在線自動化磁性固相微萃取-解吸-檢測裝置及其方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于分析化學儀器領域，特別涉及自動化磁性固相萃取裝置，具體為一種 在線自動化磁性固相微萃取-解吸-檢測裝置及其方法。
【背景技術】
[0002] 磁性固相萃取（magnetic solid phase extraction，簡稱 MSPE)是 21 世紀在分離 富集領域的革命性技術。MSPE是以磁性或可磁化的材料作為吸附劑基質的一種分散固相萃 取技術。與常規固相萃取（SPE)填料相比，納米顆粒的比表面積大，擴散距離短，只需要使 用少量的吸附劑和較短的平衡時間就能實現低濃度的微量萃取，具有非常高的萃取能力和 萃取效率。目前，MSPE技術在細胞分離、藥物轉運、酶的固定化、目標有機物的吸附-分離、 環境科學、食品科學、基因組學、蛋白組學等諸多領域中都展示了極高的應用前景。
[0003] 由于大量樣品的常規分析往往要求快速、可重復且數據可靠，這推動了自動化操 作技術如流動注射分析（FIA)、順序注射分析（SIA)等相關技術的發展。這類技術的優勢在 于消耗的溶劑和試劑量少，處理時間短，成本低，而且回收率和富集因子較高。因此將MSPE 技術與自動化操作技術相結合是在固相萃取領域發展起來的一種新技術。Lee等（Pei-Ling Lee, Yuh-Chang Sun, Yong-Chien Ling, J. Anal. At. Spectrom. , 2009, 24, 320 -327.)首次發表了 MSPE在線應用的文章，自動化MSPE裝置和ICP-MS組成的檢測體系被用來 測定重金屬含量。Chen等（Beibei Chen, Shujing Heng, Hanyong Peng, Bin Hu, Xu Yu, Zhiling Zhang, Daiwen Pang, Xin Yue, Ying Zhu, Anal. At. Spectrom. , 2010, 25, 1931 - 1938. )、Wang 等（Yang Wang, Xiaoyu Luo, Jie Tang, Xiaoya Hu, Qin Xu, Chun Yang, Anal. Chim. Acta. , 2012, 713, 92 - 96. )、Giakisikli等（Georgia Giakisikli, Aristidis N. Anthemidis, Talanta, 2013, 110, 229 - 235.)將自動化磁性固相萃取 裝置應用于其他領域中某些金屬離子的測定，進一步推進了自動化磁性固相萃取裝置的發 展。
[0004] 以上所涉及到的自動化磁性固相萃取裝置與市場上出現的各類自動化固相萃取 裝置相比，克服了固相萃取方法本身存在的填柱、過濾或離心等操作的弊端，簡化了萃取過 程，但是以上裝置也存在一些問題：第一，只能通過移動微管外部磁鐵的位置來控制磁性材 料的狀態，操作不靈活，可能會出現與其它步驟不同步的問題；第二，以上裝置與檢測系統 聯用，均為采集解吸液進行在線檢測，此方法需準確判斷解吸液流出的關鍵時機，并及時精 準地采集解吸液，此操作易出現較大誤差；第三，處理完一個樣品后，需及時補充吸附劑或 處理微管等操作，不能連續進行樣品分析。由于以上裝置存在這些缺陷，因此其適用范圍受 到很大限制，至今尚未利用這些原理的儀器商品出現。
【發明內容】
[0005] 本發明為解決上述問題，提供了一種在線自動化磁性固相微萃取-解吸-檢測裝 置及其方法。
[0006] 本發明是采用如下技術方案實現的： 一種在線自動化磁性固相微萃取-解吸-檢測裝置，包括由智能流動注射進樣器控制 的蠕動栗Pl和蠕動栗P2。
[0007] 所述蠕動栗Pl將稀釋后的樣品溶液和磁性吸附劑分散液分別通過管徑不同的聚 四氟乙烯管栗入樣品環內，所述樣品環通過管路連接石英流動池，所述石英流動池的上下 兩端分別固定電磁線圈A和電磁線圈B，所述電磁線圈A和電磁線圈B的通斷由延時繼電器 控制；所述石英流動池與紫外分光光度計聯用進行在線測定。
[0008] 所述蠕動栗P2中分別輸送水和解吸劑的兩根聚四氟乙烯管分別與六通閥的2 口 和3 口連接，所述六通閥的1 口與石英流動池的進口連通。
[0009] 工作時，樣品和磁性吸附劑分別由蠕動栗Pl的兩根管徑不同的聚四氟乙烯管輸 送至樣品環內混合，并進行自動萃取，目標物被吸附在磁性材料表面；當混合液通過石英流 動池內時，電磁線圈A通電，磁性材料在磁場的作用下被吸附在石英流動池上端，而廢液則 被排出；隨后，在蠕動栗P2的輸送下，水和解吸劑分別充滿管道，六通閥切換之后，管內的 解吸劑在水的輸送下恰好被轉移至石英流動池內；接著，通過延時繼電器控制石英流動池 上、下的電磁線圈交替產生磁場，使吸附劑上下快速震動，與解吸劑充分接觸，目標物分子 即被解吸至解吸劑中；當解吸完全后，磁性材料在磁場的作用下再次被收集至石英流動池 上端，此時可對石英流動池內的解吸液進行紫外光譜在線測定；最后，線圈斷電，栗入水清 洗管道，回收磁性吸附劑，再進行下一樣品的處理。
[0010] 上述裝置發明的目的是：該裝置不僅克服了自動化固相萃取裝置中填柱、分離或 離心等繁瑣操作過程，而且通過延時繼電器使兩個電磁線圈交替產生磁場來控制磁性吸附 劑，以達到收集、解吸等目的，操作方便，易于控制；該裝置直接采用石英流動池作為解吸 池，解析完成后可直接通過石英流動池進行在線光譜檢測，無需收集解吸液，避免了采集操 作造成的誤差；該裝置通過延時繼電器控制兩個電磁線圈交替產生磁場，以此來控制磁性 吸附劑，這避免了磁性吸附劑的損失，操作靈活方便；該裝置處理下一樣品之前，無需更換 或處理任何部件，可不斷地進行樣品處理。
[0011] 與現有技術相比，本發明的特點是： 1、該裝置完全克服了自動化固相萃取裝置中填柱、分離或離心等繁瑣的操作過程，結 合了 MSPE技術的特點，簡化了整個操作過程，大幅度提高了工作效率。
[0012] 2、整個裝置實現了智能化、自動化、連續化，在程序控制下，通過蠕動栗自動注射 樣品、吸附劑、水及解析劑，通過電磁線圈控制磁性吸附劑，以達到萃取、解吸、收集、檢測、 洗滌管道等目的。
[0013] 3、本自動化裝置直接與紫外光譜儀聯用進行在線檢測，操作方便，簡單快速，實驗 誤差大大減小。
[0014] 4、本裝置可對低濃度大體積樣品進行處理分析，并且解吸劑用量少，解吸體積可 降低至μ L級，富集倍數高，適用于建立高靈敏度的分析方法。
[0015] 5、整個裝置結構簡單，每次萃取、解吸、檢測完成后，廢液及吸附劑等可自動排出， 無需拆卸任何部件進行更換或其它處理，且處理分析一個樣品僅耗時8min，工作效率高，可 連續進行大批量樣品的分析測定。
[0016] 6、采用自動化裝置進行分析檢測，減少了人為操作帶來的誤差，測定結果準確，精 密度高，重現性好。
[0017] 7、萃取所用的磁性吸附劑分散劑可重復回收利用，成本較低，選擇靈活。
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