CN101858898A - 一种整体柱固相萃取样品前处理方法 - Google Patents

Abstract

一种整体柱固相萃取样品前处理方法，其步骤包括：1)取一个1毫升注射器，一个筛板，筛板直径为4.8毫米，厚度1.6毫米，具有微米级的孔隙；2)将整体柱的材料合成在筛板上，然后将筛板塞入1毫升注射器内作固定相，从注射器尾端注入样品溶液作液相，并推出此溶液，由筛板上的整体柱材料对样品溶液中的目标分析物进行富集；3)用解析液将整体柱筛板上富集的目标分析物解析作高效液相色谱分离检测。本整体柱固相萃取方法，萃取容量增大，萃取背压减小，萃取时间有效地缩短；萃取效率高、检测灵敏度高，操作简单，重现性好，非常适合于复杂样品基质中痕量组分的萃取和富集。

Description

一种整体柱固相萃取样品前处理方法

技术领域

本发明涉及一种分析样品前处理用的整体柱固相萃取方法。

背景技术

复杂基质中物质分析监测，一直被分析工作者所关注。一般所采用的检测方法有液相微萃取(LLE)、液膜萃取(LMP)、固相微萃取(SPME)、固相萃取(SPE)等。相对于液相萃取和SPE，SPME技术是一种较新的绿色样品前处理方法，该方法于1990年由Arthur和Pwahsyzn首次提出，它集采样、富集、进样于一体并且使用有机溶剂少，因此被广泛应用。固相微萃取包括固定相外露式和管内固相微萃取两种。近年来，分析工作者从分离介质本身着手，开发出新一代分离介质——整体柱，并将其广泛应用于固相微萃取。

整体柱是由单体、引发剂、致孔剂等混合物通过原位聚合的方法制备而成的棒状整体。它具有合成过程简单、操作方便、整体结构稳定等特点。它所具有双孔结构(微米级的通孔和纳米级的中间孔，使得它本身具有高萃取效率和良好的渗透性。实际上，它吸取了无孔填料和膜的快速分离能力，又没有增加阻力，被誉为第四代分离介质。

整体柱按照制备单体的不同可以分为：有机聚合物整体柱、硅胶整体柱和颗粒固定化整体柱。有机聚合物整体柱可供合成的单体种类多，聚合形成的不同整体柱可实现多种物质的分析，且具有生物相容性和宽的pH范围，可作为多种模式的色谱固定相。整体柱材料具有制备简单、无需柱塞等特点，因而将其合成在使用毛细管和PEEK管中作为分离介质，成为人们研究的热点。但是，在使用中，这种方法也存在以下问题：

(1)毛细管(0.10～0.53毫米)、PEEK管(微米级)内径小，萃取容量不大，限制富集倍数的进一步提高和检测限的进一步降低，使得灵敏度不高。

(2)毛细管使用时萃取流速低(一般为0.04mL/min)，影响样品分析速度。

(3)由于整体柱内径小且柱长较长(1-3厘米)，溶液通过时，背压很大，影响分析速度和实际应用价值。

发明内容

本发明就是针对上述不足，对毛细管整体柱固相微萃取方法进行改进，提供了一种简单、易操作、重现性较好、灵敏度较高的基于整体柱的固相萃取方法。

固相萃取所使用的基质是聚丙烯材质的筛板，其直径为4.8毫米，且本身具有20微米左右的孔隙，将液体状的聚合物充满其中，使用光引发进行原位合成，将整体柱材料合成在空隙中，一方面使得被负载的聚合物体积增大，也就是萃取容量增大；另一方面，由于筛板很薄，在增大萃取容量和萃取效率的同时，大大降低了萃取柱的背压。材料合成简单、萃取快速、高效，在实际样品分析中具有较强的应用价值。

本专利的技术方案如下：

一种整体柱固相萃取样品前处理方法，其步骤包括：

1)、取一个1毫升注射器，一个筛板，筛板直径为4.8毫米，厚度1.6毫米，具有微米级的孔隙；

2)、将整体柱的材料合成在筛板上，然后将筛板塞入1毫升注射器内作固定相，从注射器尾端注入待萃取样品溶液作液相，并推出此溶液，由筛板上的整体柱材料对样品溶液中的目标分析物进行富集；

3)、用解析液将整体柱筛板上富集的目标分析物解析作高效液相色谱分离检测。

所述的整体柱的材料合成在筛板上，是将配置好的整体柱的前驱体溶液滴在筛板上，通过原位反应使整体柱材料合成在筛板上。

根据目标分析物选取制备整体柱的聚合物单体。

测定血清中的醛类化合物的整体柱材料的合成步骤：配置由0.024g的单体甲基丙烯酸，0.43g的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯，0.05g的光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮，以及二元致孔剂甲苯0.093g，十二醇0.43g混匀超声得到的前驱体溶液，将其滴加在筛板上，在紫外灯下进行光引发原位聚合反应使整体柱材料合成在筛板上。

所述的光是高压汞灯光。

所述的筛板采用聚丙烯筛板，筛板直径为4.8毫米，厚度1.6毫米，具有20微米的孔隙。

本整体柱固相萃取方法的优点：

1、利用筛板作为介质进行整体柱原位合成，材料合成方法简单；

2、与直径530微米、2厘米长的毛细管柱相比，直径4.8毫米的筛板的有效体积约是前者的4.4倍，增大了萃取容量，提高了分析灵敏度；

3、由于筛板很薄，厚度只有1.6毫米，萃取柱的背压大大降低，同时萃取时间有效地缩短；

4、由于筛板、一次性注射器等物品便宜，并可借用常规固相萃取的装置进行实验，无需添置微量注射泵等设备，大大降低了实验成本，提高了其实际应用价值。

此方法极大的简便了操作，相对于毛细管整体柱的制备更为方便容易，增大了富集倍数和萃取容量，并且提高了萃取效率和检测灵敏度，重现性好，非常适合于复杂样品基质中痕量组分的萃取和富集。

附图说明：

图1为整体柱固相萃取装置示意图

图2为空筛板的SEM电镜图

图3为合成整体柱筛板的SEM电镜图

图4血清中醛类物质的整体柱固相萃取分析。

图1中：1注射器，2样品溶液，3.筛板。

图4中：A.血清中添加2μmol/L己醛和庚醛，B.血清中添加0.2μmol/L己醛和庚醛，C.空白血清。

具体实施方式

本整体柱固相萃取样品前处理方法装置实例如图1所示，整体柱固相萃取装置由一个注射器1和筛板3组成。

利用本方法测定血清中的醛类化合物

配置由0.024g的单体甲基丙烯酸，0.43g的交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯，0.05g的光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮，以及二元致孔剂甲苯0.093g，十二醇0.43g混匀超声得到的前驱体溶液。

将配置好的12μL前驱体溶液滴加在直径为4.8毫米，厚度1.6毫米的聚丙烯筛板上，在波长为365纳米的高压汞灯下照射90秒，使整体柱材料原位聚合合成在筛板上。空白筛板和合成的整体柱筛板的扫描电镜图分别见图2和图3。将该筛板塞入1毫升注射器中，用甲醇洗去致孔剂，并用pH为2.2的磷酸盐缓冲液(PBS)进行了活化作整体柱固定相。加入1毫升2μmol/L的2，4-二硝基苯肼溶液(20mmol/L磷酸盐缓冲液，pH2.2)，推出注射器，使其富集在整体柱上，加入1毫升5μmol/L的己醛、庚醛混合溶液(20mmol/L磷酸盐缓冲液，pH2.2)，再用50μL的乙腈解析，解析液进高效液相色谱(HPLC)分离检测。

色谱条件：色谱柱：Venusil，XBP C₁₈(250×4.6毫米)；流动相：甲醇∶水＝90∶10(体积∶体积)；流速：1毫升/分钟；检测波长：360纳米。

对毛细管整体柱和筛板整体柱使用上述同样的富集过程，得到的峰面积相当，见下表：

	己醛	庚醛
			毛细管整体柱固相微萃取	246.9	205
整体柱固相萃取	271.8	204.5

其结果与常规毛细管整体柱固相微萃取相比较，萃取液体积明显增加，操作简便，且其压力比毛细管整体柱(内径530微米，长度2厘米)压力小，在使用甲醇为流动相时，测定其压力，见下表。

流速	0.1毫升/分钟	1毫升/分钟
			毛细管整体柱固相微萃取	2bar	＞23bar
整体柱固相萃取	0.1bar	8～12bar

将其应用于实际血清中醛类化合物的测定，结果良好，结果图谱见图4。方法回收率在90.9～97.6％之间，且检测限范围明显增大，线性相关系数达到0.999以上。本发明的整体柱固相萃取装置，制作简单易行，操作方便，检测限范围大，准确性高。

Claims (3)

1.一种整体柱固相萃取样品前处理方法，其特征在于，其步骤包括：

1)、取一个1毫升注射器，一个筛板，筛板直径为4.8毫米，厚度1.6毫米，具有微米级的孔隙；

2)、将整体柱的材料合成在筛板上，然后将筛板塞入1毫升注射器内作固定相，从注射器尾端注入样品溶液作液相，并推出此溶液，由筛板上的整体柱材料对样品溶液中的目标分析物进行富集；

3)、用解析液将整体柱筛板上富集的目标分析物解析作高效液相色谱分离检测。

2.根据权利要求1所述的整体柱固相萃取样品前处理方法，其特征在于，所述的整体柱的材料合成在筛板上，是将配置好的整体柱的前驱体溶液滴在筛板上，通过原位反应使整体柱材料合成在筛板上。

3.根据权利要求1所述的整体柱固相萃取样品前处理方法，其特征在于，所述的筛板为聚丙烯筛板，筛板直径为4.8毫米，厚度1.6毫米，具有20微米的孔隙。

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