DE19619790C2

DE19619790C2 - Process for the accelerated enrichment of analytes during solid phase micro extraction

Info

Publication number: DE19619790C2
Application number: DE1996119790
Authority: DE
Inventors: Helmut G H Geppert
Original assignee: Lwg Lausitzer Wasser & Co GmbH
Current assignee: Lwg Lausitzer Wasser & Co GmbH
Priority date: 1996-05-15
Filing date: 1996-05-15
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2016-05-16
Also published as: DE19619790A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschleu nigung der Anreicherung von Analyten (z. B. Pestiziden) aus der flüssigen Phase (z. B. Wasser) in eine Mikrofaser (z. B. in eine mit einer polymeren Flüssigkeit beschichteten Fused silica Faser).The present invention relates to a method for accelerating the enrichment of analytes (e.g. pesticides) from the liquid phase (e.g. water) into a microfiber (e.g. into a Fused silica coated with a polymeric liquid Fiber).

Es ist bereits bekannt, daß im Wasser befindliche Schadstoffe in einer Mikrofaser angereichert und anschließend mit Hilfe eines Gaschromatographen analysiert werden können. Diese als Festphasenmikroextraktion oder SPME (solid phase micro extrac tion) bekannte Technik wurde von Janusz B. Pawliszyn erfunden (EP-523 092 B1 vom 29.06.1994). Ein Überblick über die Leistungsfähigkeit dieser Methode wurde in der Zeitschrift Environ. Sci. Technol Vol. 28, Nr. 13, S. 569A-574A, 1994 publiziert.It is already known that pollutants in water enriched in a microfiber and then with the help of a gas chromatograph can be analyzed. This as Solid phase micro extraction or SPME (solid phase micro extrac known technique was invented by Janusz B. Pawliszyn (EP-523 092 B1 dated June 29, 1994). An overview of the Efficiency of this method was reported in the journal Environ. Sci. Technol Vol. 28, No. 13, pp. 569A-574A, 1994 published.

Dabei wird eine mit einer festen Flüssigkeit (z. B. Polydimethyl siloxan) beschichteten Fused silica Faser in die Probenflüssig keit eingetaucht und die im Wasser befindlichen Schadstoffe (Analyte) in dieser Faser angereichert. Die angereicherten Stoffe werden anschließend im Injektor eines Gaschroma tographen thermisch wieder desorbiert und analysiert. Zeitlich läuft der Vorgang wie folgt ab (siehe auch Fig. 1):
A fused silica fiber coated with a solid liquid (e.g. polydimethyl siloxane) is immersed in the sample liquid and the contaminants (analytes) in the water are enriched in this fiber. The enriched substances are then thermally desorbed and analyzed again in the injector of a gas chromatograph. The process runs as follows (see also Fig. 1):

1. V1 Positionieren der Hohlnadel über der Probenflüssig keit1. V1 Position the hollow needle over the sample liquid speed
2. V2 Herausschieben der in der Hohlnadel befindlichen Mikrofaser aus der Hohlnadel in die Probenflüssigkeit2. V2 push out the ones in the hollow needle Microfiber from the hollow needle into the sample liquid
3. V3 Extraktion von Analyten aus der Probenflüssigkeit in die Mikrofaser. Dieser Zeitabschnitt wird als Analytanreicherungszeit bezeichnet3. V3 extraction of analytes from the sample liquid in the microfiber. This period is called Analyte enrichment time
4. V4 Zurückschieben der Mikrofaser in die Hohlnadel4. V4 Push the microfiber back into the hollow needle
5. V5 Positionieren der Hohlnadel über dem Injektor eines Gaschromatographen 5. V5 positioning the hollow needle over the injector one Gas chromatograph
6. V6 Durchstechen der Hohlnadel durch das Septum des Injektors und Positionieren der Hohlnadel im heißen Insert des Injektors6. V6 piercing the hollow needle through the septum of the Injector and positioning of the hollow needle in the hot insert of the injector
7. V7 Herausschieben der Mikrofaser aus der Hohlfaser7. V7 pushing the microfiber out of the hollow fiber
8. V8 Thermische Desorption der Analyten aus der Mikrofaser. Dieser Zeitabschnitt wird als Analytdesorptionszeit bezeichnet.8. V8 Thermal desorption of the analytes from the microfiber. This period is called the analyte desorption time designated.
9. V9 Zurückschieben der Mikrofaser in die Hohlnadel9. V9 Push the microfiber back into the hollow needle
10. V10 Herausziehen der Hohlnadel aus dem Injektor des Gaschromatographen.10. V10 Pull the hollow needle out of the injector Gas chromatograph.

Der zeitliche Ablauf (Punkte V1 bis V10) kann sowohl manuell als auch automatisch mit Hilfe eines Autosamplers durchgeführt werden. Nachteilig sind bei dieser Methode die langen Anrei cherungszeiten beim Nachweis von Analyten im Spurenbereich. Um die Anreicherung zu verkürzen, wird üblicherweise während der Analytanreicherung die Probenflüssigkeit mit einem Magnetrührer gerührt.The timing (points V1 to V10) can be done either manually or also carried out automatically with the help of an autosampler will. The disadvantage of this method is the long streak retention times for the detection of analytes in the trace range. To shorten the enrichment, is usually during the analyte enrichment the sample liquid with a Magnetic stirrer stirred.

Intensives Rühren der Probenflüssigkeit kann zu einem Verlust von Analyten führen, da das Rühren der gesamten Proben flüssigkeit eine verstärkte Wechselwirkung der Analyten mit den aktiven Zentren der inneren Gefäßoberflächen bedingt.Vigorous stirring of the sample liquid can result in loss lead from analytes since stirring the entire sample liquid an increased interaction of the analytes with the active centers of the inner surfaces of the vessels.

Die gleiche Beschleunigung der Analytanreicherung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Mikrofaser während der Anreicherung um ihre eigene Achse rotiert. Die Proben flüssigkeit wird dabei nicht gerührt.The same acceleration of analyte enrichment will occur achieved in that the microfiber during the enrichment rotates around its own axis. The samples liquid is not stirred.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt:The invention is described below in connection with the Drawings explained using an exemplary embodiment. It shows:

- Fig. 1 eine Vorrichtung zur Festphasenmikroextraktion und- Fig. 1 shows a device for solid phase microextraction and
- Fig. 2 die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zum Stand der Technik.- Figure 2 shows the results of the method according to the invention compared to the prior art..

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur beschleunigten Anreicherung von Analyten in die Mikrofaser (1). Fig. 1 shows a device for the accelerated accumulation of analyte in the microfiber (1).

Am oberen Ende des Führungskolben (3) eines kommerziellen SPME- Halters wird mit Hilfe einer Gummikopplung (4) ein Elektro motor (5) installiert.At the upper end of the guide piston ( 3 ) of a commercial SPME holder, an electric motor ( 5 ) is installed with the aid of a rubber coupling ( 4 ).

Nachdem die Mikrofaser (1) in die Probe eingetaucht ist (zeit licher Ablauf: Punkt V3), wird der Motor (5) eingeschalten, so daß die Mikrofaser (1) während der Analytanreicherung zusätzlich um ihre eigene Achse rotiert.After the microfiber ( 1 ) is immersed in the sample (chronological sequence: point V3), the motor ( 5 ) is switched on, so that the microfiber ( 1 ) additionally rotates about its own axis during the analyte enrichment.

Die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahren sind in Fig. 2 dargestellt. Abgebildet ist die Größe der Peakfläche des a-HCH- Signals (Konzentration 1 µg/l) in Abhängigkeit von der Analyt anreicherungszeit (Minuten). Dabei wurde die Anreicherung statisch (d. h. durch bloßes Eintauchen der Faser in die Flüssigkeit) und mit zusätzlicher Rotation der Faser (neue Methode) durchgeführt.The results of the method according to the invention are shown in FIG. 2. The size of the peak area of the a-HCH signal (concentration 1 µg / l) is shown as a function of the analyte enrichment time (minutes). The enrichment was carried out statically (ie by simply immersing the fiber in the liquid) and with additional rotation of the fiber (new method).

Wie der Fig. 2 zu entnehmen, führt die zusätzliche Rotation der Faser zu einer Beschleunigung der Anreicherung und damit zu einer Verkürzung der Analysenzeit.As can be seen from FIG. 2, the additional rotation of the fiber leads to an acceleration of the enrichment and thus to a shortening of the analysis time.

Die Ergebnisse in Fig. 2 wurden mit Hilfe eines VARIAN-Auto samplers und der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung erzielt. Der Elektromotor (5) wurde dabei an der oberen Führung des Spritzenhalters befestigt. Die Bestimmung der Peakflächen erfolgte mit Hilfe eines SATURN II-Gerätes der Firma VARIAN.The results in FIG. 2 were achieved with the aid of a VARIAN auto sampler and the device shown in FIG. 1. The electric motor ( 5 ) was attached to the upper guide of the syringe holder. The peak areas were determined using a VARIAN SATURN II device.

Claims

1. Verfahren zur Festphasenmikroextraktion, bei dem während der Analytanreicherung eine Mikrofaser (1) mit einer frei wählbaren Umdrehungsgeschindigkeit um die eigene Achse rotiert.1. A method for solid-phase microextraction, in which a microfiber ( 1 ) rotates about its own axis with a freely selectable rotational speed during the analyte enrichment.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es automatisch mit Hilfe eines Autosamplers oder manuell mit Hilfe einer manuellen Mikrofaserhalterung durchgeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that it automatically with the help of an autosampler or manually with Using a manual microfiber holder becomes.