全部转移至烧杯中，将蠕动泵通电开启，设置流速5mL/min开始萃取；待测溶液从一端泵入管中，从另一端从萃取头末端流出后，重新流入待测溶液中，完成萃取循环5次；

5)洗脱待测物质进行IMS检测：芬太尼被富集至COF粉体材料后，将蠕动泵进口端接入超纯水中，淋洗萃取滤头残留的杂质，然后利用0.5mL甲醇溶液将萃取头待测物进行循环洗脱，设置流速 5mL/min，洗脱循环10次；取洗脱液1μL滴加至进样试纸，伸入IMS 进样口气化后，离子在迁移管的电场作用下，被法拉第盘检测。

IMS测试条件：进样口温度：190℃，电晕电压：2.0kV，迁移管温度：110℃，离子门脉冲250μs，迁移气300L/min，载气流速500L/min。

图3为本实施例中COF粉体材料的扫描电镜图。从图3中可以看出，COF粉体材料呈亚微米级细丝状，具有较大的比表面积，材料的多孔结构能够与待测物充分接触，实现高富集效率及高容量。

本实施例所用COF粉体材料由三醛基间苯三酚和对苯二胺缩合反应得到，该材料具有微孔结构，为萃取提供了巨大的比表面积，提高了其富集的容量。粉体表面具有氨基和苯环对芬太尼的偶极作用和π-π共轭作用，提高了其对化合物富集的选择性。

富集过程中，粉体材料添加量增加可以提升富集倍数，但是大于 5mg，萃取的过程将变得缓慢，粉体为亚微米级别，使得萃取滤头使用过程中背压过高，导致难以操作；较低的萃取流速可提高萃取的效果，但是降低了检测的通量，这里优化的萃取流速为5mL/min。

仪器参数中，进样口的温度升高使得待测样品充分气化，温度升高可能导致样品被破坏分解，因此在保证充分气化的情况下，选择 190℃；离子门脉冲时间小于250μs仪器的灵敏度较小，而大于该值则会导致检测结果分辨率下降，峰宽增加，综合优化后为250μs。迁移管温度过低会导致检测残留，而过高的迁移管温度导致样品在迁移管中的自由度增加，分辨率下降，优化后为110℃。

该检测方法中，富集、洗脱和检测过程约20min，和传统的液相色谱检测方法相比(液相色谱法通常需要0.5-1h一个样品)大大提升了检测效率；该萃取方法联用IMS，该仪器体积小便携，该方法实现了现场检测，大大提升样品筛查效率。

实施例2

一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法，步骤如下：

1)脲醛树脂粉体材料的制备：由4.1g尿素和6mL甲醛溶液一起加入100mL超纯水中，两者常温自发聚合反应24h得到白色沉淀，过滤后得到粒径5-10μm的脲醛树脂粉体材料。

2)功能化材料装填至萃取滤头：

取20mg脲醛树脂粉体材料超声分散(功率为5kHz，时间为1min) 至10mL无水乙醇中，得到浑浊液；利用注射器多次吸取浑浊液注射至商用萃取滤头，直至所有脲醛树脂粉体材料装填至萃取滤头(如图 4)；

3)萃取滤头装载至循环萃取装置中：按照图1所示装置，将蠕动泵的出口导管上的导管转接头插入萃取滤头中；使得入口导管一侧伸入配套烧杯底部，另一端萃取滤头垂直悬置于烧杯口；

4)现场待测样品循环萃取：将瘦肉精克伦特罗分散在15mL水中，得到浓度为500ng/mL的瘦肉精克伦特罗溶液，将其全部转移至烧杯中，将蠕动泵通电开启，设置流速5mL/min开始萃取；待测溶液从一端泵入管中，从另一端从萃取头末端流出后，重新流入待测溶液中，完成萃取循环5次；

5)洗脱待测物质进行IMS检测：瘦肉精克伦特罗被富集至脲醛树脂粉体材料后，将蠕动泵进口端接入超纯水中(含1％甲醇)，淋洗萃取滤头残留的杂质，然后利用1mL甲醇溶液将萃取头待测物进行循环洗脱，设置流速1mL/min，洗脱循环10次；取洗脱液1μL滴加至进样试纸，伸入IMS进样口气化后，离子在迁移管的电场作用下，被法拉第盘检测。

IMS测试条件：进样口温度：170℃，电晕电压：3.0kV，迁移管温度：100℃，离子门脉冲350μs，迁移气400L/min，载气流速400L/min。

图5为本实施例中脲醛树脂粉体材料的扫描电镜图(SEM)，从图5中可以看出，脲醛树脂粉体材料呈微米级球状，其分散均匀、具有介孔结构、表面活性基团丰富(氨基、醛基、烷基等)等特点，能够与溶液充分接触，从而实现高富集和吸附容量。

本实施例所用脲醛树脂粉体材料由尿素和甲醛水溶液中自发聚合反应得到，材料形貌为微米级聚合微球，具有介孔结构，具有较大的接触面积。粉体表面具有氨基，醛基以及疏水基团能够与克伦特罗产生范德华力、偶极作用、氢键作用以及共轭作用，可实现对其高效富集。

富集参数中，加入的粉体的量增大可以提升富集倍数，由于粉体为微米级小球，其填充量大于20mg后将导致背压过高。萃取流速在较低的流速下，由于减少液体流动时的湍流，可获得稳定和高效的富集，这里选择5mL/min，兼顾富集效果和检测通量要求，该方法富集克伦特罗仅用时不到15min即可完成。

该检测方法中，富集、洗脱和检测过程约16min，和传统的液相色谱检测方法相比(液相色谱法通常需要0.5-1h一个样品)大大提升了检测效率；该萃取方法联用IMS，该仪器体积小便携，该方法实现了现场检测，大大提升样品筛查效率。

实施例3

一种基于现场离子迁移谱检测的半自动循环萃取前处理方法，步骤如下：

1)表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料的制备：将40mg的多巴胺盐酸盐溶解在20ml 10mmol/L三羟甲基氨基甲烷的缓冲溶液中(溶液pH为8.5左右)，充分溶解。将三聚氰胺泡沫材料放入配置好的多巴胺溶液中，反应温度25℃，搅拌反应24小时。由于多巴胺在弱碱性条件下发生自聚反应，其可以在三聚氰胺泡沫表面逐渐形成一层薄薄的聚多巴胺涂层，即得到表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料。

2)功能化材料装填至萃取滤头：

将表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料剪裁形状与萃取滤头筛网大小一致(约直径1.5cm的圆形)；将萃取滤头旋开，泡沫材料放在萃取滤头筛网一侧，另一测旋紧将整体材料压在萃取滤头中(如图6)；

3)萃取滤头装载至循环萃取装置中：按照图1所示装置，将蠕动泵的出口导管上的导管转接头插入萃取滤头中；使得入口导管一侧伸入配套烧杯底部，另一端萃取滤头垂直悬置于烧杯口；

4)现场待测样品循环萃取：将管制农药鼠立死分散在20mL水中，得到浓度为200ng/mL的管制农药鼠立死溶液，将其全部转移至烧杯中，将蠕动泵通电开启，设置流速20mL/min开始萃取；待测溶液从一端泵入管中，从另一端从萃取头末端流出后，重新流入待测溶液中，完成萃取循环10次；

5)洗脱待测物质进行IMS检测：管制农药鼠立死被富集至表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料后，将蠕动泵进口端接入超纯水中 (含5％甲醇)，淋洗萃取滤头残留的杂质，然后利用0.5mL甲醇溶液将萃取头待测物进行循环洗脱，设置流速10mL/min，洗脱循环60 次；取洗脱液1μL滴加至进样试纸，伸入IMS进样口气化后，离子在迁移管的电场作用下，被法拉第盘检测。

IMS测试条件：进样口温度：200℃，电晕电压：3.0kV，迁移管温度：130℃，离子门脉冲450μs，迁移气600L/min，载气流速700L/min。

图7为实施例3中表面修饰聚多巴胺的三聚氰胺泡沫材料的扫描电镜图(SEM，左图)和其表面C，O，N元素的分布图(右图)；从图7中可以看出，三聚氰胺泡沫形成的巨大的网状骨架结构，能够使得溶液顺畅通过，同时也为涂层提供了大的接触面积；通过元素分布可以看出，聚多巴胺涂层在其表面均匀分布，可实现对目标化合物的高富集。

本实施例所用功能化泡沫材料是由多巴胺盐酸盐在三聚氰胺泡沫材料表面自聚得到，泡沫材料的骨架结构作为聚多巴胺涂层的载体，提升了涂层的比表面和与待测样品的接触面。聚多巴胺具有苯环、含 N杂环、羟基以及分子内氢键，能够与农药鼠立死产生偶极作用、共轭作用以及π-π共轭作用，提高了其对化合物富集效率。

富集参数中，多孔骨架结构能够使溶液顺利通过，同时该整体材料可以在较快的流速下进行富集，而快速通过时产生内部气泡会导致富集效率降低，综合检测通量和富集倍数，萃取流速选择20mL/min，该方法富集鼠立死仅用时不到10min即可完成。

该检测方法中，富集、洗脱和检测过程约13min，和传统的液相色谱检测方法相比(液相色谱法通常需要0.5-1h一个样品)大大提升了检测效率；该萃取方法联用IMS，该仪器体积小便携，该方法实现了现场检测，大大提升样品筛查效率。

对比例1

同实施例1，区别在于，将精神类违禁品芬太尼分散在20mL水中，得到浓度为100ng/mL的芬太尼溶液，直接取样品1μL滴加至IMS 检测，发现不能达到检出限，待测物未见出峰。

对比例2

采用液液萃取富集法：将精神类违禁品芬太尼分散在20mL水中，得到浓度为100ng/mL的芬太尼溶液，加入5mL二氯甲烷作为萃取溶剂，充分混合分层(约10min)，取下层有机溶剂进行氮吹(约30min) 挥发，之后加入0.5mL甲醇复溶，取1μl滴加至IMS检测。IMS检测时仪器参数设定同实施例1。

图8为实施例1萃取水中芬太尼的离子迁移谱图。

图9为对比例2萃取水中芬太尼的离子迁移谱图，发现IMS检测响应低于实施例1，同时前处理时间比实施例1时间长，所用试剂过多且操作繁琐。

对比例3

同实施例2，区别在于，将瘦肉精克伦特罗分散在15mL水中，得到浓度为500ng/mL的瘦肉精克伦特罗溶液，直接取样品1μL滴加至IMS检测，发现不能达到检出限，待测物未见出峰。

对比例4

采用液液萃取富集法：将瘦肉精克伦特罗分散在15mL水中，得到浓度为500ng/mL的瘦肉精克伦特罗溶液，加入5mL二氯甲烷作为萃取溶剂，充分混合分层(约10min)，取下层有机溶剂进行氮吹(约 30min)挥发，之后加入0.5mL甲醇复溶，取1μl滴加至IMS检测。 IMS检测时仪器参数设定同实施例2。

图10为实施例2萃取水中克伦特罗的离子迁移谱图。

图11为对比例4萃取水中克伦特罗的离子迁移谱图，从图11中可以看出，IMS检测响应较低，与实施例2相比前处理时间长，操作繁琐。

对比例5

同实施例3，区别在于，将管制农药鼠立死分散在20mL水中，得到浓度为200ng/mL的管制农药鼠立死溶液，直接取样品1μL滴加至IMS检测，发现不能达到检出限，待测物未见出峰。

对比例6

采用液液萃取富集法：将管制农药鼠立死分散在20mL水中，得到浓度为200ng/mL的管制农药鼠立死溶液，加入5mL二氯甲烷作为萃取溶剂，充分混合分层(约10min)，取下层有机溶剂进行氮吹(约30min)挥发，之后加入0.5mL甲醇复溶，取1μl滴加至IMS检测。 IMS检测时仪器参数设定同实施例3。

图12为实施例3萃取水中鼠立死的离子迁移谱图。

图13为对比例6萃取水中鼠立死的离子迁移谱图；从图13中可以看出，IMS检测响应较低，与实施例3相比前处理时间长，操作繁琐。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。