发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种简单、快速,无溶剂、富集倍数高的称量纸固相微萃取方法及装置,用于复杂样品中痕量目标分析物的提取、分离、纯化和浓缩。
解决上述技术问题,本发明一种称量纸固相微萃取方法及装置,将裁剪后的称量纸置于样品溶液中对目标分析物进行萃取,萃取后取出称量纸,洗脱目标分析物并对其进行分析测定。
作为本发明的一种优选方式,上述方法包括步骤:(1)将带盖的样品小瓶中放入搅拌子并置于磁力搅拌器上;(2)在小瓶中加入样品溶液;(3)将称量纸裁剪成小片,洗净、晾干;(4)将处理过的称量纸置于样品溶液中进行萃取;(5)萃取结束后,取出称量纸,用蒸馏水清洗表面;(6)用溶剂或溶液解析浓缩在称量纸上的目标分析物并进行分析测定。
称量纸结构中的吸附活性中心为本发明提供了一个萃取和浓缩目标分析物的平台。本发明选用实验室常用的普通称量纸。当称量纸置于样品溶液中进行萃取时,由于称量纸结构中的吸附活性中心的吸附,目标分析物可以在称量纸表面固相(接受相)和样品相(供相)中进行吸附和解吸附。当萃取达到平衡后,目标分析物被有效地浓缩到很小体积(1cm2的称量纸)的接受相中。萃取结束后,用特定溶剂或溶液对称量纸接受相中的目标分析物进行解析,并对其进行分析测定。本发明的萃取接受相体积与样品相体积之比(相比)较小(约10-3),比表面积大,接受相与目标分析物的有效接触面积大。因此,本发明对目标分析物的浓缩倍数大、检测灵敏度高。
作为优选的方式,步骤(1)中所述的带盖的样品小瓶是10mL、20mL、50 mL带橡皮盖的小瓶。
步骤(3)中,优选选用实验室使用的普通称量纸,将其裁剪成边长为1cm的小片。
作为优选的方式,步骤(3)中所述洗净、晾干是将称量纸依次用丙酮、甲醇、酸、碱清洗,再用蒸馏水反复清洗后,室温下自然晾干。
作为优选的方式,步骤(4)中所述将称量纸置于样品溶液中是使用带有橡皮盖的小瓶,取下橡皮盖后,将微量注射器针头垂直穿过橡皮盖,将称量纸小片用镊子夹住穿在微量注射器针头上,再将此橡皮盖盖在小瓶上,压紧,调整称量纸小片的位置,使其浸没在待萃取的样品溶液中。
作为优选的方法,在将称量纸置于样品溶液中时,称量纸保持在液面下1/3的位置。称量纸的位置太高,露出样品溶液液面,萃取效率降低;位置太低,搅拌子的转动可能使称量纸受损。
作为优选的方式,步骤(5)中所述用蒸馏水清洗表面是将取出的称量纸移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中并轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。
作为优选的方式,步骤(6)所述用溶剂或溶液解析浓缩在称量纸上的目标分析物是指用甲醇、乙腈或强酸、强碱溶液溶解称量纸上的目标分析物。
进行分析测定是指取目标分析物洗脱液进行光谱、色谱、液相/质谱或气相/质谱分析测定。
本发明还提供一种用于上述方法的称量纸固相微萃取装置,包括恒温搅拌器、搅拌子、称量纸、玻璃小瓶、橡皮盖和微量注射器针头,玻璃小瓶置于恒温搅拌器上,搅拌子放置于玻璃小瓶内,微量注射器针头向内穿过橡皮盖并在微量注射器针头上固定称量纸,并盖在玻璃小瓶上。
本发明建立了一种从复杂样品中提取、分离、纯化和浓缩目标分析物的新方法。本发明装置材料易得、操作简单、易于掌握,快速、环境友好、富集倍数高、成本低廉。适用于环境、食品、医药、生物等复杂样品中痕量目标分析物的分离与富集。
具体实施方式
结合附图及实施例,对依照本发明提出的称量纸固相微萃取方法及应用的具体实施方式、特征、功效进行详细说明。实施例对中药复杂样品中的有效成分进行萃取和浓缩,但不仅限于此实施例,本发明还适用于环境、食品、医药、生物等复杂样品中痕量目标分析物的分离与富集。
材料和试剂 称量纸(杭州汇普化工仪器有限公司),中药有效成分对照品(中国药品生物制品检定所),实验用水为二次蒸馏水,其它试剂均为分析纯。
仪器 Agilent Technologies 1200 Series 高效液相色谱仪。
实验步骤
称量纸固相微萃取装置见图1,包括恒温搅拌器1、搅拌子2、称量纸4、玻璃小瓶5、橡皮盖6和微量注射器针头7,玻璃小瓶5置于恒温搅拌器1上,搅拌子2放置于玻璃小瓶5内,微量注射器针头7向内穿过橡皮盖6并在微量注射器针头7上固定称量纸4,玻璃小瓶5的瓶口用橡皮盖6盖紧。样品溶液3注入玻璃小瓶5内。
实验方法是选用10mL、20mL或50 mL带有橡皮盖的样品小瓶,加入一定量的对照品溶液或样品溶液,放入搅拌子,置于磁力搅拌器上。将称量纸裁剪成小片,用丙酮、甲醇、酸、碱清洗,再用蒸馏水反复清洗后,室温下自然晾干。将微量注射器针头垂直穿过小瓶的橡皮盖中,将称量纸小片用镊子夹住穿在微量注射器针头上,再将此橡皮盖盖在小瓶上,压紧,调整称量纸使之位于液面下1/3的位置。在一定的搅拌速度下进行萃取。萃取结束后,取下瓶盖,用镊子夹住滤膜边缘移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。用甲醇、乙腈或强酸、强碱溶液解析称量纸上的目标分析物,弃去称量纸,取目标分析物洗脱液进行光谱、色谱、液相/质谱或气相/质谱分析测定。
实施例1 称量纸固相微萃取同时浓缩5种原小檗碱型生物碱类化合物
1.本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定5种原小檗碱型生物碱对照品
取10mL带橡皮盖的小瓶,加入1.0 mL对照品混合溶液(5种生物碱对照品浓度均为8 μg/mL)及1×10-6 mol/L NaOH溶液9 mL,使供相溶液的pH=8。放入搅拌子(8 mm×4 mm),置于磁力搅拌器上。将微量注射器针头垂直穿过小瓶的橡皮盖中,用镊子夹住已剪切成1cm见方并洗净、干燥的称量纸穿在针头上,悬挂于样品溶液中,调整称量纸使之位于液面下1/3处。压紧此橡皮盖,在600rpm的搅拌速度下萃取20min。萃取结束后,取下瓶盖,用镊子夹住称量纸边缘移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。用1×10-2 mol/L HCl溶液解析称量纸上的分析物,弃去称量纸,解析液进行分析测定。
色谱条件 色谱柱:ODS柱(5μm,250mm×4.6mm),流动相:乙腈-水溶液(每升水含有3.4g磷酸二氢钾,1.7g十二烷基硫酸钠)(50:50),进样量:20μL,检测波长:354nm,流速:1.2mL/min,柱温:25℃。
利用本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定5种原小檗碱型生物碱对照品色谱图见图2,本发明对5种原小檗碱型生物碱的富集倍数见表1。
表1 5种原小檗碱型生物碱化合物的富集倍数
目标分析物 |
药根碱 |
表小檗碱 |
黄连碱 |
巴马汀 |
小檗碱 |
平均富集倍数 |
44.0 |
41.1 |
46.0 |
51.9 |
39.5 |
最大富集倍数 |
61.1 |
58.4 |
58.9 |
61.0 |
51.7 |
2.本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定黄连药材中的原小檗碱型生物碱
2.1黄连药材样品溶液的制备 取黄连药材(产地:四川)粉碎,研细,精密称取1g,置于100mL量瓶中,精密加入甲醇90 mL及1mL浓盐酸,密塞,放置过夜,超声处理(功率150W,频率40kHz)50 min,放至室温,用甲醇稀释至刻度,摇匀,滤过,取续滤液4℃保存,待用。
2.2利用本发明结合高效液相色谱法对黄连中5种原小檗碱型生物碱类活性成分进行同时浓缩和测定 取10mL带橡皮盖的小瓶,加入1.0 mL黄连样品溶液及1×10-6 mol/L NaOH溶液9 mL,使供相溶液的pH=8。放入搅拌子(8 mm ×4 mm),置于磁力搅拌器上。将微量注射器针头垂直穿过小瓶的橡皮盖中,用镊子夹住已剪切成1cm见方并洗净、干燥的称量纸穿在针头上,悬挂于样品溶液中,调整称量纸使之位于液面下1/3的位置。压紧此橡皮盖,在600 rpm搅拌速度下萃取20 min。萃取结束后,取下瓶盖,用镊子夹住称量纸边缘移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。用1×10-2 mol/L HCl溶液解析称量纸上的分析物,弃去称量纸,解析液进行高效液相色谱分析。
利用本发明结合高效液相色谱法同时浓缩测定黄连药材中目标分析物色谱图见图3。
实施例2 称量纸固相微萃取同时浓缩3种苯丙烯酸类化合物
1.本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定3种苯丙烯酸类对照品
取10mL带橡皮盖的小瓶,加入1.0 mL对照品混合溶液(3种苯丙烯酸对照品浓度均为8 μg/mL)、1.2g NaCl及0.1 mol/L HCl 溶液9 mL,使供相溶液的pH=1。放入搅拌子(8 mm ×4 mm),置于磁力搅拌器上。将微量注射器针头垂直穿过小瓶的橡皮盖中,用镊子夹住已剪切成1cm见方并洗净、干燥的称量纸穿在针头上,悬挂于样品溶液中,调整称量纸使之位于液面下1/3的位置。压紧此橡皮盖,在600rpm的搅拌速度下萃取20min。萃取结束后,取下瓶盖,用镊子夹住称量纸边缘移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。用甲醇解析称量纸上的分析物,弃去称量纸,解析液进行高效液相色谱分析。
色谱条件 色谱柱:ODS柱(5μm,250mm×4.6mm),流动相:甲醇- 0.3%磷酸溶液(40:60),进样量:20μL,检测波长:285nm,流速:1.5 mL/min。
利用本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定3种苯丙烯酸类对照品的色谱图见图4,本发明对3种苯丙烯酸类对照品的富集倍数见表2。
表2 3种苯丙烯酸类化合物的富集倍数
目标分析物 |
咖啡酸 |
阿魏酸 |
肉桂酸 |
富集倍数 |
8.9 |
4.5 |
4.8 |
2.本发明结合高效液相色谱法同时浓缩测定中药中苯丙烯酸类活性成分
2.1 浓缩当归丸样品溶液的制备 精密称取1g浓缩当归丸药粉于锥形瓶中,加30mL 70%甲醇,称重,浸渍过夜,超声提取30min,称重并用70%甲醇补足损失的重量,滤过,取续滤液,备用。
2.2 利用本发明结合高效液相色谱法对浓缩当归丸中2种苯丙烯酸类活性成分的浓缩和测定 取10mL带橡皮盖的小瓶,加入1.0 mL浓缩当归丸样品溶液、1.2g NaCl及1.0 mol/L HCl 溶液9 mL,使供相溶液的pH=1。放入搅拌子(8 mm ×4 mm),置于磁力搅拌器上。将微量注射器针头垂直穿过小瓶的橡皮盖中,用镊子夹住已剪切成1cm见方并洗净、干燥的称量纸穿在小瓶盖的针头上,悬挂于样品溶液的小瓶上,调整称量纸使之位于液面下1/3处。压紧此橡皮盖,在600rpm的搅拌速度萃取20min。萃取结束后,取下瓶盖,用镊子夹住称量纸边缘移入含有1mL二次蒸馏水的小瓶中轻轻漂洗,以洗去称量纸表面携带的水溶性杂质或基质。用甲醇解析称量纸上的分析物,弃去称量纸,解析液进行高效液相色谱分析。
色谱条件 色谱柱:ODS柱(5μm,250mm×4.6mm),流动相:甲醇-0.3%磷酸溶液(40:60),进样量:20μL,检测波长:285nm,流速:1.0 mL/min。
利用本发明结合高效液相色谱法同时浓缩、测定浓缩当归丸中目标分析物的色谱图见图5。