CN203324233U - 一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，所述二维色谱装置为液相-气相二维色谱装置，所述的液相色谱装置和气相色谱装置之间设置有固相萃取柱。本实用新型采用数控六通阀对流出组分进行切割、液相色谱和气相色谱之间的溶剂处理采用固相萃取，充分实现了一级色谱（LC）更大体积进样和一级色谱馏分更大体积切入二级色谱（GC），对于低含量的样品，可让经液相分离组分多次累加，积累到理想分析量后再转入气相色谱分析，在实现样品高效净化的同时大大提高了分析灵敏度。

Description

一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置

技术领域

本实用新型属于化学设备技术领域，进一步属于化学分析技术领域，具体涉及一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置。 

背景技术

液相-气相二维色谱技术是近几年来发展起来的一种新技术， 由于液相色谱能提供很好的族分离，可以对样品做净化、富集等处理，而气相色谱具有高分离能力和高分析速度，可对样品进行进一步分离、分析，两者的结合使两种色谱之间的优势得到充分发挥；另一方面，通过自动在线联用，大大减少样品的手工前处理工作，避免了人为误差。这不仅提高了分析方法的可靠性，还节约了时间，用这种方法可使复杂分析变得简单方便。但由于GC的微升级进样量使得常规HPLC的毫升级馏分很难完全引入GC，使定量不准确。此后，Grob提出了保留间隙技术，使得GC进样量增加，同时细内径液相色谱柱的使用又使得LC峰体积大为减少，这些工作都促进了LC/GC联用技术的快速发展，并使该技术走向实际应用；岛津公司还首家推出在线凝胶净化-气质联用仪。但是目前LC-GC技术的主要缺点是进样量小，气相色谱 μL级的进样量只允许液相色谱小体积切入；而且大部分目前成熟的装置只能实现一次切割，不能实现连续切割。以岛津凝胶净化-气质联用仪^[23]为例，液相最大进样量是20 μL，液相可切入气相的最大量也小于200 μL，每次经液相初分的样品只能切割一段体积小于200 μL的馏分进入气相色谱；这很大程度上限制了LC-GC优势的发挥和推广应用。 

目前传统液相-气相二维色谱的溶剂处理采用真空溶剂蒸发技术，不适合用于易挥发性成分，并且不适合用于一级色谱为流动相含水的色谱模式的缺点。因此，开发一种能测定易挥发性组分的装置是非常必要的。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置。 

本实用新型的目的是这样实现的，所述二维色谱装置为液相-气相二维色谱装置，所述的液相色谱装置和气相色谱装置之间设置有固相萃取柱。 

本实用新型采用数控六通阀对流出组分进行切割、液相色谱和气相色谱之间的溶剂处理采用固相萃取，充分实现了一级色谱（LC）更大体积进样和一级色谱馏分更大体积切入二级色谱（GC），对于低含量的样品，可让经液相分离组分多次累加，积累到理想分析量后再转入气相色谱分析，在实现样品高效净化的同时大大提高了分析灵敏度。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图； 

图中：1-进样液，2-脱气装置A，3-泵A，4-进样器，5-液相色谱柱，6-柱温箱，7-UV检测器，8-流动相，9-脱气装置B，10-泵B，11-阻尼管，12-数控六通阀，13-固相萃取柱，14-GC/MS分离柱，15-PEEK管，16-捕集盘管。

图2为用本实用新型和用GB\T21130-2007中传统检测装置检测烟草挥发性、半挥发性中性香味成分的色谱图对比。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。 

如附图所示，本实用新型所述二维色谱装置为液相-气相二维色谱装置，所述的液相色谱装置和气相色谱之间设置有固相萃取柱。 

所述的固相萃取柱设置于气相色谱进样口中。 

所述的固相萃取柱的材料为耐高温反相材料、多壁碳纳米管、活性炭纤维、聚丙烯酸酯包覆材料或功能化介孔材料中的一种。 

所述的二维色谱还设置有连续切割装置。 

所述的连续切割装置为数控六通阀或手动高温六通阀中的一种。 

所述的连续切割装置为数控六通阀。 

所述的连续切割装置为一个或一个以上。 

下面以测定烟草挥发性、半挥发性中性香味成分对本实用新型工作原理和工作过程进行说明： 

A、烟气捕集：烟气捕集按GB/T 19609-2004的条件，卷烟烟支在相对湿度(60 ± 5)％，温度(22 ± 2)℃的条件下平衡48 h；每口抽吸间隔为60 s，抽吸时间为 2 s，抽吸容量为 (35 ± 0.3) mL，抽吸20支卷烟，用92 mm剑桥滤片捕集烟气总粒相物。

B、样品提取：将捕集有主流烟气总粒相物的剑桥滤片放入150 mL的带塞锥形瓶中，加入40 mL含内标(氘代苯并[α]芘)的环己烷，超声震荡40 min。 

C、液相色谱分离：色谱柱为BEH C18 反相色谱柱 (1.7 μm 2.1×50 mm)；柱温40℃；流动相为乙腈/水(70/30%)，流速 0.6 mL/min；进样体积为20 μL。样品进入到液相色谱系统中，由泵A输送流动相经液相色谱柱分离柱分离，将6 - 6.5 min 的流出组分通过数控六通阀切割到捕集盘管中，其余部分排入废液。 

D、溶剂排除：启动泵B，由泵B流动相(水)把捕集盘管中样品输送入气相色谱的进样口，通过进样口中的固相萃取柱，让苯并[α]芘吸附在固相萃取柱上，流动相(溶剂)从溶剂排除阀流出，然后用载气吹干固相萃取柱上的水，并关闭溶剂排除阀。 

E、气相色谱分析：色谱柱为HP -5 MS 毛细管色谱柱( 0 .2 5 mm × 30 m, 0.25 μm)，进样口温度280 ℃，不分流进样，载气为氦气，恒流流量1.2 mL；色谱柱升温程序：初始温度 150 ℃，以 6℃/min升至280℃，保持 20 min。质谱检测器条件为：电子轰击源；离子源温度230 ℃，传输线温度 280 ℃，扫描质量范围 50 ～ 400 amu ,扫描间隔0.5 s。在该色谱条件下实际样品的色谱图见附图2。 

本实用新型的特点： 

1、传统液相-气相二维色谱的溶剂处理采用真空溶剂蒸发技术，缺点是不适合用于易挥发性成分，并且不适合用于一级色谱为流动相含水的色谱模式(离子交换色谱或反相色谱)，为了克服该缺点，我们设计了“通过固相萃取处理两级色谱中的溶剂”，即经过一级色谱初分的样品进入气相色谱的进样口，通过进样口中的固相萃取柱，待测物吸附在固相萃取柱上，流动相(溶剂)从溶剂排除阀流出；用载气吹干固相萃取柱后关闭溶剂排除阀，同时启动二级色谱分析。由于流动相是流经固相萃取柱后流出(不需蒸发溶剂)，所以液相色谱初分可以使用含水的反相流动相。

2、和现有成熟的液相-气相二维色谱相比，本发明装置能充分可实现一级色谱(LC)更大体积进样和一级色谱馏分更大体积切入二级色谱(GC)，对于低含量的样品，可让经液相分离组分多次累加，积累到理想分析量后再转入气相色谱分析，在实现样品高效净化的同时大大提高了分析灵敏度。依托新装置建立的方法用于卷烟烟气苯并芘的分析，并和国标(GB\T21130-2007)的方法的进行了对比，结果见附图2。和现行国标方法相比，采用液相-气相二维色谱的方法灵敏度提高超过5倍；而且色谱图中杂峰明显减少，说明样品净化效果显著提高；由于在线操作减少了样品处理过程中的转移和待测成分的损失，样品分析结果的精密度也得到很大提高。 

Claims (6)

1.一种适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，所述二维色谱装置为液相-气相二维色谱装置，其特征在于所述液相-气相二维色谱装置的液相色谱装置、气相色谱装置之间设置有固相萃取柱。

2.根据权利要求1所述的适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，其特征在于所述的固相萃取柱设置于气相色谱装置进样口中。

3.根据权利要求1所述的适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，其特征在于所述的固相萃取柱为耐高温反相材料、多壁碳纳米管、活性炭纤维、聚丙烯酸酯包覆材料或功能化介孔材料的固相萃取柱。

4.根据权利要求1所述的适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，其特征在于还设置有连续切割装置。

5.根据权利要求4所述的适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，其特征在于所述的连续切割装置为数控六通阀或手动高温六通阀。

6.根据权利要求4或5所述的适合于测定易挥发性成分的二维色谱装置，其特征在于所述的连续切割装置为一个或一个以上。

Images