專利名稱：樣品前處理裝置及處理方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種樣品萃取與凈化前處理系統(tǒng)及處理方法，尤其是一種能對樣品中二惡英與多氯聯(lián)苯萃取和凈化的樣品前處理裝置及處理方法，其能夠代替手工萃取和凈化過程，實現(xiàn)自動選擇和添加溶劑，自動收集的樣品前處理裝置。
背景技術(shù)：
二惡英、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴以及農(nóng)藥殘留等 是近年來受到普遍關注的環(huán)境痕量污染物，屬于持久性有機污染物(Persistent Organic Pollutants,簡稱POPs)。針對二惡英和多氯聯(lián)苯類持久性有機污染物的檢測，由于其環(huán)境含量一般在pg(lpg = 10-12g)級或PPT(10-12)級以下，其前處理手段在檢測工作中成為一個重要而關鍵的環(huán)節(jié)。在分析領域，為了檢測環(huán)境等樣品中的二惡英、多氯聯(lián)苯污染物，進行了大量的研究與實踐。尤其對于環(huán)境、制藥、生物樣品中的多氯聯(lián)苯、二惡英等，由于其含量較低，受基質(zhì)中其他物質(zhì)帶來的干擾影響較大，因此需要進行一系列的較為復雜的萃取、純化、分餾、濃縮等步驟，樣品前處理過程非常復雜，導致檢測成本上升。同時，當今各個國家政府及權(quán)威機構(gòu)對于二惡英，多氯聯(lián)苯污染物的監(jiān)測、檢測要求也越來越嚴格，檢測任務也急劇增力口。因此，樣品前處理系統(tǒng)的萃取凈化效率、自動化、高通量成為發(fā)展方向的重要指標，樣品凈化系統(tǒng)需要向可靠性和商業(yè)實用性不斷發(fā)展。當前，對于二惡英、多氯聯(lián)苯類等持久性有機污染物檢測標準的前處理手段主要依靠手動操作去完成，不僅勞動工作量大，樣品凈化周期長，而且由于不能準確控制溶劑或樣品的加入量，常常得到不準確的檢測報告，無法保證定量檢測結(jié)果的可靠性。人工操作不僅繁雜，由于不是密閉運行，易對人體和環(huán)境產(chǎn)生危害。鑒于此，本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領域和相關領域的生產(chǎn)設計經(jīng)驗，研制出本發(fā)明的樣品前處理裝置及處理方法，以降低危害，簡化操作，提高樣品前處理效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種樣品前處理裝置及處理方法，尤其是一種能萃取、凈化樣品中二惡英與多氯聯(lián)苯的樣品前處理裝置及處理方法。為此，本發(fā)明的樣品前處理裝置，其包括溶劑泵、固相萃取裝置，所述溶劑泵能定量輸出溶劑，其一端與所述固相萃取裝置的進樣端相連接，另一端與多通進樣選擇閥相連接，所述多通進樣選擇閥與試驗用樣品存儲裝置或多種溶劑存儲裝置相連接；所述固相萃取裝置的收集端與多通收集選擇閥相連接，所述多通收集選擇閥連接組分收集器；所述固相萃取裝置具有能依次串連連通的多個萃取柱，每個所述萃取柱的兩端分別設有能將所述萃取柱與進樣端和收集端相連通或斷開的二通換向閥。如上所述的樣品前處理裝置，其中，靠近所述收集端設置的萃取柱為活性碳填料柱，四個橋式連接的二通閥構(gòu)成溶劑流向切換裝置，使溶劑能正向或反向流經(jīng)所述活性碳填料柱；所述切換裝置其中的兩對應端分別與所述活性碳填料柱的兩端相連，所述切換裝置的另外兩對應端分別與設置在所述活性碳填料柱兩端的所述二通換向閥相連接。如上所述的樣品前處理裝置，其中，所述萃取柱還具有硅膠填料柱和氧化鋁填料柱。如上所述的樣品前處理裝置，其中，所述溶劑泵與固相萃取裝置之間設有能控制進入處理裝置內(nèi)溶劑壓力的壓力傳感器。如上所述的樣品前處理裝置，其中，所述樣品存儲裝置與多通進樣選擇閥之間設有過濾器。如上所述的樣品前處理裝置，其中，所述樣品前處理裝置機殼的外部設置有多個固定支架，各所述萃取柱卡設固定在所述固定支架上，通過軟管及軟管接頭與設置在所述機殼內(nèi)的二通換向閥相連接。
如上所述的樣品前處理裝置，其中，所述二通換向閥、多通進樣選擇閥、多通收集選擇閥以及切換裝置均為電控閥。本發(fā)明還提供一種樣品前處理方法，采用如上所述的樣品前處理裝置，包括I)通過二通換向閥使每個所述萃取柱分別依次與所述樣品前處理裝置的進樣端和收集端相連通，多通進樣選擇閥依次選擇活化溶劑，由溶劑泵將所述活化溶劑輸送至與流路相連通的所述萃取柱，逐一對每個所述萃取柱進行活化，并經(jīng)多通收集選擇閥將對每個所述萃取柱進行活化后的活化溶劑廢液輸送至組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)；2)將多通進樣選擇閥選擇為與樣品存儲裝置相連通，斷開與切換裝置相連接的萃取柱，并通過所述二通換向閥使其他至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述樣品輸送至所述萃取柱，所述樣品流經(jīng)多通收集選擇閥后，收集于組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)；3)多通進樣選擇閥依次選擇淋洗溶劑，并通過所述二通換向閥使至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述淋洗溶劑依次輸送到所述萃取柱，對其進行淋洗，使樣品中干擾物從萃取柱上淋洗；使樣品中的目標物和淋洗溶液一起經(jīng)多通收集選擇閥進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)，或使樣品中的目標物轉(zhuǎn)移至串聯(lián)的下一級萃取柱上，所述淋洗溶劑經(jīng)多通收集選擇閥選擇進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)；4)斷開其它所述萃取柱，僅使與切換裝置相連接的萃取柱與流路相連通，且該萃取柱處于反向連通狀態(tài)，所述多通進樣選擇閥選擇洗脫溶劑，使該洗脫溶劑反向流經(jīng)所述萃取柱，對其進行反向洗脫，由多通收集選擇閥將所述洗脫溶劑及被洗脫的樣品中的目標物收集于組分收集器中的組分收集瓶內(nèi)。如上所述的樣品前處理方法，其中，所述步驟I)還包括多通進樣選擇閥依次選擇多種活化溶劑，對至少一個所述萃取柱進行多次活化處理。如上所述的樣品前處理方法，其中，在所述步驟I)、步驟3)，與切換裝置相連接的萃取柱處于正向連通狀態(tài)。本發(fā)明的樣品前處理裝置及處理方法，簡化了樣品在實驗室中的手動處理，最小化了環(huán)境帶來的影響，減少了樣品前處理的時間。采用將萃取柱設置在裝置機殼的外部，通過機殼外部設置的固定支架，將各萃取柱卡設固定在每個固定支架上，并通過軟管及軟管接頭將各萃取柱分別與設置在機殼內(nèi)對應的二通換向閥相連接，操作簡單方便，用戶可以直接購買或者根據(jù)需要進行裝填專用凈化萃取柱，可連接常用二惡英凈化分離柱或用戶專用痕量有機物凈化柱，并且可根據(jù)實際需求，三組或任意兩組凈化分離柱隨意組合使用。即，開放式的端口設計，可以實現(xiàn)硅膠填料柱、氧化鋁填料柱和活性碳填料柱等三根凈化分離固相萃取柱的同時串聯(lián)使用，或單獨使用其中的任意兩根或一根凈化分離柱，儀器流路設計具有固相萃取柱的正向、反向的分離凈化功能。本發(fā)明也適應擴展為其他污染物的萃取凈化系統(tǒng)。


以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，圖I為本發(fā)明的樣品前處理裝置各部件的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示為各萃取柱不工作狀態(tài)； 圖2為本發(fā)明的樣品前處理裝置各部件的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖中顯示為各萃取柱均處于工作狀態(tài)。附圖標號說明I、溶劑泵2、固相萃取裝置 21、進樣端22、收集端23、硅膠填料柱 24、氧化鋁填料柱 25、切換裝置251、252、253、254、二通閥26、261、262、263、264、265、266 二通換向閥27、活性碳填料柱3、多通進樣選擇閥 4、樣品存儲裝置 5、多種溶劑存儲裝置6、多通收集選擇閥 7、組分收集器8、壓力傳感器 9、過濾器
具體實施例方式本發(fā)明提出的樣品前處理裝置包括溶劑泵、固相萃取裝置，所述溶劑泵能定量輸出溶劑，其一端與所述固相萃取裝置的進樣端相連接，另一端與多通進樣選擇閥相連接，所述多通進樣選擇閥與試驗用樣品存儲裝置或多種溶劑存儲裝置相連接；所述固相萃取裝置的收集端與多通收集選擇閥相連接，所述多通收集選擇閥連接組分收集器；所述固相萃取裝置具有能依次串連連通的多個萃取柱，每個所述萃取柱的兩端分別設有能將所述萃取柱與進樣端和收集端相連通或斷開的二通換向閥。此外，本發(fā)明還提出一種樣品前處理方法，利用上述的樣品前處理裝置，包括以下步驟I)通過二通換向閥使每個所述萃取柱分別依次與所述樣品前處理裝置的進樣端和收集端相連通，多通進樣選擇閥依次選擇活化溶劑，由溶劑泵將所述活化溶劑輸送至與流路相連通的所述萃取柱，逐一對每個所述萃取柱進行活化，并經(jīng)多通收集選擇閥將對每個所述萃取柱進行活化后的活化溶劑廢液輸送至組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)；2)將多通進樣選擇閥選擇為與樣品存儲裝置相連通，斷開與切換裝置相連接的萃取柱，并通過所述二通換向閥使其他至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述樣品輸送至所述萃取柱，所述樣品流經(jīng)多通收集選擇閥后，收集于組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)；3)多通進樣選擇閥依次選擇淋洗溶劑，并通過所述二通換向閥使至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述淋洗溶劑依次輸送到所述萃取柱，對其進行淋洗，使樣品中干擾物從萃取柱上淋洗；使樣品中的目標物和淋洗溶液一起經(jīng)收集選擇閥進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)，或使樣品中的目標物轉(zhuǎn)移至串聯(lián)的下一級萃取柱上，所述淋洗溶劑經(jīng)收集選擇閥選擇進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)；4)斷開其它所述萃取柱，僅使與切換裝置相連接的萃取柱與流路相連通，且該萃取柱處于反向連通狀態(tài)，所述多通進樣選擇閥選擇洗脫溶劑，使該洗脫溶劑反向流經(jīng)所述萃取柱，對其進行反向洗脫，由多通收集選擇閥將所述洗脫溶劑及被洗脫的樣品中的目標物收集于組分收集器中的組分收集瓶內(nèi)。本發(fā)明的樣品前處理裝置及處理方法，簡化了樣品在實驗室中的手動處理，大大幅度降低了對環(huán)境的影響，減少了樣品前處理的時間，同時還大大提高了檢測結(jié)果的重復性和準確性，加快了樣品前處理速度，并降低了樣品前處理試劑成本。本發(fā)明不僅適用于快速凈化樣品中的二惡英和多氯聯(lián)苯等有害物質(zhì)，也適應擴展用于其他污染物的萃取凈化。為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，以下結(jié)合附圖及較佳 實施例，對本發(fā)明樣品前處理裝置及處理方法的具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、方法特征及功效，詳細說明如后。另外，通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入具體的了解，然而所附圖僅是提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。如圖I所示，本發(fā)明提出的樣品前處理裝置包括溶劑泵I、固相萃取裝置2，所述溶劑泵I的一端與所述固相萃取裝置2的進樣端21相連接，另一端與多通進樣選擇閥3相連接，所述多通進樣選擇閥3與試驗用樣品存儲裝置4或多種溶劑存儲裝置5相連接；所述固相萃取裝置2的收集端22與多通收集選擇閥6相連接，所述多通收集選擇閥6連接組分收集器7 ;所述固相萃取裝置2具有能依次串連連通的多個萃取柱，每個所述萃取柱的兩端分別設有能將所述萃取柱與進樣端21和收集端22相連通或斷開的二通換向閥26。所述溶劑泵I可以定量輸出溶劑，根據(jù)要求設定泵出體積，以確保樣品和溶劑傳輸量的準確性。其中，圖中所示的二通閥251、252、253、254、二通換向閥26，位于示意圖上方位置的為一位，下方位置的為二位。S卩，圖中所示的①表示二通閥251、252、253、254或二通換向閥26的一位，②表示二通閥251、252、253、254或二通換向閥26的二位。進一步地，靠近所述收集端22設置的萃取柱為活性碳填料柱27，四個橋式連接的二通閥構(gòu)成溶劑流向切換裝置25，使溶劑能正向或反向流經(jīng)所述活性碳填料柱27。所述切換裝置25其中的兩對應端分別與所述活性碳填料柱27的兩端相連，所述切換裝置25的另外兩對應端分別與能使所述活性碳填料柱27和進樣端21、收集端22相連通或斷開的二通換向閥265、266相連接。如圖所示，切換裝置25由四個相互連接的二通閥251、252、253、254組成，其中，二通閥251、253分別與活性碳填料柱27的兩端相連接，而二通閥252、254分別與二通換向閥265、266相連接。當圖中所示二通閥251、252處于一位，二通閥254、253處于二位時，則溶劑沿前頭A的方向流過活性碳填料柱27 ;當二通閥251、252處于二位，二通閥254、253處于一位時，則溶劑沿前頭B的方向流過活性碳填料柱27，從而可以實現(xiàn)溶劑在活性碳填料柱27上的下反流動，以將萃取物全部收集于分組收集器7內(nèi)，保證試驗的準確性。在進樣端21和活性碳填料柱27之間設置的萃取柱還依次包括硅膠填料柱23和氧化鋁填料柱24。其中，硅膠填料柱23的兩端分別與二通換向閥261、262相連接；氧化鋁填料柱24的兩端分別與二通換向閥263、264相連接。其中，萃取柱并不局限于活性炭填料柱27、硅膠填料柱23和氧化鋁填料柱24，根據(jù)處理的樣品不同，可以擴展為其他萃取柱。在一個具體實施例中，所述溶劑泵I與固相萃取裝置2之間設有能控制進入處理裝置內(nèi)溶劑壓力的壓力傳感器8。此外，樣品存儲裝置4與多通進樣選擇閥3之間還可以設置過濾器9，以濾去樣品中的雜質(zhì)。本發(fā)明的樣品前處理裝置的萃取柱是設置在裝置機殼的外部，即在機殼的外部設置有多個固定支架，各萃取柱能卡設固定在每個固定支架上，并通過軟管及軟管接頭與設置在機殼內(nèi)對應的二通換向閥26相連接。其中，上述二通換向閥26、多通進樣選擇閥3、多通收集選擇閥7以及切換裝置25 均為電控閥，本發(fā)明的樣品前處理裝置可以實現(xiàn)全自動控制。本發(fā)明提出的樣品前處理方法，采用上述的樣品前處理裝置，包括I)通過二通換向閥使每個所述萃取柱分別依次與所述樣品前處理裝置的進樣端21和收集端22相連通，多通進樣選擇閥3依次選擇活化溶劑，由溶劑泵I將所述活化溶劑輸送至與流路相連通的所述萃取柱，逐一對每個所述萃取柱進行活化，并經(jīng)多通收集選擇閥6將對每個所述萃取柱進行活化后的活化溶劑廢液輸送至組分收集器7的廢液收集瓶內(nèi)；2)將多通進樣選擇閥3選擇為與樣品存儲裝置4相連通，斷開與切換裝置25相連接的萃取柱，并通過二通換向閥使其他至少一根萃取柱與流路相連通，由溶劑泵I將所述樣品輸送至該萃取柱，樣品流經(jīng)多通收集選擇閥6后，收集于組分收集器7的廢液收集瓶內(nèi)；3)多通進樣選擇閥3依次選擇不同的淋洗溶劑，并通過二通換向閥使至少一根萃取柱與流路相連通，由溶劑泵I將能去除干擾物的淋洗溶劑依次輸送到該萃取柱或串聯(lián)萃取柱，對其進行淋洗，使樣品中干擾物從萃取柱上淋洗，并隨該淋洗溶劑一起經(jīng)多通收集選擇閥6進入組分收集器7中對應的組分收集瓶內(nèi)。在去除了干擾物之后，溶劑泵I將可攜帶目標物的淋洗溶劑輸送到該萃取柱或串聯(lián)萃取柱，對其進行淋洗，使樣品中的目標物和該淋洗溶液一起經(jīng)多通收集選擇閥6進入組分收集器7中相應的組分收集瓶內(nèi)，或使樣品中的目標物轉(zhuǎn)移至串聯(lián)的下一級萃取柱上，所述淋洗溶劑經(jīng)多通收集選擇閥6選擇進入組分收集器7中相應的組分收集瓶內(nèi)；4)斷開其它萃取柱，僅使與切換裝置25相連接的萃取柱與流路相連通，且該萃取柱處于反向連通狀態(tài)，多通進樣選擇閥3選擇洗脫溶劑，使該洗脫溶劑反向流經(jīng)所述萃取柱，對其進行反向洗脫，由多通收集選擇閥6將所述洗脫溶劑及被洗脫的樣品中的目標物收集于組分收集器7中的組分收集瓶內(nèi)。所述步驟I)進一步還包括由多通進樣選擇閥3依次選擇多種活化溶劑，對至少一個萃取柱進行多次活化處理。此外，在所述步驟I)、步驟3)中，與切換裝置25相連接的萃取柱處于正向連通狀態(tài)。本發(fā)明的工作原理是多通進樣選擇閥3選擇與樣品存儲裝置4或多種溶劑存儲裝置5中的一種溶劑相連通，由溶劑泵I將樣品或溶劑輸送到固相萃取裝置2。根據(jù)是否需要將樣品或溶劑輸送到每一根萃取柱，來選擇各二通換向閥261、262、263、264、265、266是處于圖I所示的一位還是處于圖2所示的二位。當二通換向閥26如圖2所示均處于二位時，則各萃取柱依次串聯(lián)連接，則樣品和溶劑通過溶劑泵I被輸送到每個萃取柱，最終經(jīng)多通收集選擇閥6被收集組分收集器的規(guī)定處。本發(fā)明可用于樣品的固相萃取前處理，固相萃取分析處理通常需要將樣品(含帶分析組分)輸送到規(guī)定的固相萃取柱上，然后通過控制多通進樣選擇閥3將規(guī)定的溶劑依次輸送到選定的萃取柱上，在固相萃取柱上執(zhí)行活化，上樣，淋洗，洗脫等步驟，并通過多通收集選擇閥6控制流路，將不同組分或廢液分別收集到組分收集器內(nèi)不同的收集處，然后分析人員可以對組分收集器收集到的各組分進行下一步分析。在本發(fā)明中，通過設置壓力傳感器8確保固相萃取在規(guī)定的壓力和流速下進行，以提聞試驗的準確性。 下面以對二惡英與多氯聯(lián)苯的萃取和凈化為例，進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。在本具體實施例中，依次設置三根固相萃取柱，分別為硅膠填料柱23、氧化鋁填料柱24和活性碳填料柱27。在多種溶劑存儲裝置5內(nèi)分別存儲有萃取溶劑正己烷、甲苯、乙酸乙酯與甲苯混合液(50 50，v/v)、二氯甲烷與正己烷的混合溶劑(98 2，v/v)和正己烷與二氯甲烷混合溶劑(50 50，v/v)。首先，對固相萃取柱進行活化，二通換向閥261、262設置在二位，263、264、265、266均設置在一位，多通進樣選擇閥3選擇正己烷溶劑，由溶劑泵I將該正己烷溶劑輸送至固相萃取裝置，活化硅膠填料柱23。二通換向閥263、264設置在二位，261、262、265、266均設置在一位，多通進樣選擇閥3選擇正己烷溶劑，由溶劑泵I將該正己烷溶劑輸送至固相萃取裝置，活化氧化鋁填料柱24。二通換向閥265、266設置在二位，261、262、263、264均設置在一位，切換裝置25中的二通閥251、252處于一位，而二通閥253、254處于二位，多通進樣選擇閥3選擇正己烷溶劑，由溶劑泵I將該正己烷溶劑輸送至固相萃取裝置，使溶劑能正向(沿前頭A的方向)流過活性碳柱27。然后，保持上步的二通換向閥狀態(tài)，多通進樣選擇閥3選擇甲苯溶劑，由溶劑泵I將該甲苯溶劑通過二通換向閥265、切換裝置5輸送到活性碳填料柱27，活化該活性碳填料柱。保持上步的二通換向閥狀態(tài)，即僅使活性碳填料柱27與溶劑泵I相連通，多通進樣選擇閥3選擇乙酸乙酯和苯混和液(50 : 50v/v),由溶劑泵I將該乙酸乙酯和苯混和液(50 50v/v)輸送至活性碳填料柱27，對其進行活化；再選擇正己烷和二氯甲烷混和液(50 50v/v)，由溶劑泵將其輸送至活性碳填料柱27，對該活性碳填料柱進行活化；之后，選擇正己烷溶劑，由溶劑泵I將其輸送到活性碳填料柱27，對該活性碳填料柱27進行活化。上述活化溶液經(jīng)收集選擇閥6選擇進入收集器7的組分f內(nèi)。完成上述步驟后進行上樣步驟，多通進樣選擇閥3選擇與樣品存儲裝置4相連通，同時，使二通換向閥261、262、263、264處于二位，而二通換向閥265、266處于一位，S卩，將活性碳填料柱27與流路斷開。所述樣品經(jīng)過濾器9過濾后，由溶劑泵I輸送到硅膠填料柱23和氧化鋁填料柱24，流經(jīng)多通收集選擇閥6后，收集于樣品組分收集器7的組分f內(nèi)，即廢液收集瓶內(nèi)。然后，多通進樣選擇閥3選擇正己烷溶劑，由溶劑泵I將其依次輸送到硅膠填料柱23和氧化鋁填料柱24，對硅膠填料柱23和氧化鋁填料柱24進行淋洗，使二惡英轉(zhuǎn)移至氧化鋁填料柱24上。溶劑經(jīng)收集選擇閥6選擇進入組分收集器7中的組分f內(nèi)。之后，多通進樣選擇閥3選擇正己烷和二氯甲烷混和液(98 2,v/v)，同時僅使二通換向閥263、264處于二位，其余各二通換向閥26均處于一位，即，僅氧化鋁填料柱24與溶劑泵I相連通，由溶劑泵I將正己烷和二氯甲烷混和液(98 2,v/v)輸送至氧化鋁填料柱24，對其進行淋洗。淋洗液經(jīng)收集選擇閥6選擇收集于組分收集器7中的組分a內(nèi)。下一步，多通進樣選擇閥3選擇正己烷和二氯甲烷混和液(50 50,v/v)，同時使二通換向閥261、262保持在一位，使二通換向閥263、264、265、266處于二位，切換裝置25中的二通閥251、252處于一位，而二通閥253、254處于二位，使氧化鋁填料柱24、活性碳填料柱27與流路連通，并使溶劑能沿前頭A的方向流過活性碳填料柱27 ；由溶劑泵I將正己烷和二氯甲烷混和液(50 50，v/v)輸送至氧化鋁填料柱24，對其進行淋洗，使二惡英轉(zhuǎn)移至活性碳填料柱上，淋洗液則經(jīng)多通收集選擇閥6選擇收集于組分收集器7中的組分b內(nèi)。再由多通進樣選擇閥3選擇乙酸乙酯和苯混和液(50 : 50v/v),同時僅使二通換 向閥265、266處于二位，其余各二通換向閥261、262、263、264處于一位，即僅使活性碳填料柱27與溶劑泵I相連通，由溶劑泵I將乙酸乙酯和苯混和液(50 50v/v)輸送至活性碳填料柱27，對其進行淋洗，此時，溶劑是沿前頭A的方向流過活性碳填料柱27。淋洗液經(jīng)收集選擇閥6選擇收集于組分收集器7中的組分c內(nèi)。保持上步的流路不變，即，僅使活性碳填料柱27與溶劑泵I相連通。所述多通進樣選擇閥3選擇正己烷，由溶劑泵I將正己烷輸送至活性碳填料柱27，對其進行淋洗。淋洗液經(jīng)收集選擇閥6選擇收集于組分收集器7中的組分d內(nèi)。最后，僅使活性碳填料柱27與溶劑泵I相連通，斷開其它的填料柱，同時，使切換裝置25換向，即二通閥251、252處于二位，二通閥253、254處于一位，多通進樣選擇閥3選擇甲苯，由溶劑泵I將甲苯輸送至活性碳填料柱27，對其進行反向洗脫，由多通收集選擇閥6將二惡英收集于組分收集器7中的組分e內(nèi)。然后分析人員可以對收集的組分進行下一步分析。本發(fā)明的樣品前處理裝置由于各閥均采用電控閥，可以通過計算機對其進行全自動控制，針對二惡英、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴和農(nóng)藥殘留等痕量有機污染物樣品溶液能夠?qū)崿F(xiàn)前處理步驟完全自動化，排除了手動前處理二惡英樣品造成的誤差，大大提高了檢測結(jié)果的重復性和準確性，加快了樣品前處理速度，并降低了樣品前處理試劑成本。本發(fā)明通過加載不同控制模塊，通過自動電子閥切換，無需人工干預，實現(xiàn)樣品溶液在專用的酸化硅膠柱、堿性氧化鋁柱和活性碳柱等多個凈化柱上的自動分離、純化，不但為實現(xiàn)樣品中痕量污染物的準確定量提供保障，而且節(jié)省了時間、人工和試劑方面的投入。本發(fā)明的樣品前處理裝置采用將萃取柱設置在裝置機殼的外部，通過機殼外部設置的固定支架，將各萃取柱卡設固定在每個固定支架上，并通過軟管及軟管接頭將各萃取柱分別與設置在機殼內(nèi)對應的二通換向閥26相連接，操作簡單方便，用戶可以直接購買或者根據(jù)需要進行裝填專用凈化萃取柱，可連接常用二惡英凈化分離柱或用戶專用痕量有機物凈化柱，并且可根據(jù)實際需求，三組或任意兩組凈化分離柱隨意組合使用。即，開放式的端口設計，可以實現(xiàn)硅膠填料柱23、氧化鋁填料柱24和活性碳填料柱27等三根凈化分離固相萃取柱的同時串聯(lián)使用，或單獨使用其中的任意兩根或一根凈化分離柱，儀器流路設計具有固相萃取柱的正向、反向的分離凈化功能。本發(fā)明為全封閉系統(tǒng)，自動完成樣品定量進樣和定量收集。樣品在凈化分離過程中能實現(xiàn)活化、淋洗以及洗脫，并自動完成5種溶劑的切換；本系統(tǒng)采用固相萃取柱接口開放式設計，在本實施例中，組分收集器7具有6個通道，一通道用于收集廢液，另外五個通道用于組分收集，通過6通道選擇閥連通其中一個通道。且每個通道連接一收集瓶，即組分收集器7內(nèi)可以包含多個收集瓶，其中組分a至組分f分別為6個收集瓶，在本實施例中，設定組分f為廢液收集瓶。因此每個樣品可實現(xiàn)連續(xù)5段定量收集，獲得凈化分離后的5種組分以供后續(xù)分析。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化與修改，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。而且需要說明的是，本發(fā)明的各組成部分并不僅限于上述整體應用，本發(fā)明的說明書中描述的各技術(shù)特征可以根據(jù)實際需要選擇一項單獨采用或選擇多項 組合起來使用，因此，本發(fā)明理所當然地涵蓋了與本案發(fā)明點有關的其它組合及具體應用。
權(quán)利要求
1.一種樣品前處理裝置，其特征在于，所述樣品前處理裝置包括溶劑泵、固相萃取裝置，所述溶劑泵能定量輸出溶劑，其一端與所述固相萃取裝置的進樣端相連接，另一端與多通進樣選擇閥相連接，所述多通進樣選擇閥與試驗用樣品存儲裝置或多種溶劑存儲裝置相連接；所述固相萃取裝置的收集端與多通收集選擇閥相連接，所述多通收集選擇閥連接組分收集器；所述固相萃取裝置具有能依次串連連通的多個萃取柱，每個所述萃取柱的兩端分別設有能將所述萃取柱與進樣端和收集端相連通或斷開的二通換向閥。
2.如權(quán)利要求I所述的樣品前處理裝置，其特征在于，靠近所述收集端設置的萃取柱為活性碳填料柱，四個橋式連接的二通閥構(gòu)成溶劑流向切換裝置，使溶劑能正向或反向流經(jīng)所述活性碳填料柱；所述切換裝置其中的兩對應端分別與所述活性碳填料柱的兩端相連，所述切換裝置的另外兩對應端分別與能使所述活性碳填料柱和進樣端、收集端相連通或斷開的所述二通換向閥相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的樣品前處理裝置，其特征在于，所述萃取柱還具有硅膠填料柱和氧化鋁填料柱。
4.如權(quán)利要求I所述的樣品前處理裝置，其特征在于，所述溶劑泵與固相萃取裝置之間設有能控制進入處理裝置內(nèi)溶劑壓力的壓力傳感器。
5.如權(quán)利要求I所述的樣品前處理裝置，其特征在于，所述樣品存儲裝置與多通進樣選擇閥之間設有過濾器。
6.如權(quán)利要求I所述的樣品前處理裝置，其特征在于，所述樣品前處理裝置機殼的外部設置有多個固定支架，各所述萃取柱卡設固定在所述固定支架上，通過軟管及軟管接頭與設置在所述機殼內(nèi)的二通換向閥相連接。
7.如權(quán)利要求I至6任一項所述的樣品前處理裝置，其特征在于，所述二通換向閥、多通進樣選擇閥、多通收集選擇閥以及切換裝置均為電控閥。
8.一種樣品前處理方法，其特征在于，所述樣品前處理方法利用權(quán)利要求I至7任一項所述的樣品前處理裝置，包括 1)通過二通換向閥使每個所述萃取柱分別依次與所述樣品前處理裝置的進樣端和收集端相連通，多通進樣選擇閥依次選擇活化溶劑，由溶劑泵將所述活化溶劑輸送至與流路相連通的所述萃取柱，逐一對每個所述萃取柱進行活化，并經(jīng)多通收集選擇閥將對每個所述萃取柱進行活化后的活化溶劑廢液輸送至組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)； 2)將多通進樣選擇閥選擇為與樣品存儲裝置相連通，斷開與切換裝置相連接的萃取柱，并通過所述二通換向閥使其他至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述樣品輸送至所述萃取柱，所述樣品流經(jīng)多通收集選擇閥后，收集于組分收集器的廢液收集瓶內(nèi)； 3)多通進樣選擇閥依次選擇淋洗溶劑，并通過所述二通換向閥使至少一根所述萃取柱與流路相連通，由溶劑泵將所述淋洗溶劑依次輸送到所述萃取柱，對其進行淋洗，使樣品中干擾物從萃取柱上淋洗；使樣品中的目標物和淋洗溶液一起經(jīng)多通收集選擇閥進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)，或使樣品中的目標物轉(zhuǎn)移至串聯(lián)的下一級萃取柱上，所述淋洗溶劑經(jīng)多通收集選擇閥選擇進入組分收集器中相應的組分收集瓶內(nèi)； 4)斷開其它所述萃取柱，僅使與切換裝置相連接的萃取柱與流路相連通，且該萃取柱處于反向連通狀態(tài)，所述多通進樣選擇閥選擇洗脫溶劑，使該洗脫溶劑反向流經(jīng)所述萃取柱，對其進行反向洗脫，由多通收集選擇閥將所述洗脫溶劑及被洗脫的樣品中的目標物收集于組分收集器中的組分收集瓶內(nèi)。
9.如權(quán)利要求8所述的樣品前處理方法，其特征在于，所述步驟I)還包括多通進樣選擇閥依次選擇多種活化溶劑，對至少一個所述萃取柱進行多次活化處理。
10.如權(quán)利要求8所述的樣品前處理方法，其特征在于，在所述步驟I)、步驟3)，與切換裝置相連接的萃取柱處于正向連通狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種樣品前處理裝置及處理方法，其包括溶劑泵、固相萃取裝置，所述溶劑泵的一端與所述固相萃取裝置的進樣端相連接，另一端與多通進樣選擇閥相連接，所述多通進樣選擇閥與試驗用樣品存儲裝置或多種溶劑存儲裝置相連接；所述固相萃取裝置的收集端與多通收集選擇閥相連接，所述多通收集選擇閥連接組分收集器；所述固相萃取裝置具有能依次串連連通的多個萃取柱，每個所述萃取柱的兩端分別設有能將所述萃取柱與進樣端和收集端相連通或斷開的二通換向閥。本發(fā)明的樣品前處理裝置簡化了樣品在實驗室中的手動處理，最小化了環(huán)境帶來的影響，減少了樣品前處理的時間。
文檔編號G01N1/28GK102967495SQ20121047749
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者田莉娟, 李東旭, 王洪凱 申請人:北京普立泰科儀器有限公司