CN105651575B - 大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置及其方法，该解吸装置包括连接在过渡瓶两端的真空泵和固相萃取仪，所述固相萃取仪的小柱接头连接有微孔过滤器，该微孔过滤器上安装有玻璃针筒，该玻璃针筒底部设置有隔滤材料层。所述隔滤材料层的设置可有效防止大孔吸附树脂堵塞针筒。利用该装置解吸贝类毒素的方法主要包括冲洗、滤干水分、搅拌、解吸、解吸液收集等，解吸的同时完成过滤，操作简单便捷、耗时短，可省略过滤及浓缩步骤，且可有效节约解吸液用量。
Description
技术领域
本发明属于水体中贝类毒素监测技术领域，特别涉及大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置以及利用该装置解吸贝类毒素的方法。
背景技术
近年来，由于生活污水、工业废水的大量排放，农业、水产养殖业及人类活动的影响，沿海水体富营养化日益严重，再加之全球气候变化的影响，河口、海洋甚至淡水湖泊中有害赤潮的爆发日益频繁，贝类毒素污染事件已经成为世界范围内亟待解决的难题。所述贝类毒素主要为赤潮藻分泌的有毒有害藻毒素，由于通常在贝类体内检出，因而将这类生物毒素统称为贝类毒素，人们食用被污染的贝类等水产品后引发贝类毒素中毒事件。脂溶性贝类毒素，包括大田软海绵酸（Okadaic acid，OA）及其衍生物鳍藻毒素（Dinophysistoxins，DTXs）、扇贝毒素（Pectenotoxins, PTXs）、虾夷扇贝毒素（Yessotoxins, YTXs）、原多甲藻酸毒素（Azaspiracids, AZAs）、环亚胺毒素（Gymnodimine, GYM）和螺环内酯毒素（Spirolides, SPXs）等，水溶性贝类毒素主要有麻痹性贝类毒素（Paralytic Shellfish Toxins, PSTs）和软骨藻酸毒素（Domoic acid, DA）等。
大孔吸附树脂因其吸附量高，颗粒均匀，机械强度好，不易破碎，残留物少，预处理方便等，得到越来越广泛的应用。近年来被越来越多地应用于水体中贝类毒素的监测。如何有效解吸大孔吸附树脂中吸附的有机化合物将直接影响着监测的准确度。
大孔吸附树脂的解吸目前主要有两种方法，分别为静态解吸法和动态解吸法。静态解吸法虽然更利于大孔吸附树脂解吸完全，但其耗时长、效率低的缺陷使得其应用受到很大限制，如申请公布号为CN 105055540 A的发明专利中静态解吸试验主要包括以下步骤：向已吸附饱和的2g树脂中分别加入50mL95％的乙醇溶液。在室温下以120r/min的速度在摇床中振摇24h，使大孔吸附树脂解吸完全，取上清液用0.22μm滤膜过滤，滤液用分光光度计测定其中芦丁和黄酮含量的含量，分别计算各大孔吸附树脂的静态解吸量。
动态解吸法主要借助层析柱等实验工具，有效缩短了解吸时间。如申请公布号为CN 102928529 A的发明专利说明书中所描述的毒素萃取方法：将树脂填料转入沙芯滤柱中，用 50~70mL去离子水洗去盐分，把柱中水分正压吹干，加入20mL甲醇，滤入蒸发瓶中，再加入20mL甲醇重复提取一次，提取液在40℃使甲醇挥发，残余1~2mL水，用5mL二氯甲烷萃取后离心，取出二氯甲烷层，再用5mL二氯甲烷重复萃取一次，合并两次二氯甲烷萃取层后用氮吹干，用 1.0mL 80％的甲醇定容，以0.22μm的滤膜过滤，进样高效液相色谱-串联质谱分析。该法虽然解决了静态解吸法耗时过长的问题，但该法步骤繁琐，不便于同时进行多个样品的处理，柱中水分采用正压吹干的方法，该法并不能将水分完全吹干，导致后续还需二氯甲烷萃取、离心等步骤。此外，目前大孔吸附树脂解吸方法中均需较大量的解吸液，使得其必须经过氮吹或者真空吹干等步骤浓缩、重溶、过滤后，才可用于后续分析。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置以及利用该装置解吸贝类毒素的方法，可有效减少解吸步骤，操作简单便捷、耗时短，且节约解吸液用量，可用于样品的批量处理。
为解决所述技术问题，本发明大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置包括大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置，包括与真空泵相连接的固相萃取仪，所述真空泵和固相萃取仪之间连接设置过渡瓶，固相萃取仪的上盖部设置一组小柱接头，小柱接头上连接设置导流针，该导流针上部连接设置微孔过滤器，玻璃针筒插接在该微孔过滤器上，所述玻璃针筒底部设置有隔滤材料层。
作为优选，所述隔滤材料层选用脱脂棉。
所述微孔过滤器孔径为0.10μm~0.45μm，优选0.20μm~0.30μm。
相应的，为解决所述技术问题，本发明利用上述解吸装置解吸贝类毒素的方法，其步骤包括：
1）将吸附有贝类毒素的大孔吸附树脂置于超纯水中浸泡2~3次，每次5~10 min；
2）将浸泡后的待解吸大孔吸附树脂转移至玻璃针筒中，形成待解吸的大孔吸附树脂层；
3）打开真空泵，调节真空控制阀，进行抽滤，直至即使再增大固相萃取仪内部的真空度，待解吸的大孔吸附树脂层也没有水分流出为止；
4）关闭真空泵，将样品瓶安置在固相萃取仪内的支架上，调节支架高度使得导流针伸入样品瓶内部，且导流针伸入的长度为样品瓶高度的1/10~1/3；
5）向玻璃针筒中加入浓度为50~100%（体积比）的甲醇作为解吸液，搅拌1~3min，其中所加入甲醇的体积为待解吸大孔吸附树脂体积的5~10倍；
6）打开真空泵，调节真空控制阀，控制流速为0.5~1.5mL/min，直至即使再增大固相萃取仪内部的真空度，解吸液也不再流出为止，所得贝类毒素解吸液由样品瓶收集；
7）关闭真空泵，取出样品瓶（11），置于-20℃~-80℃条件下保存。
作为优选，当目标贝类毒素为脂溶性贝类毒素时，所述解吸液为100%甲醇；当目标贝类毒素为水溶性贝类毒素时，所述解吸液为50~80%的甲醇。
作为优选，所述步骤5）中所加入解吸液的体积为待解吸大孔吸附树脂体积的6~7倍。
作为优选，所述步骤6）中控制流速为0.8~1.2mL/min。
本发明的有益效果在于：采用上述结构的设备及方法，真空泵和固相萃取仪配合用于滤干大孔吸附树脂中的水分，可避免大孔树脂中水分的残留。由于在真空泵和固相萃取仪之间连接设置了过渡瓶，当水量超出储液槽容积时可倒吸进过渡瓶，水量达到过渡瓶容积的2/3左右时才需要拆卸装置将水倒出，因而过渡瓶的设置不仅可保护真空泵不会因倒吸进水分而受到损坏，而且还有效避免因固相萃取仪内部储液槽容积较小而每次抽干大孔吸附树脂中水分时都需要拆卸装置倾倒液体。玻璃针筒和固相萃取仪之间设置有微孔过滤器并采用确定的孔径，既可以在对大孔吸附树脂解吸的同时进行了过滤，还可以保证在解吸液与大孔吸附树脂搅拌接触的过程中，不需要挨个调节通道控制阀就可以保证没有解吸液流出，保证充分解吸的同时，还可省略后续的过滤步骤。玻璃针筒底部设置有隔滤材料层，玻璃针筒乳头处空隙较小，设置隔滤材料层可有效防止大孔吸附树脂堵塞乳头。通过调节真空控制阀可有效控制解吸液稳定的流速，保证萃取效率的一致性。大孔吸附树脂经滤干步骤后残留水分可忽略不计，且所需解吸液用量较少，因而可省略浓缩、重溶步骤，直接进行上样分析。整体而言，该装置各部件的配合可省略过滤、浓缩及重溶步骤而不影响其解吸效果，有效简化操作步骤，节约时间及解吸液用量，可对样品进行批量处理。
附图说明
图1为大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置的结构示意图。
图中各标号含义为：1是真空泵，2是过渡瓶，3是小柱接头，4是隔滤材料层，5是玻璃针筒，6是待解吸的大孔吸附树脂层，7是导流针，8是微孔过滤器，9是固相萃取仪，10是真空控制阀，11是样品瓶。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1所示，本发明大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置包括与真空泵1相连接的固相萃取仪9，所述真空泵1和固相萃取仪9之间连接设置过渡瓶2，固相萃取仪9的上盖部设置一组小柱接头3，小柱接头3上连接设置导流针7，该导流针7上部连接设置微孔过滤器8，玻璃针筒5插接在该微孔过滤器8上，所述玻璃针筒5底部设置有隔滤材料层4。所述的隔滤材料层4优选脱脂棉。
所述微孔过滤器8的孔径为0.10μm~0.45μm，优选0.20μm~0.30μm。
实施例1：
本实施例的目标贝类毒素主要为脂溶性贝类毒素，如OA、DTXs、PTXs、GYM等。将装有3g大孔吸附树脂HP20的树脂袋放入距海面5米深的海水中，对海水中脂溶性贝类毒素进行吸附，10天后将树脂袋取回。将12只树脂袋分别置于500mL超纯水中,浸泡3次，每次5min,以去除盐分及杂质；将浸泡后的待解吸大孔吸附树脂分别转移至30mL的玻璃针筒5中，形成待解吸的大孔吸附树脂层6；打开真空泵1，调节真空控制阀10，进行抽滤，直至即使再增大12孔固相萃取仪9内部的真空度，待解吸的大孔吸附树脂层6也没有水分流出为止；关闭真空泵1，将样品瓶11安置在固相萃取仪9内的支架上，调节支架高度使得导流针7伸入样品瓶11内部，且导流针7伸入的长度为样品瓶11高度的1/6~1/5；加入18mL 100%的甲醇，用玻璃棒搅拌1min，使甲醇与树脂充分接触；打开真空泵1，调节真空控制阀10，控制流速为0.5~1.0mL/min，直至即使再增大固相萃取仪9内部的真空度，解吸液也不再流出为止， 所得贝类毒素解吸液由25mL的样品瓶11存储；关闭真空泵1，取出样品瓶11，置于-20℃~-80℃条件下保存。
实施例2：
本实施例的目标贝类毒素为软骨藻酸毒素（DA）。将装有8g大孔吸附树脂SP207的树脂袋放入距海面7米深的海水中，对海水中DA毒素进行吸附，7天后将树脂袋取回。将该树脂袋置于1000mL超纯水中,浸泡2次，每次10 min,以去除盐分及杂质；将浸泡后的待解吸大孔吸附树脂转移至50mL的玻璃针筒5中，形成待解吸的大孔吸附树脂层6；打开真空泵1，调节真空控制阀10，进行抽滤，直至即使再增大固相萃取仪9内部的真空度，待解吸的大孔吸附树脂层6也没有水分流出；关闭真空泵1，将样品瓶11安置在固相萃取仪9内的支架上，调节支架高度使得导流针7伸入样品瓶11内部，且导流针7伸入的长度为样品瓶11高度的1/10~1/6；加入40mL 50%的甲醇，用玻璃棒搅拌2min，使50%的甲醇与树脂充分接触；打开真空泵1，调节真空控制阀10，控制流速约为1.0~1.5mL/min，直至即使再增大固相萃取仪9内部的真空度，解吸液也不再流出为止，所得贝类毒素解吸液由50mL的样品瓶11存储；关闭真空泵1，取出样品瓶11，置于-20℃~-80℃条件下保存。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本实发明并不限于上述实施方式，解吸液可以根据目标毒素的种类进行选择，并不限于甲醇。 另外所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.利用大孔吸附树脂中贝类毒素的解吸装置解吸贝类毒素的方法，该解吸装置包括与真空泵（1）相连接的固相萃取仪（9），所述真空泵（1）和固相萃取仪（9）之间连接设置过渡瓶（2），固相萃取仪（9）的上盖部设置一组小柱接头（3），小柱接头（3）上连接设置导流针（7），该导流针（7）上部连接设置微孔过滤器（8），玻璃针筒（5）插接在该微孔过滤器（8）上，所述玻璃针筒（5）底部设置有隔滤材料层（4），其特征在于利用该解吸装置进行解吸贝类毒素的方法如下步骤进行：
1）将吸附有贝类毒素的大孔吸附树脂置于超纯水中浸泡2~3次，每次5~10 min；
2）将浸泡后的待解吸大孔吸附树脂转移至玻璃针筒（5）中，形成待解吸的大孔吸附树脂层（6）；
3）打开真空泵（1），调节真空控制阀（10），进行抽滤，直至即使再增大固相萃取仪（9）内部的真空度，待解吸的大孔吸附树脂层（6）也没有水分流出；
4）关闭真空泵（1），将样品瓶（11）安置在固相萃取仪（9）内的支架上，调节支架高度使得导流针（7）伸入样品瓶（11）内部，且导流针（7）伸入的长度为样品瓶（11）高度的1/10~1/3；
5）向玻璃针筒（5）中加入体积浓度为50~100%的甲醇作为解吸液，搅拌1~3min，其中所加入甲醇的体积为待解吸大孔吸附树脂体积的5~10倍；
6）打开真空泵（1），调节真空控制阀（10），控制流速为0.5~1.5mL/min，直至即使再增大固相萃取仪（9）内部的真空度，解吸液也不再流出为止，所得贝类毒素解吸液由样品瓶（11）收集；
7）关闭真空泵（1），取出样品瓶（11），置于-20℃~-80℃条件下保存。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的隔滤材料层（4）选用脱脂棉。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述微孔过滤器（8）的孔径为0.10μm~0.45μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述微孔过滤器（8）的孔径为0.20μm~0.30μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当目标贝类毒素为脂溶性贝类毒素时，所述步骤5）中解吸液选用体积浓度为100%的甲醇。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于当目标贝类毒素为水溶性贝类毒素时，所述步骤5）中解吸液选用体积浓度为50~80%的甲醇。
7.根据权利要求1或5或6所述的方法，其特征在于所述步骤5）中所加入解吸液的体积为待解吸大孔吸附树脂体积的6~7倍。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述步骤6）中控制流速为0.8~1.2mL/min。
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