提高液相色譜固相萃取柱使用效率的可行性研究

辛躍珍

（黑龍江完達山哈爾濱乳品有限公司，哈爾濱 150078）

固相萃取（SPE）技術(shù)是利用分析物在不同介質(zhì)中被吸附的能力不同將標的物提純的技術(shù)，可有效地將標的物與干擾組分分離，大大增強對分析物特別是痕量分析物的檢出能力，提高被測樣品的回收率。SPE技術(shù)自上世紀70年代后期問世以來發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于環(huán)境、制藥、臨床醫(yī)學(xué)、食品等領(lǐng)域[1]。該固相萃取小柱使用前要用水溶性溶劑如甲醇來浸潤填料然后再用水或樣品溶劑來平衡，不同的柱子處理方法不同，處理完的柱子一定要經(jīng)過評估，一是要測定空白本底，二是要測定回收率，回收率合格方可使用。

在乳及乳制品違禁添加物三聚氰胺的檢測[2]過程中，從原料奶的每個奶罐的檢測，到成品的每罐及每批次檢測，乳制品企業(yè)每天要檢測幾十批次的樣品。如果固相萃取柱可以回收再利用，則可以大大節(jié)約檢測成本。為此，本研究根據(jù)固相萃取柱的性能，就其是否可以重復(fù)再利用及利用次數(shù)進行了可行性研究。

表1 純奶類各次固相萃取后檢測的回收率情況

1 實驗與數(shù)據(jù)

筆者所在實驗室應(yīng)用SPE檢測乳品三聚氰胺時，樣品處理的提取過程與國標方法略有差異，方法為：稱取12～16g液態(tài)奶樣品于50mL容量瓶中，振蕩1min，加入10mL乙腈，超聲提取20～30min，加入2mL2%乙酸鋅溶液，振蕩混勻，用1%三氯乙酸定容。凈化過程同GB/T22388-2008方法。此方法適用于批量樣品處理，具有簡便、快捷、準確率高等特點。為了研究固相萃取柱是否可重復(fù)利用及利用次數(shù)問題，本試驗分別對純奶類、花色奶類、飲料類各做了4×6次實驗，數(shù)據(jù)如表1～3所示。

表2 花色奶類各次固相萃取后檢測的回收率情況

表3 乳飲料類各次固相萃取后檢測的回收率情況

2 結(jié)果與討論

由表1～3得出表4中三類產(chǎn)品固相萃取小柱各次的平均回收率。由表4可知，純奶類新固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為98.97%[3]；使用一次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為93.52%；使用兩次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為87.30%?；ㄉ填愋鹿滔噍腿≈鳚舛燃訕丝偲骄厥章蕿?7.12%；使用一次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為92.93%；使用兩次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為85.47%。乳飲料類新固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為97.52%；使用一次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為92.15%；使用兩次后固相萃取柱各濃度加標總平均回收率為85.59%。

表4 三類產(chǎn)品固相萃取小柱各次的回收率

表4的結(jié)果顯示，對于不同種類的產(chǎn)品，使用第3次的固相萃取柱檢測樣品后的平均回收率都大于85%，在國家標準GB/T22388-2008中規(guī)定回收率在80%～110%之間[4]，相對標準偏差小于10%。所以，固相萃取小柱可以通過合理再生技術(shù)，至少使用3次。一般固相萃取柱只要是樣品組成成分不復(fù)雜，就可以重復(fù)使用。用乙酸乙酯和丙酮清洗后，可重復(fù)使用四、五次之多。如果是組分復(fù)雜而又有顏色的產(chǎn)品，如可可奶、高密度原料等[5]，實驗后，按照清洗固相萃取柱的順序清洗兩次，固相萃取柱也可以使用兩次。

如果固相萃取小柱使用過程中回收率低，可能原因為：①柱活化條件不恰當(dāng)。解決方法：根據(jù)固定相的不同，正確活化SPE小柱，反相填料，正相填料，離子交換填料。②樣品溶劑對目標成分的作用力比固定相強。解決方法：選擇對目標成分具有更強選擇性的SPE小柱；調(diào)整樣品溶劑的pH值，增加目標成分在固定相上的作用力[6]；改變樣品溶劑的極性，降低目標成分在溶劑中的作用力。③清洗溶劑選擇不當(dāng)，洗脫能力太強。解決方法：使用正確的清洗溶劑，選擇洗脫能力更弱的溶劑。④載樣時流速過快。解決方法：重力自然載樣或控制載樣流速≤1mL/min。⑤SPE小柱太小。解決方法：用更大規(guī)格、選擇性更強、載樣量更大的SPE小柱[7]。⑥洗脫前SPE小柱清洗溶劑抽干不充分。解決方法：充分抽干沖洗溶劑。⑦洗脫不充分。解決方法：增加洗脫劑的體積，增加洗脫劑的強度；用更小規(guī)格的SPE小柱。⑧洗脫時流速過快或過慢。解決方法：控制流速為1～2mL/min[8]。

3 效益及展望

筆者所在實驗室使用的陽離子交換固相萃取柱，使用前以3mL甲醇活化，抽至盡干后以3mL水沖洗，之后再加凈化液，最后用3mL水和3mL甲醇洗滌后，再用6mL 95%氨化甲醇洗脫。整個固相萃取過程流速不超過1mL/min。該實驗室使用的陽離子交換固相萃取柱，基質(zhì)為苯磺酸化的聚苯乙烯-二乙烯基苯高聚物，填料質(zhì)量為60mg，體積為3mL[9]。該固相萃?。⊿PE）技術(shù)是日常分析和研究應(yīng)用中廣為使用的一種從各種基質(zhì)中凈化和濃縮分析物的技術(shù)[10]。固相萃取小柱產(chǎn)品是在嚴格控制的條件下生產(chǎn)和檢測的，并在標準化的實驗室內(nèi)進行了出廠前的嚴格校驗?？梢愿倪M并簡化分離，延長色譜柱壽命以及提高檢測限, 萃取過程簡單快速、溶劑消耗降低、容易實現(xiàn)操作自動化，有良好的回收率和重現(xiàn)性。

其性能與優(yōu)勢表現(xiàn)在：①美觀輕便，操作簡便。②回收率和重現(xiàn)性好。③出色的經(jīng)濟性，可以最低成本實現(xiàn)最大使用效果，更適合大批次樣品的集中處理。在提高檢測效率的同時，可大大節(jié)省檢驗費用。

完固相萃取柱重復(fù)再利用，可以大大節(jié)約檢測成本，為乳品企業(yè)減負。以完達山乳業(yè)為例，其有6個液奶公司，每個公司日檢測三聚氰胺成品數(shù)量約為30個批次，依據(jù)檢測計劃，每品、每批需檢測一次三聚氰胺。每個固相萃取柱價格18.33元，除去洗脫試劑價格約0.33元，這樣，每3個樣品可節(jié)省36元檢測費用，也就是1個樣品節(jié)省12元的檢測費用。計算下來，每年每個液奶工廠檢測樣品30×365=10950個，一個工廠年節(jié)約檢測費用12×10950=131400元。并且，這是個長久而適用的節(jié)約過程。倘若將此方法推廣應(yīng)用到完達山的所有液奶工廠、奶粉工廠，乃至其他乳業(yè)企業(yè)，那么整個行業(yè)節(jié)約的檢測費用將不容小覷。