CN104730189B - 一种用于样品前处理的固相萃取用的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于样品前处理的固相萃取用的装置，属农药残留、兽药残留、真菌毒素检测技术领域。该装置由分离装置、收集装置两部分组成。分离装置由主体框架、连接管及废液收集瓶组成；主体框架由一多孔板、一个溶液缓冲池、两侧支撑框架组成。收集装置由三层多孔板、一不带孔的底板及两侧支撑框架组成。其中各多孔板具有一定数量及规格的圆孔。本装置将固相萃取的分离步骤与收集步骤分开进行，能保证样品前处理过程高效率运转，使样品检测通量更高。同时，可根据实验需要更换该装置中的多孔板的类型及位置，实现固相萃取装置的灵活、多功能使用。本装置操作简单、易行，能应用于各种样品中农药、兽药、真菌毒素的净化、富集。

Description

一种用于样品前处理的固相萃取用的装置

技术领域

一种用于样品前处理的固相萃取用的装置，属农药残留、兽药残留、真菌毒素检测技术领域。

背景技术

固相萃取是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，使目标化合物与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱，达到分离和富集目标化合物的目的。固相萃取作为样品前处理技术，在实验室样品前处理中得到了越来越广泛的应用。

固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、淋洗、洗脱收集四个步骤，是通过将样品中的目标萃取物被吸附在固相萃取柱填料上，选择中等强度的混合溶剂，尽可能除去基体中的干扰组分，最后选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物，收集洗脱液，挥干溶剂以备后用或直接进行在线分析。该方法被广泛应用于食品中多种类农药残留的检测、水产品中孔雀石绿的检测、动物性样品中瘦肉精的检测等。

但现有技术存在以下问题：

1、现有的固相萃取装置可同时处理多份样品，但多为一体式固相萃取装置，如果出现过柱时间长短差异时，所有的柱子都需等待过柱最慢的小柱完成淋洗步骤，才能进行洗脱步骤，一定程度上制约了样品的前处理时间；

2、现有的商品化固相萃取装置在接收洗脱液时，如果需要接收大体积（50mL以上）洗脱液时，无法方便更换接收管，只能等所有的小柱都完成洗脱时，才能更换接收管；

3、现有的商品化固相萃取装置多为玻璃缸体，存在一定的安全隐患；

4、现有的商品化固相萃取装置价格不低，影响了其应用范围。

针对上述的不足之处，我们设计了一种用于样品前处理的固相萃取用的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种样品前处理的固相萃取用的装置，该固相萃取用的装置将固相萃取的分离步骤与收集步骤分开进行，保证在固相萃取时先完成分离步骤的固相萃取柱能够及时从分离装置转至收集装置中，能够保证样品前处理过程高效率运转，适宜同时大批量处理样品的检测工作。

本发明的技术方案：一种用于样品前处理的固相萃取用的装置，该装置由分离装置A和收集装置B两部分组成。分离装置A由主体框架A1、连接管A2以及废液收集瓶A3组成；主体框架A1由一多孔板A1-1、一个溶液缓冲池A1-2、两侧支撑框架A1-3组成；其中溶液缓冲池A1-2由一略带倾斜的底面和四周面板组成，通过电焊固定在两侧支撑框架A1-3上，各焊接面密封性良好；在溶液缓冲池A1-2底面的低侧具有一圆孔A4，其下方接有一个上圆下尖的引流器A5，引流器A5通过α-氰基丙烯酸乙酯粘贴固定在圆孔A4下方，引流器A5的直径大于圆孔A4的直径；连接管A2能够紧密地套在引流器A5上。

收集装置B由三层多孔板（从上到下依次为B1、B2、B3）、一不带孔的底板B4以及两侧支撑框架B5组成。

其中各多孔板A1-1、B1具有圆孔A6，多孔板B2、B3具有圆孔B6。

进行固相萃取分离操作时，需将固相萃取柱C放置于分离装置A多孔板A1-1的圆孔A6中，将连接管A2的两端分别与引流器A5、废液收集瓶A3相连接。其中，通过固相萃取柱C流出的溶液经圆孔A4、引流器A5流出，经连接管A2流入废液收集瓶A3。

进行固相萃取收集操作时，将固相萃取柱C放置于收集装置B多孔板B1的圆孔A6中，将玻璃试管D放置于固相萃取柱C下方的多孔板B2、B3的圆孔B6中。其中，固相萃取柱C与玻璃试管D在一条垂直线方向上，通过固相萃取柱C流出的溶液直接流入玻璃试管D中。

该固相萃取用的装置将固相萃取的分离步骤与收集步骤分开进行，保证在固相萃取时先完成分离步骤的固相萃取柱C能够及时从分离装置A转至收集装置B中，这样能够保证样品前处理过程高效率运转。

所述的多孔板A1-1、B1、B2、B3、底板B4均为75mm×250mm。

所述的多孔板A1-1、B1的圆孔A6为：

（1）当使用60mg、3mL规格的固相萃取柱C时，所述的圆孔A6直径为11mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为18mm，同一行圆孔A6之间的距离为14mm；

（2）当使用500mg、6ml规格的固相萃取柱C时，所述的圆孔A6直径为15mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为10mm，同一行圆孔A6之间的距离为10mm；

（3）当使用6000mg、35ml规格的固相萃取柱C时，所述的圆孔A6直径为32mm，每行均为5个，共2行，两行之间的距离为4mm，同一行圆孔A6之间的距离为18mm。

所述的多孔板B2、B3的圆孔B6为：

（1）当使用5mL规格的玻璃试管D时，所述的圆孔B6直径为17mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为6mm，同一行圆孔B6之间的距离为8mm；

（2）当使用50mL规格的玻璃试管D时，所述的圆孔B6直径为32mm，每行均为5个，共2行，两行之间的距离为4mm，同一行圆孔B6之间的距离为18mm。

所述的分离装置A：两侧支撑框架A1-3的高度为300mm，多孔板A1-1与溶液缓冲池A1-2上端之间的距离为100mm，溶液缓冲池A1-2左侧（底面高侧）高度为50mm，溶液缓冲池A1-2右侧（底面低侧）高度为70mm，溶液缓冲池A1-2左侧（底面高侧）至两侧支撑框架（A1-3）下缘的距离为150mm，溶液缓冲池（A1-2）右侧（底面低侧）至两侧支撑框架A1-3下缘的距离为130mm。

所述的分离装置B：两侧支撑框架B5的高度为300mm，多孔板B1与多孔板B2之间的距离为210mm，多孔板B2与多孔板B3之间的距离为30mm，多孔板B3与底板B4之间的距离为40mm，底板B4与两侧支撑框架B5下缘的距离为20mm。

所述的分离装置A的多孔板A1-1与两侧支撑框架A1-3之间的连接，收集装置B的多孔板（B1、B2、B3）与两侧支撑框架B5之间的连接均通过螺母相连接，在两侧支撑框架面板的左右两侧，从上到下每隔50mm有螺纹口，可以使得多孔板（A1-1、B1、B2、B3）上下位置能够根据实验需求变动，同时也可将不同规格的多孔板（A1-1、B1、B2、B3）灵活搭配使用。

主体框架A1、收集装置B均为不锈钢材质，厚度均为5mm，引流器A5为PVC材料制成。

本发明的有益效果：本发明与现有技术相比较，具有以下优点和效果：（1）根据固相萃取柱及接收管玻璃试管的大小不同，可选择对应孔径的多孔板进行自由组装，实现了固相萃取装置的多功能使用；（2）收集装置B各多孔板的高度可调节，实现了固相萃取装置的灵活使用；（3）该固相萃取装置将固相萃取的分离步骤与收集步骤分开进行，保证在固相萃取时先完成分离步骤的固相萃取柱能够及时从分离装置转至收集装置中，这样能够保证样品前处理过程高效率运转；（4）在样品接收时，如果洗脱液大于50mL，可在不影响其他固相萃取柱洗脱时，方便地更换50mL接收管，以实现大体积洗脱液的接收；（5）装置材质为不锈钢，耐腐蚀性高，且易于清理；（6）装置结构简单，造价低廉，有利于普及应用。

附图说明

图1为本固相萃取用的装置的分离装置（A）结构示意图。A1、主体框架，A2、连接管，A3、废液收集瓶，A1-1、一多孔板，A1-2、溶液缓冲池，A1-3、两侧支撑框架，A4、圆孔，A5、引流器，A6、多孔板A1-1具有的圆孔。

图2为本固相萃取用的装置的收集装置（B）结构示意图。B1、B2、B3、为三层多孔板，B4、一不带孔的底板，B5、两侧支撑框架，A6、多孔板B1具有的圆孔，B6、各多孔板B2、B3具有的圆孔。

图3为本装置使用的C、固相萃取柱，D、玻璃试管结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的应用范围。

如图1所示，本发明固相萃取分离装置（A）由主体框架（A1）、连接管（A2）以及废液收集瓶（A3）组成，主体框架（A1）由一多孔板（A1-1）、一个溶液缓冲池（A1-2）、两侧支撑框架（A1-3）组成，其中溶液缓冲池（A1-2）由一略带倾斜的底面和四周面板组成。在溶液缓冲池（A1-2）底面的低侧具有一圆孔（A4），其下方有上圆下尖的引流器（A5），其中多孔板（A1-1）具有圆孔（A6）。

如图2所示，本发明固相萃取收集装置（B）由三层多孔板（从上到下依次为B1、B2、B3）、一不带孔的底板（B4）以及两侧支撑框架（B5）组成。其中多孔板（B1）具有圆孔（A6），多孔板（B2、B3）具有圆孔（B6）。

进行固相萃取分离操作时，需将固相萃取柱（C）放置于分离装置（A）多孔板（A1-1）的圆孔（A6）中，将连接管（A2）一端与引流器（A5）、连接管（A2）另一端与废液收集瓶（A3）相连接。其中，通过固相萃取柱（C）流出的溶液经圆孔（A4）、引流器（A5）流出，经连接管（A2）流入废液收集瓶（A3）。

进行固相萃取收集操作时，将固相萃取柱（C）放置于收集装置（B）多孔板（B1）的圆孔（A6）中，将玻璃试管（D）放置于固相萃取柱（C）下方的多孔板（B2、B3）圆孔（B6）中。其中，固相萃取柱（C）与玻璃试管（D）在一条垂直方向上，通过固相萃取柱（C）流出的溶液直接流入玻璃试管（D）中。

所述的多孔板（A1-1、B1、B2、B3）、底板（B4）均为75mm×250mm。

所述多孔板（A1-1、B1）的圆孔（A6）直径为11mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为18mm，同一行圆孔（A6）之间的距离为14mm，适宜应用60mg、3mL规格的固相萃取柱（C）。所述的多孔板（B2、B3）的圆孔（B6）直径为17mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为6mm，同一行圆孔（B6）之间的距离为8mm，适宜应用5mL规格的玻璃试管（D）。

所述的主体框架（A1）、收集装置（B）均为不锈钢材质，厚度均为5mm，引流器（A5）为PVC材料制成。

以下将本发明所提供的固相萃取装置应用于液相色谱串联质谱法测定猪肉中盐酸克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇的残留量：

称取2g（精确到0.01g）经捣碎的样品于50mL聚四氟乙烯离心管中，加入8mL乙酸钠缓冲液，充分混匀，再加入50μLβ-葡萄糖醛苷酶/芳基硫酸酯酶，混匀后37℃水浴水解12h。添加10μL1ng/mL的内标，充分混匀并离心（4000r/min），取4mL上清液加入0.1mol/L高氯酸溶液5mL，混合均匀，用高氯酸调节pH值到1±0.3。4000r/min离心5min后，将全部上清液转移到50mL离心管中，用10mol/L的氢氧化钠调节pH值到11，加入饱和氯化钠溶液和10mL异丙醇-乙酸乙酯（6+4）混合溶液，充分提取，在4000r/min下离心5min。

转移全部有机相，在40℃水浴下用氮气将其吹干。加入5mL乙酸钠缓冲液，超声混匀，使残渣充分溶解后备用。

将60mg，3mL阳离子交换固相萃取柱MCX（C）置于本发明固相萃取分离装置（A）多孔板（A1）的圆孔（A6）中，依次用3mL甲醇、3mL水活化，将上述残渣溶液过柱，依次用2mL水、2mL2%甲酸水和2mL甲醇洗涤柱子，取下固相萃取柱（C）并置于50mL聚四氟乙烯离心管中离心（4000r/min），以充分甩去固相萃取柱（C）中残留的水分。将固相萃取柱（C）置于本发明固相萃取收集装置（B）多孔板（B1）的圆孔（A6）中，将5mL玻璃试管（D）置于多孔板（B2、B3）的圆孔（B6）中，其中，固相萃取柱（C）与5mL玻璃试管（D）在一条垂直线上，用2mL5%氨水甲醇溶液洗脱，洗脱液在40℃水浴下用氮气吹干。准确加入200μL0.1%甲酸/水-甲醇溶液（95+5），在漩涡振荡器上充分混匀后，以6000r/min的转速离心5min，移取上清液于进样小瓶内待测。

色谱条件：高效液相色谱柱：AgilentC18柱(粒度1.7μm，2.1×50mm)；柱温：30℃；进样体积20μL。流动相：A为1mmol/L乙酸铵、0.1%甲酸水，B为1mmol/L乙酸铵、0.1%甲酸乙腈水（乙腈+水=90+10）。流速为0.2mL/min。

质谱条件：电喷雾（ESI），正离子模式，多反应监测（MRM）扫描方式；离子喷射电压(IS):5500V；雾化气温度：500℃；GS1：55psi；GS2：35psi；碰撞气CAD：Medium；气帘气CUR：30psi。采用MRM监测模式，去簇电压、碰撞能量应优化至最佳灵敏度，监测离子对：盐酸克伦特罗277.1/203.1（定量离子）、77.1/259.1；莱克多巴胺302.2/164.2（定量离子）、302.2/284.2；沙丁胺醇240.2/148.1（定量离子）、240.2/222.3。氘代盐酸克伦特罗286.1/204.1（定量离子）；氘代莱克多巴胺308.3/168.3（定量离子）；氘代沙丁胺醇243.2/151.1（定量离子）。

本发明所提供的固相萃取装置与常规的固相萃取装置相比较，过柱富集的样品前处理工作效率明显提高，尤其是在复杂样品前处理中，因样品之间的差异而导致的各固相萃取柱之间分离步骤的时间长短不一时，可保证在固相萃取时先完成分离步骤的固相萃取柱能够及时从分离装置转至收集装置中，这样能够保证样品前处理过程高效率运转。

本发明所提供的固相萃取用的装置（A、B）所用到的不锈钢材料、PVC材料均为市售之物，且操作简单、易行，能应用于各种样品中农药、兽药、真菌毒素的净化、富集。

Claims (8)

1.一种用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于该装置由分离装置（A）、收集装置（B）两部分组成；

分离装置（A）由主体框架（A1）、连接管（A2）及废液收集瓶（A3）组成；主体框架（A1）由一多孔板（A1-1）、一个溶液缓冲池（A1-2）、两侧支撑框架（A1-3）组成；其中溶液缓冲池（A1-2）由一略带倾斜的底面和四周面板组成，通过电焊固定在两侧支撑框架（A1-3）上，各焊接面密封性良好；在溶液缓冲池（A1-2）底面的低侧具有一圆孔（A4），其下方接有一个上圆下尖的引流器（A5），引流器（A5）固定在圆孔（A4）下方，引流器（A5）的直径大于圆孔（A4）的直径；连接管（A2）能够紧密地套在引流器（A5）上；

收集装置（B）由三层多孔板-从上到下依次为上层多孔板（B1）、中层多孔板（B2）、下层多孔板（B3），一不带孔的底板（B4）以及两侧支撑框架（B5）组成；

其中分离装置主体框架的多孔板（A1-1）、收集装置的上层多孔板（B1）具有圆孔（A6），收集装置的中层多孔板（B2）、收集装置的下层多孔板（B3）具有圆孔（B6）；

进行固相萃取分离操作时，需将固相萃取柱（C）放置于分离装置（A）多孔板（A1-1）的圆孔（A6）中，将连接管（A2）的两端分别与引流器（A5）、废液收集瓶（A3）相连接；其中，通过固相萃取柱（C）流出的溶液经圆孔（A4）、引流器（A5）流出，经连接管（A2）流入废液收集瓶（A3）；

进行固相萃取收集操作时，将固相萃取柱（C）放置于收集装置（B）的上层多孔板（B1）的圆孔（A6）中，将玻璃试管（D）放置于固相萃取柱（C）下方的收集装置中层多孔板（B2）、收集装置下层多孔板（B3）的圆孔（B6）中；其中，固相萃取柱（C）与玻璃试管（D）在一条垂直线上，通过固相萃取柱（C）流出的溶液直接流入玻璃试管（D）中；

该固相萃取用的装置将固相萃取的分离步骤与收集步骤分开进行，保证在固相萃取时先完成分离步骤的固相萃取柱（C）能够及时从分离装置（A）转至收集装置（B）中，这样能够保证样品前处理过程高效率运转。

2.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于：所述的分离装置的多孔板（A1-1）、收集装置的上层多孔板（B1）、收集装置的中层多孔板（B2）、收集装置的下层多孔板（B3）、收集装置的底板（B4）尺寸均为75mm×250mm。

3.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，所述的分离装置的多孔板（A1-1）、收集装置的上层多孔板（B1）的圆孔（A6）特征在于：

（1）当使用60mg、3mL规格的固相萃取柱（C）时，所述的圆孔（A6）直径为11mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为18mm，同一行圆孔（A6）之间的距离为14mm；

（2）当使用500mg、6mL规格的固相萃取柱（C）时，所述的圆孔（A6）直径为15mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为10mm，同一行圆孔（A6）之间的距离为10mm；

（3）当使用6000mg、35mL规格的固相萃取柱（C）时，所述的圆孔（A6）直径为32mm，每行均为5个，共2行，两行之间的距离为4mm，同一行圆孔（A6）之间的距离为18mm。

4.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，所述的收集装置的中层多孔板（B2）、收集装置的下层多孔板（B3）的圆孔（B6）特征在于：

（1）当使用5mL规格的玻璃试管（D）时，所述的圆孔（B6）直径为17mm，每行均为10个，共3行，每两行之间的距离为6mm，同一行圆孔（B6）之间的距离为8mm；

（2）当使用50mL规格的玻璃试管（D）时，所述的圆孔（B6）直径为32mm，每行均为5个，共2行，两行之间的距离为4mm，同一行圆孔（B6）之间的距离为18mm。

5.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于：分离装置（A）的两侧支撑框架（A1-3）的高度为300mm，多孔板（A1-1）与溶液缓冲池（A1-2）上端之间的距离为100mm，溶液缓冲池（A1-2）左侧即底面高侧的高度为50mm，溶液缓冲池（A1-2）右侧即底面低侧的高度为70mm，溶液缓冲池（A1-2）左侧即底面高侧至两侧支撑框架（A1-3）下缘的距离为150mm，溶液缓冲池（A1-2）右侧即底面低侧至两侧支撑框架（A1-3）下缘的距离为130mm。

6.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于：收集装置（B）的两侧支撑框架（B5）的高度为300mm，收集装置上层多孔板（B1）与收集装置中层多孔板（B2）之间的距离为210mm，收集装置中层多孔板（B2）与收集装置下层多孔板（B3）之间的距离为30mm，收集装置下层多孔板（B3）与收集装置底板（B4）之间的距离为40mm，收集装置底板（B4）与两侧支撑框架（B5）下缘的距离为20mm。

7.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于分离装置（A）的多孔板（A1-1）与两侧支撑框架（A1-3）之间的连接、收集装置（B）的上层多孔板（B1）、中层多孔板（B2）、下层多孔板（B3）与两侧支撑框架（B5）之间的连接均通过螺母相连接，在两侧支撑框架面板的左右两侧，从上到下每隔20mm有螺纹口，使得分离装置多孔板（A1-1）、收集装置的上层多孔板（B1）、收集装置的中层多孔板（B2）、收集装置的下层多孔板（B3）上下位置能够根据实验需求变动，同时也便于将不同规格的分离装置多孔板（A1-1）、收集装置的上层多孔板（B1）、收集装置的中层多孔板（B2）、收集装置的下层多孔板（B3）灵活搭配使用。

8.如权利要求1所述的用于样品前处理的固相萃取用的装置，其特征在于：主体框架（A1）、收集装置（B）均为不锈钢材质，厚度均为5mm，引流器（A5）为PVC材料制成。