CN206167988U - 一种高效固相萃取柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效固相萃取柱，包括空腔柱体，空腔柱体的上部设有进液口，其底部设有出液口，所述空腔柱体内填充有由目标物富集填料和石英砂混合而成的混合填充料。本实用新型的高效固相萃取柱中填充的是由目标物富集填料和石英砂混合而成的混合填充料，此混合填充料可以在样品快速稳定的通过高效固相萃取柱(富集时间缩短到<1/4)后，仍可实现目标物回收效率重现——即保障目标物的方法精密度和准确度；同时，本实用新型的高效固相萃取柱有效避免了堵塞现象的出现，且有效提高了固相萃取的工作效率，实现了快速高效的样品前处理过程。

Description

一种高效固相萃取柱

技术领域

本实用新型属于水体污染物检测技术领域，尤其涉及一种快速高效的液体样品富集专用的高效固相萃取柱。

背景技术

水环境安全是关系到国泰民安的一项大事。对水环境，包括地表水、地下水、海水等不同水体中污染物监测和饮用水安全问题是环境保护部、卫生部、质检部等多个机构的重要工作内容。由于水样中待检测物的含量水平极低，仪器直接检测无法满足国家和行业标准需求。因此前处理过程是必不可少的环节，并且前处理过程对样品结果的准确性有决定性作用。目前较为广泛的水样前处理过程主要包括液液萃取法和固相萃取法。

固相萃取技术是利用有机物的液固分配差异实现固体填料对水体(液体)中痕量物质的富集浓缩，具有溶剂消耗量少，方法准确性和精密度高，以及能够有效去除水体中干扰物等多个优点。现行的标准中对水体中的微囊藻毒素、多环芳烃、壬基酚、硝基苯酚等多类有机污染物均是基于固相萃取技术建立的。但是固相萃取也存在萃取过程耗时长，实际样品分析时易堵塞的问题。

现在填料技术不断发展，吸附原理已由最初的分子间范德华力发展为离子间作用力、特殊基团相互作用力等，对样品流速的限制也已经大大降低。可以考虑通过提高流速的方法来提高萃取效率，达到高效快速的目的。但是在不改进固相萃取柱的前提下单纯提高样品流速会影响萃取过程中样品微流的稳定性，不利于充分萃取目标物。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种快速高效的液体样品富集专用的高效固相萃取柱，本实用新型的高效固相萃取柱可以在保证样品快速稳定的通过固相萃取柱(时间缩短到原固相萃取时间的<1/4)，仍可实现目标物回收效率重现——即保障目标物的方法精密度和准确度；同时，本实用新型的高效固相萃取柱有效避免了堵塞现象的出现，且有效提高了固相萃取的工作效率，实现了快速高效的样品前处理过程。

本实用新型采用的技术方案为：一种高效固相萃取柱，包括空腔柱体，空腔柱体的上部设有进液口，其底部设有出液口，所述空腔柱体内填充有由目标物富集填料和石英砂混合而成的混合填充料。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述目标物富集填料的目数和所述石英砂的目数之比为0.8～1.2。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述目标物富集填料和所述石英砂的质量比为0.2:(0.1～5)。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述目标物富集填料包括键合硅胶、高分子聚合物固相萃取填料、亲水亲脂平衡型填料中的至少一种。

作为对上述技术方案的更进一步改进，所述键合硅胶选自C18、C8、CN、NH2、PSA、SAX、COOH、PRS、SCX、Silica和Diol；所述高分子聚合物固相萃取填料选自PS、PEP、PAX、PCX和HXN；所述亲水亲脂平衡型填料选自PLS和HLB。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述空腔柱体中设有两片筛板，所述混合填充料设于两片筛板之间。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述空腔柱体的体积为0.1-1000mL，所述混合填充料的填充量为10-200mg。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述空腔柱体由聚丙烯塑料制得。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型的高效固相萃取柱中填充的是由目标物富集填料和石英砂混合而成的混合填充料，此混合填充料可以在保证样品快速稳定的通过固相萃取柱(时间缩短到原固相萃取时间的<1/4)，仍可实现目标物回收效率重现——即保障目标物的方法精密度和准确度。

2)本实用新型的高效固相萃取柱有效避免了堵塞现象的出现，有效提高了固相萃取的工作效率，实现了快速高效的样品前处理过程。

附图说明

图1为本实用新型的高效固相萃取柱的结构示意图；

其中，1、空腔柱体；2、进液口；3、出液口；4、混合填充料；41、目标物富集填料；42、石英砂；5、筛板。

具体实施方式

目前，市场上销售的固相萃取柱有多种，结合市场使用需求，有多种填料类型的，如C18、C8、亲水亲脂基团的等等。其共同特点是使用某一特定填料填充的固相萃取柱，实现对液体样品中某物质的富集。

但使用现有的目标物富集填料存在着萃取过程耗时长，实际样品分析时易堵塞的缺点。在实际样品的富集和分析过程中，为使目标物进行充分液固分配并完全吸附在固相填料上，往往采取限制样品流速的方法，样品流速一般是3-5ml/min。通常1L的样品理论分析时间已经达到200min。非常遗憾的是，实验人员往往需要更为漫长的分析时间。这是由于在实际分析过程中样品中往往溶解了空气，在通过固相萃取柱时气体会附着在填料表面形成气膜，从而造成固相萃取柱堵塞。此外，由于气膜的阻碍，目标物可能无法与填料充分接触，造成目标物吸附效率降低，使得样品分析结果失真。

而本实用新型通过将现有的目标物富集填料与石英砂进行一定比例的混合，混分混匀后进行填充，制成专用高效固相萃取柱。使用该固相萃取柱可以实现较高样品流速，而且可以在较高样品流速进行快速固相萃取时实现良好的目标物回收率。为更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图1所示，一种高效固相萃取柱，包括空腔柱体1，空腔柱体1的上部设有进液口2，其底部设有出液口3，所述空腔柱体1内填充有由目标物富集填料41和石英砂42混合而成的混合填充料4。

其中，石英砂42的目数与目标物富集填料41相近，进一步地，所述目标物富集填料的目数和所述石英砂的目数之比为0.8～1.2。

为了实现更优的萃取效果，进一步地，所述目标物富集填料和所述石英砂的体积比为0.2:(0.1～5)。

进一步地，所述目标物富集填料包括键合硅胶、高分子聚合物固相萃取填料、亲水亲脂平衡型填料中的至少一种。更进一步地，所述键合硅胶选自C18、C8、CN、NH2、PSA、SAX、COOH、PRS、SCX、Silica和Diol；所述高分子聚合物固相萃取填料选自PS、PEP、PAX、PCX和HXN；所述亲水亲脂平衡型填料选自PLS和HLB。

进一步地，所述空腔柱体中设有两片筛板5，所述混合填充料设于两片筛板之间。所述空腔柱体由聚丙烯塑料制得。

在其中一个实施方式中，目标物富集填料为PEP填料，混合填充料4由PEP填料和120目的石英砂以体积比为1：1的比例进行混合而成。空腔柱体1的体积为6mL，所述混合填充料的填充量为500mg。

使用该实施方式的高效固相萃取柱进行全氟化合物的固相萃取。萃取过程具体如下：

(1)将水样过滤，去除水中颗粒物；

(2)快速SPE柱依次使用甲醇和高纯水(各6mL)预处理；

(3)将过滤后的水样快速通过快速SPE柱20-25mL/min；

(4)柱体使用甲醇清洗(6mL)；

(5)在使用(1％)氨水甲醇溶液洗脱得到目标物；

(6)洗脱液定容后，使用仪器定性定量分析。

设定样品在固相萃取柱中的流速为20-25mL/min。萃取实验平行进行三次。样品回收率在70％-120％间，相对标准偏差<20％，具体结果如表1所示，结果表明本实用新型的高效固相萃取柱适用于液体样品的快速富集。

表1

	PFOA	PFOS	PFDA	PFUoDA
					SP1	63.1％	98.0％	115.4％	68.3％
SP2	71.6％	95.8％	90.8％	80.1％
					SP3	76.8％	99.9％	127.3％	87.3％
平均回收率	70.5％	97.9％	111.2％	78.6％
					相对标准偏差	10％	2％	17％	12％

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种高效固相萃取柱，包括空腔柱体，空腔柱体的上部设有进液口，其底部设有出液口，其特征在于：所述空腔柱体内填充有由目标物富集填料和石英砂混合而成的混合填充料；所述空腔柱体中设有两片筛板，所述混合填充料设于两片筛板之间；所述空腔柱体的体积为0.1-100mL，所述混合填充料的填充量为50-2000mg。

2.根据权利要求1所述的高效固相萃取柱，其特征在于：所述目标物富集填料的目数和所述石英砂的目数之比为0.8～1.2。

3.根据权利要求1所述的高效固相萃取柱，其特征在于：所述目标物富集填料和所述石英砂的体积比为0.2:(0.1～5)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的高效固相萃取柱，其特征在于：所述空腔柱体由聚丙烯塑料制得。