专利名称：一种全自动固相微萃取和液相色谱联用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对样品进行全自动预处理和定量分析的装置，尤其涉及一种
全自动固相微萃取和液相色谱联用装置。
背景技术：
在多种常规分析仪器和分析方法发展较为成熟的今天，样品预处理仍然被认为是 一个耗时耗力的过程，甚至于可能成为整个分析任务顺利完成的瓶颈。目前，样品预处理的 自动化和高通量成为现代分析测试技术的发展方向。固相微萃取和气相色谱联用的自动 化装置已经实现商品化，但是固相微萃取和液相色谱联用的自动化装置还很少。1989年， Pawliszyn等人首先开发出了固相微萃取(solid phase microextraction， SPME)技术。 它具有操作简便，萃取快速，不需有机溶剂，易于自动化，萃取效率高，方便与气相色谱、液 相色谱联用等优点。Pawliszyn提出了一种管内固相微萃取-液相色谱联用方式(in-tube SPME-HPLC)。它采用一根内壁涂层的石英毛细管为萃取部分，连接于一个自动进样器和六 通阀之间，以自动进样器驱动样品溶液在毛细管中反复运动实现萃取，然后以流动相和适 当溶剂把分析物解吸到六通阀的定量环中进行分析。这种方式可以通过自动进样器实现整 个过程的自动操作，但由于样品溶液常常会在自动进样器中与残余的流动相混合而导致定 量结果误差。
实用新型内容本实用新型的目的是解决上述问题而提供一种结构简单，操作方便，在保证自动
化操作的同时，还能大大的提高测量结果的精度。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是 它包括第一六通阀和通过连接管线与之相连接的第二六通阀，所述第一六通阀上 连接有经第一输液泵驱动的携带液试剂瓶，第一六通阀上还连接有定量环和自动进样针； 所述第二六通阀连接有萃取柱、色谱柱和经第二输液泵驱动的流动相试剂瓶，所述的色谱 柱出口端与检测器相连。 上述的第一六通阀和第二六通阀上还设有废液出口 。 与现有技术相比，本实用新型取得了以下的技术效果 1、此实用新型可以实现固相微萃取和液相色谱全自动在线联用，样品溶液的体积 通过自动进样器精确控制，仪器构建较为简单，操作方便，可大大提高测量的精度，萃取用 的材料可随意更换，有较大的灵活性； 2.该自动化装置可以通过程序控制实现大量样品的批量处理，大大减轻了操作者 的劳动强度，同时也可以提高样品处理的通量。 3、通过在第一六通阀和第二六通阀上还设有废液出口 ，方便其清洗，能够进一步 提高装置测量的精度。
图1为本实用新型平面结构示意图； 图2为使用本实用新型分析水样中八种磺胺类抗生素得到的色谱图。
其中1-携带液试剂瓶、2-第一输液泵、3-第一六通阀、4-定量环、5-自动进样 针、6_废液出口 、7-连接管线、8-萃取柱、9_第二六通阀、10-流动相试剂瓶、11-第二输液 泵、12_色谱柱、13_检测器。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。 实施例1 参见图l，一种全自动固相微萃取和液相色谱联用装置，它包括第一六通阀3和通 过连接管线7与之相连接的第二六通阀9，所述第一六通阀上连接有经第一输液泵2驱动的 携带液试剂瓶l，第一六通阀上还连接有定量环4和自动进样针5 ;所述第二六通阀连接有 萃取柱8、色谱柱12和经第二输液泵11驱动的流动相试剂瓶IO，所述的色谱柱另一端与检 测器13相连。在所述的第一六通阀和第二六通阀上还设有废液出口 6，这样方便装置的清 洗，可以减小装置内部的剩余残留物对测量结果的影响。 使用本实用新型进行分析的步骤为 活化携带液试剂瓶1装有携带液，经第一输液泵2驱动，在第一六通阀3处于载 样(LOAD)位置时(图中实线)，将携带液以所需流速通过萃取毛细管，对之进行活化。 萃取自动进样针5将一定体积的样品溶液注入样品环，自动进样器的六通阀切 换到进样(INJECT)位置(图中虚线)。携带液驱动样品溶液自样品环进入萃取柱，开始萃 取。 清洗在萃取完成后，携带液仍然保持通过萃取柱直到管内的样品溶液被其替换， 从而防止未被吸附的分析物进入色谱柱而导致定量误差。 解吸第二六通阀9切换到进样(INJECT)位置，使流动相经过萃取毛细管将吸附 的分析物解吸到色谱柱上。 分析解吸完毕后，将第二六通阀9切换到载样(LOAD)位置，流动相试剂瓶10中 的流动相由第二输液泵11驱动，经色谱柱12进入检测器13，进行色谱分离和检测。 整个萃取，分析过程包括第一输液泵和第二输液泵流速的变化以及第一六通阀和 第二六通阀的切换均可由软件控制自动完成，具体的软件本领域技术人员可以根据需要具 体设计，这种自动控制软件在现代自动化的社会为公知常识，在此就不做具体的描述。凡是 配有自动进样装置和流路切换阀(如上述六通阀)的商品化仪器，经过以上改装后，均可实 现自动化的固相微萃取和液相色谱联用。 为了便于理解本实用新型，申请人提供了一个自动控制程序表。同时，上述的第一 输液泵和第二输液泵，在下文中分别用泵A和泵B表示；第一六通阀和第二六通阀分别用切 换阀A和切换阀B表示。
表1 :全自动固相微萃取液相色谱联用的控制程序表时间模块操作数值
序号程序说明
(Time)(Module)(Action)(Value)
10.01切换阀A阀位置0上样7.5 min和清洗3.0 min，
210.50泵A流速0.04泵A流速保持在0.04 mL/min。
10.50切换阀B阀位置1开始解吸，解吸5.0min。
410.51泵A流速0泵A停止。
15.50切换阀B阀位置0解吸完毕。
615.50泵B流速0.03B泵解吸，解吸流速为0.03 mL/min
715.51泵B流速1.0B泵解吸完毕，流速变为1.0 mL/min，开始色谱分离。
827,5泵A流速0.04泵A启动，开始平衡萃取柱
930.5系统停止整个萃取，分析过程结束。 下面以管内固相微萃取与高效液相色谱在线联用，全自动分析水样中八种磺胺类抗生素为例说明本发明的使用效果。其为l.磺胺嘧啶(SDZ)，2.磺胺吡啶(SPD)，3.磺胺甲基嘧啶(SMR)，4.磺胺对甲氧基嘧啶(SME)，5.磺胺二甲嘧啶(SMZ)，6.磺胺间甲氧嘧啶(S匪)，7.磺胺氯哒嗪(SCP)，8.磺胺邻二甲氧嘧啶(SD)。 高效液相色谱分析条件以Hypersil 0DS柱(200mmX4.6mm i. d. ;5iim)为分析柱，即美国热电公司的碳十八键合硅胶柱，长度200mm，内径4. 6mm，填料粒径5 y m。流动相为体积比为24 : 76的乙腈/20毫摩尔乙酸铵缓冲溶液，缓冲溶液pH为5.0，流速0.8mL/min，紫外检测波长为269nm，柱温3(TC。管内固相微萃取条件萃取柱为含有辛基和磺酸基的内径是0. 25mm，长度为150mm的硅胶整体柱，携带液体积百分数为0. 2%的甲酸水溶液，用流动相进行解吸。 分析过程将八种磺胺类抗生素标准溶液用体积百分数为0. 2%，甲酸溶液稀释，得到50ng/mL测试溶液。经固相微萃取后，以同浓度水样直接进样峰面积比较，八种磺胺类抗生素得到明显富集。 参见图2，其为50ng/mL水样固相微萃取前后的色谱对比图。A为20yL水样(50ng/mL)直接进样的色谱图，B为300 y L水样(50ng/mL)经固相微萃取富集后的色谱图。色谱峰21.磺胺嘧啶(SDZ)，22.磺胺妣啶(SPD)，23.磺胺甲基嘧啶(SMR) ， 24.磺胺对甲氧基嘧啶(SME)，25.磺胺二甲嘧啶(SMZ)，26.磺胺间甲氧嘧啶(S匪)，27.磺胺氯哒嗪(SCP)，28.磺胺邻二甲氧嘧啶(SD)。 结果表明使用本发明提供的固相微萃取和液相色谱在线联用装置全自动分析样品，富集效果明显。我们考查了该自动化装置进行萃取分析的重现性，具体实验数据见表2。八次萃取分析得到的保留时间的相对标准偏差(RSD) <0.5%，峰面积的相比标准偏差(RSD) < 5.4%，说明该固相萃取装置精密度高，重现性好，结果可靠，完全满足日常分析的化装置可以通过程序实现大量样品的批量处理，大大减轻了操作者的劳动强度，同时也可以提高样品处理的通量。
表2 :八种磺胺类药物全自动在线固相微萃取_液相色谱紫外检测得到的保留时
间和峰面积
12345678RSD (%)
保留时间(分钟)
SDZ4.8854.8914.8854.8744.8824.8794.8894.8790.030
SPD5.5085.5145.5085.4965.5045.5045.5135.5020.030
SMR6.1376.1416.1366.1266.1336.1336.1426.1320.026
SME7.4307.4337.4307.4517.4287.4287.4367.4260.037
SMZ7.8367.8407.8377.8587.8327.8337.8407.8300.04
SMM8.8848.8878.8838.卯68.8808.8868.8878.8770.038
SCP9.5289.5309.5299.5519.5259.5349.5349.5220.038
SD11.67411.68011.67811.70011.67111.68011.68411.6700.037
峰面积
SDZ960499501019410164102351053710628103893.2
SPD821489699012922693319457973096365.2
SMR627564166737684369457258715272705.4
SME724175097647790378538337801480704.4
SMZ10970113741152711845118321190912087121383.4
SMM956393149515945795579380941496161.1
SCP11727117471151111685119391154211532120321.6
SD564360095836624559726632640063785.4 本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
权利要求一种全自动固相微萃取和液相色谱联用装置，其特征在于它包括第一六通阀(3)和通过连接管线(7)与之相连的第二六通阀(9)，所述第一六通阀上连接有经第一输液泵(2)驱动的携带液试剂瓶(1)，第一六通阀上还连接有定量环(4)和自动进样针(5)；所述第二六通阀连接有萃取柱(8)、色谱柱(12)和经第二输液泵(11)驱动的流动相试剂瓶(10)，所述的色谱柱出口端与检测器(13)相连。
2. 根据权利要求1所述的全自动固相微萃取和液相色谱联用装置，其特征在于所述的第一六通阀和第二六通阀上还设有废液出口 (6)。
专利摘要本实用新型涉及一种全自动固相微萃取和液相色谱联用装置，它包括第一六通阀和通过连接管线与之相连接的第二六通阀，所述第一六通阀上连接有经第一驱动泵驱动的携带液试剂瓶，第一六通阀上还连接有定量环和自动进样针；所述第二六通阀连接有萃取柱、色谱柱和经第二驱动泵驱动的流动相试剂瓶，所述的色谱柱出口端与检测器相连。本实用新型结构简单，操作方便，样品的进样体积由自动进样器精确控制，整个萃取，分析过程均可在程序的控制下自动完成，在保证自动化操作的同时，还能大大的提高测量结果的精度。
文档编号G01N30/00GK201464435SQ200920087519
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者冯钰锜, 郑明明, 骆丹 申请人:武汉大学