一种双柱并联在线前处理的色谱系统的制作方法

1.本实用新型涉及色谱仪，特别是涉及一种双柱并联在线前处理的色谱系统。


背景技术：

2.液相色谱是一种常用的分离和检测设备，但是在应用中也发现一些问题，比如液相色谱法检测中前处理过程复杂，费时费力，前处理的材料成本很高。而建立一套在线前处理系统，样品经简单提取后即可进样，操作非常简便，大大节省了人力，可有效解决样品量大、人手不足的问题。更重要的是，由于在线前处理柱只对进入系统的少量样品进行净化，净化量大大减小，可极大的节省了实验成本。
3.但传统的在线分析，包括样品的上样、淋洗、洗脱、色谱分离、色谱柱平衡、前处理柱平衡等多个步骤，这个过程会占整个在线分析时间的1/3甚至更多，在分析过程中，色谱分离柱需要通过流动相保持平衡状态，造成流动相的白白流失，不仅浪费试剂，其中的有机试剂还会污染环境。针对这个问题，可通过双柱并联在线前处理系统来解决，即将在线前处理过程交给两个在线前处理柱交替完成，一个在线前处理柱进入洗脱分析步骤时，另一个在线前处理柱对下一个样品的上样和在线前处理，两个步骤交替完成，将在线前处理步骤“隐藏”在色谱分析步骤中，从而缩短整个在线前处理分析时间，可提高液相相色谱在线分析检测效率，节省人力物力，降低使用成本。中国实用新型专利申请号cn 201120114548.0(授权公告号cn 202049142 u)使用了两个预处理柱用于在离子色谱分析中去除样品中的干扰物质，两个预处理柱交替清洗，其实用新型点是为了解决前处理柱冲洗效果差，适用范围局限性大的问题，适用于色谱柱保留接近组分的检测。但由于其结构的限制，预处理柱与色谱柱通过切换阀以串联方式连接，仅适用于样品中杂质的捕获，预处理柱不能与色谱柱断开独立进行样品的富集、淋洗和洗脱，不适用于复杂基质样品的在线分析。此外，该实用新型利用检测器转出的试剂对预处理柱进行清洗，试剂选择较少，使用不当会造成色谱柱的损坏，且杂质易进入预处理柱；另外一旦预处理柱反压过高或发生堵塞，会对色谱的抑制器和检测器等设备造成损伤，维修成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种双柱并联在线前处理的色谱系统，缩短整个在线前处理分析时间，可提高在线分析检测效率，节省人力物力，降低使用成本。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种双柱并联在线前处理的色谱系统，包括进样器、用于样品前处理的第一试剂输送泵、用于液相分析的第二试剂输送泵、切换阀、第一在线前处理柱、第二在线前处理柱、管路、色谱分离柱、检测器和废液瓶，第一试剂输送泵与进样器相连，进样器、第二试剂输送泵)、第一在线前处理柱的两端、第二在线前处理柱的两端、管路、色谱分离柱、废液瓶连接切换阀；切换阀，能够使进样器与第一在线前处理柱相连，第一在线前处理柱通过管路连接至废液瓶，同时第二试剂输送泵与第二在线前处理柱相连，第二在线前处理柱连通色谱分离柱进口，或者能够使进样器通
过管路与第二在线前处理柱相连，第二在线前处理柱连接至废液瓶，同时第二试剂输送泵与第一在线前处理柱相连，第一在线前处理柱连通色谱分离柱进口；色谱分离柱的出口依次连接到检测器和废液瓶。
6.所述第一试剂输送泵为色谱泵或注射泵，第二试剂输送泵为色谱泵。
7.所述切换阀为十通阀，其十个接口依次分别为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，进样器分别与第一试剂输送泵和十通阀的b接口相连，第二试剂输送泵与十通阀的i接口相连，管路与十通阀的a接口和f接口相连，十通阀的g接口连接至废液瓶，十通阀的j接口与c接口连有第一在线前处理柱，十通阀的h接口与e接口连有第二在线前处理柱，十通阀的d接口与色谱分离柱相连，色谱分离柱依次连接有检测器和废液瓶。
8.所述切换阀为十通阀，其十个接口依次分别为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，进样器分别与第一试剂输送泵和十通阀的b接口相连，第二试剂输送泵与十通阀的d接口相连，管路与十通阀的a接口和f接口相连，十通阀的g接口连接至废液瓶，十通阀的j接口与c接口连有第一在线前处理柱，十通阀的h接口与e接口连有第二在线前处理柱，十通阀的i接口与色谱分离柱相连，色谱分离柱依次连接有检测器和废液瓶。
9.本实用新型的有益效果是：通过切换阀的切换，将设备分割为两个系统，一个系统完成样品的在线前处理进入色谱分析柱进行分析时，另一个系统进行下一样品的上样富集、淋洗净化，两个系统交替工作，将在线前处理步骤“隐藏”在色谱分析步骤中，从而缩短整个在线前处理分析时间，可提高色谱在线分析检测效率，节省人力物力，降低使用成本。
附图说明
10.图1为本实用新型双柱并联在线前处理色谱系统以反向洗脱连接方式时，第一在线前处理柱(5)进样、在线前处理、活化再生、第二在线前处理柱(6)洗脱分析过程的结构示意图；
11.图2为实用新型双柱并联在线前处理色谱系统以反向洗脱连接方式时，第一在线前处理柱(5)洗脱分析、第二在线前处理柱(6)进样、在线前处理、活化再生过程的结构示意图；
12.图3为本实用新型双柱并联在线前处理色谱系统以正向洗脱连接方式时，第一在线前处理柱(5)进样、在线前处理、活化再生、第二在线前处理柱(6)洗脱分析过程的结构示意图；
13.图4为实用新型双柱并联在线前处理色谱系统以正向洗脱连接方式时，第一在线前处理柱(5)洗脱分析、第二在线前处理柱(6)进样、在线前处理、活化再生过程的结构示意图；
14.图5为本实用新型双柱并联在线前处理色谱系统的叠加进样双柱并联在线分析的植物油中分析苯并(a)芘的色谱图；
15.图6为本实用新型双柱并联在线前处理色谱系统的叠加进样双柱并联在线分析的苯并(a)芘的校准曲线图。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
18.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
19.如图1、3所示，本实用新型的双柱并联在线前处理的色谱系统，包括进样器1、用于样品前处理的第一试剂输送泵2、用于液相分析的第二试剂输送泵3、切换阀、第一在线前处理柱5、第二在线前处理柱6、管路7、色谱分离柱8、检测器9和废液瓶10，第一试剂输送泵2与进样器1相连，进样器1、第二试剂输送泵3、第一在线前处理柱5的两端、第二在线前处理柱6的两端、管路7、色谱分离柱8、废液瓶10连接切换阀；切换阀，能够使进样器1与第一在线前处理柱5相连，第一在线前处理柱5通过管路7连接至废液瓶10，同时第二试剂输送泵3与第二在线前处理柱6相连，第二在线前处理柱6连通色谱分离柱8进口，或者能够使进样器1通过管路7与第二在线前处理柱6相连，第二在线前处理柱6连接至废液瓶10，同时第二试剂输送泵3与第一在线前处理柱5相连，第一在线前处理柱5连通色谱分离柱8进口；色谱分离柱8的出口依次连接到检测器9和废液瓶10。
20.所述第一试剂输送泵2为色谱泵或注射泵，第二试剂输送泵3为色谱泵。
21.反向洗脱结构如图1、2所示，所述切换阀为十通阀4，其十个接口依次分别为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，进样器1分别与第一试剂输送泵2和十通阀4的b接口相连，第二试剂输送泵3与十通阀4的i接口相连，管路7与十通阀4的a接口和f接口相连，十通阀4的g接口连接至废液瓶10，十通阀4的j接口与c接口连有第一在线前处理柱5，十通阀4的h接口与e接口连有第二在线前处理柱6，十通阀4的d接口与色谱分离柱8相连，色谱分离柱8依次连接有检测器9和废液瓶10。
22.正向洗脱结构如图3、4所示，所述切换阀为十通阀4，其十个接口依次分别为a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，进样器1分别与第一试剂输送泵2和十通阀4的b接口相连，第二试剂输送泵3与十通阀4的d接口相连，管路7与十通阀4的a接口和f接口相连，十通阀4的g接口连接至废液瓶10，十通阀4的j接口与c接口连有第一在线前处理柱5，十通阀4的h接口与e接口连有第二在线前处理柱6，十通阀4的i接口与色谱分离柱8相连，色谱分离柱8依次连接有检测器9和废液瓶10。
23.如图1、2所示，当采用反向洗脱结构时，依次包括以下步骤：
24.1)第一在线前处理柱5进样、系统平衡和第一在线前处理柱5洗脱、第二在线前处理柱6活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样
试剂进入十通阀4的b接口，转入c接口样品在第一在线前处理柱5中富集，杂质和基质随流动相进入j接口，流经a接口至管路7从f接口进入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的i接口，转入h接口进入第二在线前处理柱6，经e接口转入d接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10对整个系统进行平衡；第一在线前处理柱5在线前处理完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的i接口转入j接口进入第一在线前处理柱5将被测物洗脱从c接口流出，转入d接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入a接口流经管路7进入f接口转入e接口将再生试剂注入第二在线前处理柱6，从h接口流出转入g接口排入配液瓶10，将第二在线前处理柱6平衡至上样条件；
25.2)第二在线前处理柱6进样、第一在线前处理柱5洗脱分析和第二在线前处理柱6洗脱、第一在线前处理柱5活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样试剂进入十通阀4的b接口，转入a接口通过管路7从f接口流入e接口，样品在第二在线前处理柱6中富集，杂质和基质随流动相进入h接口，转入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀i接口，转入j接口进入第一在线前处理柱5，经c接口转入d接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，记录色谱图直至被测物出峰；第二在线前处理柱6上样完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的i接口转入h接口进入第二在线前处理柱6将被测物洗脱从e接口流出，转入d接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入c将再生试剂注入第一在线前处理柱5，从j接口转入a接口流经管路7进入f接口转入g接口排入配液瓶10，将第一在线前处理柱5平衡至上样条件；
26.3)第一在线前处理柱5进样、第二在线前处理柱6洗脱分析和第一在线前处理柱5洗脱、第二在线前处理柱6活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样试剂进入十通阀4的b接口，转入c接口样品在第一在线前处理柱5中富集，杂质和基质随流动相进入j接口，流经a接口至管路7从f接口进入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的i接口，转入h接口进入第二在线前处理柱6，经e接口转入d接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，记录色谱图直至被测物出峰；第一在线前处理柱5在线前处理完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的i接口转入j接口进入第一在线前处理柱5将被测物洗脱从c接口流出，转入d接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入a接口流经管路7进入f接口转入e接口将再生试剂注入第二在线前处理柱6，从h接口流出转入g接口排入配液瓶10，将第二在线前处理柱6平衡至上样条件；
27.3)循环重复步骤2)、3)直至样品序列分析完成。
28.4)色谱条件：第一在线前处理柱5、第二在线前处理柱6型号均为：chromspher pi 3.0mm
×
80mm；色谱分离柱8型号symmetryshield rp18 pah 3.9mm
×
150mm，5μm。检测器为荧光检测器，激发波长384nm，发射波长406nm；柱温为30℃。
29.5)标准曲线的绘制：用乙腈配制0.5ng/ml、1.0ng/ml、5.0ng/ml、10.0ng/ml、20.0ng/ml的校准曲线溶液，以质量浓度(x)与峰面积(y)进行线性回归。得到校准曲线的线性方程为y＝
‑
362.4703x+11912.1053，线性相关系数r2＝0.9999。苯并(a)芘色谱图见图5，苯并(a)芘标准曲线见图6。
30.如图3、4所示，当采用正向洗脱结构时，依次包括以下步骤：
31.1)第一在线前处理柱5进样、系统平衡和第一在线前处理柱5洗脱、第二在线前处理柱6活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样试剂进入十通阀4的b接口，转入c接口样品在第一在线前处理柱5中富集，杂质和基质随流动相进入j接口，流经a接口至管路7从f接口进入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4的d接口，转入e接口进入第二在线前处理柱6，经h接口转入i接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10对整个系统进行平衡；第一在线前处理柱5在线前处理完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4d接口转入c接口进入第一在线前处理柱5将被测物洗脱从j接口流出，转入i接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入a接口流经管路7进入f接口转入e接口将再生试剂注入第二在线前处理柱6，从h接口流出转入g接口排入配液瓶10，将第二在线前处理柱6平衡至上样条件；
32.2)第二在线前处理柱6进样、第一在线前处理柱5洗脱分析和第二在线前处理柱6洗脱、第一在线前处理柱5活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样试剂进入十通阀4的b接口，转入a接口通过管路7从f接口流入e接口，样品在第二在线前处理柱6中富集，杂质和基质随流动相进入h接口，转入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀d接口，转入c接口进入第一在线前处理柱5，经j接口转入i接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，记录色谱图直至被测物出峰；第二在线前处理柱6上样完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4d接口转入e接口进入第二在线前处理柱6将被测物洗脱从h接口流出，转入i接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入c将再生试剂注入第一在线前处理柱5，从j接口转入a接口流经管路7进入f接口转入g接口排入配液瓶10，将第一在线前处理柱5平衡至上样条件；
33.3)第一在线前处理柱5进样、第二在线前处理柱6洗脱分析和第一在线前处理柱5洗脱、第二在线前处理柱6活化再生过程：进样器1将样品注入系统随用于样品前处理的试剂输送泵2上的上样试剂进入十通阀4的b接口，转入c接口样品在第一在线前处理柱5中富集，杂质和基质随流动相进入j接口，流经a接口至管路7从f接口进入g接口排入废液瓶10；用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀d接口，转入e接口进入第二在线前处理柱6，经h接口转入i接口进入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，记录色谱图直至被测物出峰；第一在线前处理柱5在线前处理完成后，十通阀4切换，用于液相分析的试剂输送泵3将流动相带入十通阀4d接口转入c接口进入第一在线前处理柱5将被测物洗脱从j接口流出，转入i接口至入色谱分离柱8、检测器9，排入废液瓶10，用于样品前处理的试剂输送泵2通过进样器1经b接口转入a接口流经管路7进入f接口转入e接口将再生试剂注入第二在线前处理柱6，从h接口流出转入g接口排入配液瓶10，将第二在线前处理柱6平衡至上样条件；
34.4)循环重复步骤2)、3)直至样品序列分析完成。
35.以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。