整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域的应用进展

王雪梅; 袁娜; 黄丽霞; 黄鹏飞; 杜新贞; 卢小泉

doi:10.19969/j.fxcsxb.22081705

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整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域的应用进展

综述 | 更新时间：2023-05-25

- 整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域的应用进展
- Design， Preparation of Monolithic Column and Its Recent Progress in Application of Sample Pretreatment
- 分析测试学报 2023年42卷第1期页码：107-115
- 作者机构：
  
  甘肃省生物电化学与环境分析重点实验室，生态功能高分子材料教育部重点实验室，西北师范大学化学化工学院，甘肃兰州 730070
- 作者简介：
  
  王雪梅，博士，教授，研究方向：环境分析化学，色谱及样品前处理，E - mail：wxm98@163.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(21777129);甘肃省自然科学基金项目(20JR10RA081)
- DOI：10.19969/j.fxcsxb.22081705
  中图分类号：
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王雪梅,袁娜,黄丽霞等.整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域的应用进展[J].分析测试学报,2023,42(01):107-115.

WANG Xue-mei,YUAN Na,HUANG Li-xia,et al.Design， Preparation of Monolithic Column and Its Recent Progress in Application of Sample Pretreatment[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(01):107-115.
王雪梅,袁娜,黄丽霞等.整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域的应用进展[J].分析测试学报,2023,42(01):107-115. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22081705.

WANG Xue-mei,YUAN Na,HUANG Li-xia,et al.Design， Preparation of Monolithic Column and Its Recent Progress in Application of Sample Pretreatment[J].Journal of Instrumental Analysis,2023,42(01):107-115. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22081705.

摘要

整体柱（MC）是由反应单体、交联剂、致孔剂等在一定条件下于毛细管或色谱柱等管状材料中经原位聚合而形成的均匀、稳定的棒状整体，因此又被称为棒状柱、连续床等。根据其制备原料类型的不同，整体柱被分为三大类，即有机整体柱、无机整体柱和有机－无机杂化整体柱。由于毛细管中合成的毛细管整体柱是固相微萃取（SPME）的一个分支，属于管内固相微萃取（In-tube SPME），具有固相微萃取的一切优点，它集采样、萃取、浓缩和进样等多个步骤于一体。与萃取纤维和涂层毛细管萃取柱相比，整体柱增加了萃取材料的总量，从而显著提高了萃取容量；相对于填充柱而言，整体柱不仅无需填装材料，而且其特殊的穿透孔为液体的流过提供了较大的孔道，以较快的对流传质代替了缓慢的扩散传质，有利于提高萃取效率。因而具有操作简便、耗时短、测定速度快、效率高、有机溶剂消耗少、灵敏度高等优势，适用于常量、痕量甚至于超痕量样品分析，符合当今样品预处理技术朝着环境友好、微型化以及自动化方向发展的趋势，在样品前处理领域具有重要意义。该文总结了近年来整体柱的设计、制备及其在样品前处理领域中的应用进展，并对其未来发展趋势进行了展望，为该领域内整体柱的设计和制备提供了参考。

Abstract

Monolithic column（MC） is a uniform and stable rod-shaped entity formed by in-situ polymerization of reaction monomer，crosslinking agent and pore-forming agent in tubular materials such as capillary or chromatographic column under certain conditions，so it is also called rod-shaped column，continuous bed，etc．MC could be divided into three types according to the types of material used，i.e．organic monolithic columns，inorganic monolithic columns and organic-inorganic hybrid monolithic columns．Capillary monolithic column has all the advantages of solid-phase microextraction（SPME） as it belongs to in-tube solid-phase microextraction（In-tube SPME），integrating sampling，extraction，concentration，injection and other steps．Compared with coating fiber and open tubular capillary，MC possesses more extraction sorbent and exhibits higher extraction capacity．In comparison to the particle-filled column，the preparation procedure of MC does not need to be packed．In addition，the monolithic porous structure facilitates convective mass transfer procedure preferable in extraction process，which helps to complete the extraction procedure within a shorter time．With the advantages of simple operation，rapidness，high efficiency，low consumption and high sensitivity，MC is suitable for the analysis of constant，trace and even ultra-trace samples，which is on-line with the trend of environment-friendly，miniaturized and automated sample pretreatment technology，and is of great significance in the field of sample pretreatment．In this review，the design，preparation and application progress of MC in the field of sample pretreatment in recent years are summarized，and its future development trend is prospected，which provides a reference for the design and preparation of MC in this field.

关键词

整体柱（MC）样品前处理固相微萃取（SPME）制备应用

Keywords

monolithic column（MC）sample pretreatmentsolid phase microextraction（SPME）preparationapplication

references

Wang X M，Wang H，Lu M X，Rao H H，Du X Z．J. Instrum. Anal. （王雪梅，王欢，鲁沐心，饶红红，杜新贞．分析测试学报），2015，34（12）：1439－1445.

Arthur C，Pawliszyn J．Anal. Chem.，1990，62：2145－2148.

He L，Feng H J，Li J J，Liu H，Zhang J C，Zhang W P，Ma L B，Ji J G，Xu Y．J. Instrum. Anal. 何丽，冯海建，李静杰，刘欢，张继超，张文品，马亮波，季金苟，徐溢．分析测试学报），2017，36（7）：825－834.

Kubín M，Špaček P，Chromeček R．Collect. Czech. Chem. Commun.，1967，32（11）：3881－3887.

Vlakh E G，Tennikova T B．J. Sep. Sci.，2015，30（17）：2801－2813.

Huang G H，Chen S J，Lin X C，Xie Z H．Chin. J. Chromatogr. （黄桂华，陈思谨，林旭聪，谢增鸿．色谱），2010，28（12）：1173－1178.

Suman S，Alok S，Tarafdar A．Sci. Total Environ.，2016，545/546：353－360.

Kang J，Wistuba D，Schurig V．Electrophoresis，2010，23（7/8）：1116－1120.

Wu S B，Sun L L，Ma J F，Yang K G，Liang Z，Zhang L H，Zhang Y K．Talanta，2011，83（5）：1748－1753.

Nakanishi K，Soga N．J. Am. Ceram. Soc.，1991，74（10）：2518－2530.

Minakuchi H，Nakanishi K，Soga N，Ishizuka N，Tanaka N．Anal. Chem.，1996，68：3498－3501.

Hayes J D，Malik A．Anal. Chem.，2001，73（5）：987－996.

Feng A R，Chen C，Wang J，Yu S B，Zhou P．J. Instrum. Anal. （冯艾荣，陈成，王静，余胜兵，周平．分析测试学报），2009，28（1）：96－98.

Lin Z A，Huang H，Li S H，Wang J，Tan X Q，Zhang L，Chen G N．J. Chromatogr. A，2013，1271：115－123.

Sun Y L，Zhao L Y，Lian H Z，Cui X B．Anal. Chim. Acta，2020，1137：85－93.

Kip Ç，Demir C，Tuncel A．J. Chromatogr. A，2017，1502：14－23.

Li Y J，Ding S，Lü R J， Ding H M，Deng L，Hou X G．J. Instrum. Anal. （李英杰，丁爽，吕仁江，丁会敏，邓磊，侯学功．分析测试学报），2011，30（11）：1290－1294.

Ma J Q，Dai Q，Li X Y，Zhu X H，Ma T，Qiao X Q，Shen S G，Liu X H．Anal. Chim. Acta，2017，963：143－152.

Wu F L，Yang S T，Wang L，Wei W H，Ding C F．Talanta，2019，198：118－127.

Wu F L，Li L，Guan P F，Tang K Q，Ding C F．Talanta，2021，224：121402.

Huang H Y，Liu Y C，Cheng Y J．J. Chromatogr. A，2008，1190：263－270.

Grzywiński D，Szumski M，Buszewski B．J. Chromatogr. A，2016，1477：11－21.

Zhao L Y，Fei J J，Lian H Z，Mao L，Cui X B．J. Anal. At. Spectrom.，2019，34：1693－1700.

Chen Z，Hobo T．Anal. Chem.，2001，73（14）：3348－3357.

Schmidta M E P，Bottoli C B G．J. Braz. Chem. Soc.，2019，30：2590－2598.

Kolb H C，Sharples M G F K B．Angew. Chem.，2001，113：2056－2075.

Ma S J，Zhang H Y，Li Y，Li Y A，Zhang N，Ou J J，Ye M L，Wei Y M．J. Chromatogr. A，2018，1538：8－16.

Zhao T T，Ding X Y，Chen Y Q，Lin C C，Qi G M，Lin X C，Xie Z H．Anal. Chim. Acta，2021，1165：338517.

Sun Y L，Zhao L Y，Lian H Z，Mao L，Cui X B．Anal. Chim. Acta，2020，1137：85－93.

Li X X，Zhang L S，Wang C，Huang Y P，Liu Z S．Talanta，2018，178：763－771.

Aydoğan C，Aslan H，Günyel Z，Demir N，Erdoğan İ Y，Alharthi S，Rassi Z E．Electrophoresis，2021，42：2637－2646.

Zhao S，Wang S Y，Yan Y，Wang L，Guo G S，Wang X Y．Talanta，2019，192：360－367.

Li Y，Chen Y，Xiang R，Ciuparu D，Pfefferle L D，Horwath C，Wilkins J A．Anal. Chem.，2005，77：1398－1406.

Chambers S D，Svec F，Fréchet J M J．J. Chromatogr. A，2011，1218：2546－2552.

Aqel A，Yusuf K，Othman Z A，Ahmed A Y B H，Alwarthan A A．Analyst，2012，137：4309－4317.

Wang S，Jia F C，Wang X M，Hu L Q，Sun Y P，Yin G C，Zhou T，Feng Z Y，Kumar P，Liu B．ACS Omega，2020，5（10）：5209－5218.

Chambers S D，Holcombe T W，Svec F，Frechet J M J．Anal. Chem.，2011，83：9478－9484.

Kubo T，Murakami Y，Tsuzuki M，Kobayashi H，Naito T，Sano T，Yan M，Otsuka K．Chem. Eur. J.，2015，21：18095－18098.

Liu S G，Peng J X，Zhang H Y，Li X，Liu Z Y，Kang X H，Wu M H，Wu R A．J. Chromatogr. A，2017，1498：64－71.

Wang T T，Chen Y H，Ma J F，Qian Q，Jin Z F，Zhang L H，Zhang Y K．Anal. Chem.，2016，88：1535－1541.

Wang R，Wan T F，Li W Q，Chen Z L．Talanta，2021，226：122098.

Jiang Q，Zeng T，Yang S，Zhou J，Xu S P，Chen Q，Chen L，Ye Y．Spectrochim. Acta A，2015，141：244－251.

Qian H L，Wang Y，Yan X P．Trends Anal. Chem.，2022，147：116516.

Bi S，Meng F C，Wu D Q，Zhang F．J. Am. Chem. Soc.，2022，144：3653－3659.

Lui L H，Yang C X，Yan X P．J. Chromatogr. A，2017，1479：137－144.

Liu X，Yang C，Qian H L，Yan X P．ACS Appl. Nano. Mater.，2021，4：5437－5443.

Niu X Y，Ding S Y，Wang W F，Xu Y L，Xu Y Y，Chen H L，Chen X G．J. Chromatogr. A，2016，1436：109－117.

Yu C Q，Sun F R，Liu H Y，Yan H Y，Bai L G．J. Pharm. Biomed. Anal.，2022，211：114633.

Peng C Y，Zhang S W，Wu C L，Feng Y，Zhao D，Wang X Q，Bai Z Y．Food Chem.，2021，355：129662.

Sotnikova Y Y S，Patrushev Y V，Sidelnikov V N，Mazaeva A A．Talanta，2021，220：121400.

Wang J B，Ni B C，Li W B，Sun J，Tao Y，Chen L．J. Chromatogr. A，2021，1653：462438.

ChenY Q，Zhu D D，Ding X Y，Qi G M，Lin X C，Xie Z H．Analyst，2019，144：1555－1564.

Gastaldi M，Cardano F，Zanetti M，Viscardi G，Barolo C，Bordiga S，Magdassi S，Fin A，Roppolo I．ACS Mater. Lett.，2021，3：1－17.

Mallikarjuna N N，Megan G，Vandita R．Curr. Opin. Chem. Eng.，2020，28：173－178.

Su C K，Lin J Y．Anal. Chem.，2020，92：9640－9648.

Gupta V，Beirne S，Nesterenko P N，Paull B．Anal. Chem.，2018，90：1186－1194.

Correa E J C，Solberg D J C，Martínez J M H，Alfonso E F S，Miró M．Anal. Chim. Acta，2021，1111：40－48.

Zhao T T，Zhang M，Peng Q，Lin X C，Xie Z H．Anal. Chim. Acta，2021，1185：339077.

Levernæs M C S，Brandtzaeg O K，Amundsen S F，Reubsaet L，Lundanes E，Halvorsen T G，Wilson S R．Anal. Chem.，2018，90，23：13860－13866.

Ou X X，He M，Chen B B，Hu B．Chem. Eng. J.，2021，420：130414.

Lei X Y，Cui J X，Wang S Q，Huang T，Wu X P．J. Chromatogr. A，2021，1623：461175.

Zhang Q C，Yang Y Q，Zhang C B，Zheng Y G，Wu Y，Wang X Y．Food Control，2021，119：107461.

Wang X M，Cui X L，Ji H，Wang F B，Liu Y C，Du X Z，Lu X Q．Chin. Chem. Lett.，2021，32：3199－3201.

Chen M，Zhang M，Wang X F，Peng S，Cheng J．Anal. Methods，2014，6：4783－4789.

Lin S L，Wang C C，Fuh M R．Anal. Chim. Acta，2016，939：117－127.

Fei J J，Wu X H，Sun Y L，Zhao L Y，Min H，Cui X B，Chen Y J，Liu S，Lian H Z，Li C．Anal. Chim. Acta，2021，1162：338477.

Mao Z K，Li Z T，Hu C J，Liu Y K，Cao Z，Chen Z L．J. Chromatogr. A，2020，1621：461031.

Liu S，Wang C L，He S，Bai L G，Liu H Y．Chromatographia，2016，79：441－449.

Lei X Y，Huang T，Wu X P，Mangelings D，Eeckhaut A V，Bongaerts J，Terryn H，Heyden Y V．Talanta，2022，243：123397.

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