CN116046939A - 基于在线spe-稀释-lc技术的分析装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基于在线SPE‑稀释‑LC技术的分析装置和方法，所述基于在线SPE‑稀释‑LC技术的分析装置包括第一多通阀、定量环、色谱柱和检测器，所述定量环的两端连接所述第一多通阀的端口；还包括：切换模块用于使混合池的入口选择性地连通所述第一多通阀的端口或第二输送泵的出口；混合池的出口依次连接所述色谱柱和检测器；第一输送泵的出口连通SPE柱的入口，第二输送泵的出口连通所述第一多通阀的端口；SPE柱的出口连接所述第一多通阀的端口；当所述第一多通阀切换到第一状态时，所述SPE柱通过第一多通阀连通所述定量环，切换到第二状态时，所述第二输送泵的出口连通所述定量环、切换模块和混合池。本发明具有结构简单等优点。

Description

基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置和方法

技术领域

本发明涉及液体检测，特别涉及基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置和方法。

背景技术

新污染物在实际环境中浓度极低，通常处于ng/L的水平，需要通过离线SPE对样品进行富集和除杂，才能上机检测，但是离线SPE操作过程复杂、费事费力且人为误差大。而在线固相萃取-液质联用***(在线SPE-液质)通过大体积进样在线富集，可实现目标分析物的高通量和超高灵敏度分析，消除手动方法中因操作者反复操作SPE而引入的人为误差，同时缩短了样品前处理时间，可以最大程度地提高工作效率，降低检测所需的成本，并满足环境领域极高的灵敏度检测需求。但目前的在线SPE-液质存在以下缺点：

1.流动相A和B兼具解吸液和洗脱液，在大多数情况下最佳解吸液与最佳流动相不是同种溶液，导致解吸效率下降或峰展宽。

2.SPE柱连接在两个泵和色谱柱之间，意味着只能耐受常压的SPE柱要承受和高效液相色谱柱相同的压力。

3.如果使用与SPE柱相匹配的常规液相柱，通常直径为4.6mm，最优流量为1mL/min，超出了ESI源离子化承受的流量。

为了克服上述缺点，目的的解决方案是：用液相泵提供最佳流动相，用单独的高压泵提供解吸液，SPE柱与色谱柱在不同流路，使用与SPE柱更加匹配的液相色谱柱。这种方案的不足在于：

1.需要额外的高压泵来提供解吸液，导致成本高，操作更复杂。

2.由于高压泵流路的限制，导致解吸液种类有限。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置包括第一多通阀、定量环、色谱柱和检测器，所述定量环的两端连接所述第一多通阀的端口；所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置还包括：

混合池和切换模块，所述切换模块用于使混合池的入口选择性地连通所述第一多通阀的端口或第二输送泵的出口；所述混合池的出口依次连接所述色谱柱和检测器；

第一输送泵和第二输送泵，所述第一输送泵的出口连通SPE柱的入口，所述第二输送泵的出口连通所述第一多通阀的端口；

SPE柱，所述SPE柱的出口连接所述第一多通阀的端口；当所述第一多通阀切换到第一状态时，所述SPE柱通过第一多通阀连通所述定量环，切换到第二状态时，所述第二输送泵的出口连通所述定量环、切换模块和混合池。

本发明还提供了基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置的调节方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法包括以下步骤：

(A1)第一多通阀切换到第一状态，第一输送泵分时间地输送清洗剂和水，清洗剂和水分别依次流通SPE柱和第一多通阀；

(A2)第一输送泵输送样品，样品依次流通SPE柱和第一多通阀，待测物质在SPE柱内富集；

(A3)第一多通阀切换到第二状态，第一输送泵输送溶剂，溶剂正向地流过SPE柱和定量环，待测物质进入定量环，定量环的两端连接第一多通阀的端口；

(A4)第一多通阀切换到第一状态，切换模块切换，第二输送泵输送溶剂，溶剂反向地流过所述定量环，待测物质穿过切换模块进入混合池内，与稀释液混合；

(A5)稀释后的待测物质送色谱柱聚焦。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.结构简单；

仅需第一输送泵(低压泵)和第二输送泵(高压泵)，第一输送泵选择并输送与待测物质匹配的解吸液，第二输送泵提供流动相和稀释液，实现了样品的在线富集与在线稀释；

2.工作性能好；

SPE柱与液相色谱柱不在同一流路，不会出现柱压不匹配的问题。

解吸液在进色谱柱之前被稀释弱溶剂并在色谱柱头保留，最优流动相可分离待测物，使目标物的色谱峰不展宽：

用强溶剂把目标物洗脱下来，经过色谱柱会导致峰展宽甚至不在色谱柱保留，就起不到分离作用；把含有目标物的强溶剂稀释成弱溶剂，就在色谱柱柱头聚集，此时就可以用最佳流动相来分离目标物(最佳的流动相就是用常规测样时既小体积测样时优化出的流动相方法)，这时目标物都能分离，峰型还很好。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例1的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置的结构示意图；

图2是根据本发明基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置获得的谱图；

图3是根据现有技术得到的谱图。

具体实施方式

图1-3和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1：

图1给出了本发明实施例的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置的结构示意图，如图1所示，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置包括：

第一多通阀22、定量环41、色谱柱81和检测器91，所述定量环41的两端连接所述第一多通阀22的端口；

混合池71和切换模块61，所述切换模块61用于使混合池71的入口选择性地连通所述第一多通阀22的端口或第二输送泵51的出口；所述混合池71的出口依次连接所述色谱柱81和检测器91；

第一输送泵11和第二输送泵51，所述第一输送泵11的出口连通SPE柱31的入口，所述第二输送泵51的出口连通所述第一多通阀22的端口；

SPE柱31，所述SPE柱31的出口连接所述第一多通阀22的端口；当所述第一多通阀22切换到第一状态时，所述SPE柱31通过第一多通阀22连通所述定量环41，切换到第二状态时，所述第二输送泵51的出口连通所述定量环41、切换模块61和混合池71。

为了提高切换准确性，进一步地，所述第一多通阀22是二位六通阀，第一端口连接SPE柱31，第二端口排废，第三端口和第六端口分别连接定量环41，第四端口连接第二输送泵51，第五端口连接所述切换模块61。

为了提高应用领域，进一步地，所述分析装置还包括：

第二多通阀21，所述第二多通阀21是二位六通阀，第八端口连通所述SPE柱31，第九端口和第十一端口连通，第十端口连接所述第一输送泵11。

本发明实施例的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法包括以下步骤：

(A1)第一多通阀22切换到第一状态，第一输送泵11分时间地输送清洗剂和水，清洗剂和水分别依次流通SPE柱31和第一多通阀22；

(A2)第一输送泵11输送样品，样品依次流通SPE柱31和第一多通阀22，待测物质在SPE柱31内富集；

(A3)第一多通阀22切换到第二状态，第一输送泵11输送溶剂，溶剂正向地流过SPE柱31和定量环41，待测物质进入定量环41，定量环41的两端连接第一多通阀22的端口；

(A4)第一多通阀22切换到第一状态，切换模块61切换，第二输送泵51输送溶剂，溶剂反向地流过所述定量环41，待测物质穿过切换模块61进入混合池71内，与稀释液混合；

(A5)稀释后的待测物质送色谱柱81聚焦。

为了利用第二输送泵51输送稀释液，进一步地，在待测物质进入混合池71之前或之后，切换模块61切换，第二输送泵51输送的稀释液穿过所述切换模块61，进入所述混合池71。

为了提高切换的准确性，进一步地，所述第一多通阀22是二位六通阀，第一端口连接SPE柱31，第二端口排废，第三端口和第六端口分别连接定量环41，第四端口连接第二输送泵51，第五端口连接所述切换模块61。

实施例2：

根据本发明实施例的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置和方法在磺胺化合物分析中的应用例。

在本应用例中，如图1所示，分析装置包括：

第一多通阀22和第二多通阀21均采用二位六通阀，第二多通阀21中，第八端口连通所述SPE柱31，第九端口和第十一端口连通，第十端口连接所述第一输送泵11；第一多通阀22中，第一端口连接SPE柱31，第二端口排废，第三端口和第六端口分别连接定量环41，第四端口连接第二输送泵51的一个出口，第五端口连接所述切换模块61；当所述第一多通阀22切换到第一状态时，所述SPE柱31通过第一多通阀22连通所述定量环41，切换到第二状态时，所述第二输送泵51的出口连通所述定量环41、切换模块61和混合池71。

依次连接的切换模块61、混合池71、液相色谱柱81和检测器91，切换模块61采用二位三通阀，使混合池71的入口选择性地连通所述第一多通阀22的端口或第二输送泵51的另一个出口，检测器91采用质谱分析仪；

第一输送泵11采用低压泵，第二输送泵51采用二元泵，用于输送有机相和稀释水。

本发明实施例的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，也即本实施例分析装置的工作方法，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法包括以下步骤：

(A1)第一多通阀22切换到第一状态，第一输送泵11分时间地输送清洗剂和水，清洗剂和水分别依次流通SPE柱31和第一多通阀22；

(A2)第一输送泵11输送样品，样品依次流通SPE柱31和第一多通阀22，待测物质在SPE柱31内富集；

(A3)第一多通阀22切换到第二状态，第一输送泵11输送溶剂，溶剂正向地流过SPE柱31和定量环41，待测物质进入定量环41，定量环41的两端连接第一多通阀22的端口；

(A4)第一多通阀22切换到第一状态，切换模块61切换，第二输送泵51输送溶剂，溶剂反向地流过所述定量环41，待测物质穿过切换模块61进入混合池71内，与稀释液混合；

(A5)稀释后的待测物质送色谱柱81聚焦，色谱峰聚焦在色谱柱头，此时按照常规的液相梯度方法来洗脱和分离色谱柱81上的目标物；

获得谱图请见附图2，与现有技术获得的谱图(附图3)相比，谱峰不展宽、不拖尾。

Claims (10)

1.基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置包括第一多通阀、定量环、色谱柱和检测器，所述定量环的两端连接所述第一多通阀的端口；其特征在于，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置还包括：

混合池和切换模块，所述切换模块用于使混合池的入口选择性地连通所述第一多通阀的端口或第二输送泵的出口；所述混合池的出口依次连接所述色谱柱和检测器；

第一输送泵和第二输送泵，所述第一输送泵的出口连通SPE柱的入口，所述第二输送泵的出口连通所述第一多通阀的端口；

SPE柱，所述SPE柱的出口连接所述第一多通阀的端口；当所述第一多通阀切换到第一状态时，所述SPE柱通过第一多通阀连通所述定量环，切换到第二状态时，所述第二输送泵的出口连通所述定量环、切换模块和混合池。

2.根据权利要求1所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，其特征在于，所述第一多通阀是二位六通阀，第一端口连接SPE柱，第二端口排废，第三端口和第六端口分别连接定量环，第四端口连接第二输送泵，第五端口连接所述切换模块。

3.根据权利要求2所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，其特征在于，所述分析装置还包括：

第二多通阀，所述第二多通阀是二位六通阀，第八端口连通所述SPE柱，第九端口和第十一端口连通，第十端口连接所述第一输送泵。

4.根据权利要求1所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，其特征在于，所述第二输送泵是二元泵。

5.根据权利要求1所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析装置，其特征在于，所述检测器是质谱分析仪。

6.基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，所述基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法包括以下步骤：

(A1)第一多通阀切换到第一状态，第一输送泵分时间地输送清洗剂和水，清洗剂和水分别依次流通SPE柱和第一多通阀；

(A2)第一输送泵输送样品，样品依次流通SPE柱和第一多通阀，待测物质在SPE柱内富集；

(A3)第一多通阀切换到第二状态，第一输送泵输送溶剂，溶剂正向地流过SPE柱和定量环，待测物质进入定量环，定量环的两端连接第一多通阀的端口；

(A4)第一多通阀切换到第一状态，切换模块切换，第二输送泵输送溶剂，溶剂反向地流过所述定量环，待测物质穿过切换模块进入混合池内，与稀释液混合；

(A5)稀释后的待测物质送色谱柱聚焦。

7.根据权利要求6所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，其特征在于，在待测物质进入混合池之前或之后，切换模块切换，第二输送泵输送的稀释液穿过所述切换模块，进入所述混合池。

8.根据权利要求6所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，其特征在于，所述第一多通阀是二位六通阀，第一端口连接SPE柱，第二端口排废，第三端口和第六端口分别连接定量环，第四端口连接第二输送泵，第五端口连接所述切换模块。

9.根据权利要求6所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，其特征在于，所述第二输送泵是二元泵。

10.根据权利要求6所述的基于在线SPE-稀释-LC技术的分析方法，其特征在于，所述清洗剂是甲醇，所述稀释液是水。

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