还在为水样的固相萃取发愁吗？高效超薄Empore™固相萃取膜推荐给你！

2019-02-22 21:32:58 北京莱伯泰科仪器股份有限公司

Empore^TM萃取膜

圆盘膜片式固相萃取当下已然成为大体积水样萃取处理最流行的高效手段。固相萃取膜的出现开拓了大体积水样前处理的一页新篇章，而美国3M公司开发的全世界第一种膜片形式的产品Empore^TM萃取膜则成为这一技术的最强音。

而除了这个第一以外，Empore^TM萃取膜还是目前最薄的固相萃取膜，那么问题来了。

薄有什么好处呢？

no.1 可以减少活化和洗脱溶剂的用量。

EmporeTM萃取膜纤薄的膜片轻薄且吸附容量高，所以需要的洗脱体积小，节省溶剂节省成本。

no.2 具有高透水速率和高萃取效率

如下图所示，以700mL/min的流量从水中过滤染料，非常薄的染料吸附带反映了膜片的高效。检测水中多环芳烃时，上样流速可达到100mL/min，效率翻倍提高。

no.3 没有填料堵塞、漏出的问题，保证高回收率

Empore^TM萃取膜片中的吸附剂间隙非常小，且均匀地由PTFE纤维网锁住，彻底消除了颗粒间孔洞，因而固相萃取的效率非常高，也不会有颗粒碎末造成的堵塞问题。

如上图所示，固相萃取过程最容易影响回收率的因素就是在萃取颗粒间形成的沟流、孔洞、和不均匀。Empore^TM萃取膜产品的设计完全消除了沟流和孔洞的问题，也不会有吸附剂粉末脱落的问题。下图为水样上样后，洗脱液浓缩后的对比，Empore^TM萃取膜没有填料漏出。

看来固相萃取膜的薄确实是有很大好处的，那么问题又来了——

怎样才能做到膜这么薄，回收率又这么高呢？

这当然是美国3M的Empore^TM萃取膜才有的秘密武器。

Empore^TM萃取膜膜片的制造过程中，通过特种工艺将固相萃取吸附剂颗粒加载到同期形成的聚四氟乙烯（PTFE）纤维网中，二者比例大约90%:10%，均匀结合，压制成为一张厚度小于0.5mm的膜片，如下图所示。

由于膜片中90%为固相萃取吸附剂颗粒，该膜片可以看作是一张由固相萃取吸附剂形成的“滤纸”，而不再需要其他辅助材料。

这种既薄又有一定弹性的膜片具有非常好的透水性，使其广泛用于水样品固相萃取。

正因为如此，3M的Empore^TM萃取膜成为美国十多个EPA方法的指定参照产品。

目前Empore^TM萃取膜产品已经具有多种吸附剂的丰富产品线，覆盖众多应用领域。经过多年的经验积累与考验，3M的Empore^TM萃取膜引领着技术前沿，是盘式固相萃取产品的最著名的高效并性价比最高的产品。

Empore^TM萃取膜水中有机物检测的应用文集

01▶

水中多环芳烃的检测

试验过程

仪器与试剂

Sepaths UP 柱膜通用全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）；

GC-MS 7890B气相色谱-5977B质谱联用仪（安捷伦公司）；

ET便携式氮吹浓缩系统（莱伯泰科公司）；

IFAD疏水膜干燥装置（莱伯泰科公司）；

多环芳烃混合标液（20μg/mL）；

甲醇（色谱纯）；

二氯甲烷（色谱纯）；

乙腈（色谱纯）；

固相萃取膜（3M Empore^TM C18 47mm）；

蒸馏水；

自来水；

混合标准工作液的配制

取多环芳烃（PAHs）类混合溶液标准物质（20μg/mL）100μL于10mL容量瓶中，用丙酮定容，作为多环芳烃（PAHs）类化合物混合标准工作液（200ng/mL）。

试验方法

样品准备

往1L自来水样品中加入10mL甲醇和1mL的200ng/mL多环芳烃（PAHs）类化合物混合标准工作液，样品的加标浓度为200ng/L。另准备1L自来水样品，加入10mL甲醇，作为空白对照。

固相萃取及浓缩

按照图1所示的方法进行Sepaths UP方法编辑，并加载方法到相应通道，进行样品的固相萃取。收集洗脱液到收集瓶中，用疏水膜干燥装置除水后，进行氮吹浓缩并置换溶剂为乙腈，定容到1.0 mL，待检测。

图1 水中多环芳烃（PAHs）的SPE富集方法

GC-MS测定多环芳烃（PAHs）类化合物

气相色谱条件：色谱柱：DB-5MS，250μm*0.25μm*30m；进样口温度：320℃，不分流进样；柱温：80℃保持2min，以20℃/min升至180℃，保持5min，以10℃/min升至290℃，保持9min；柱流速：1.0mL/min；进样量：1.0μL。

质谱分析条件：四极杆温度：150℃；离子源温度：280℃；扫描模式：SIM；溶剂延迟时间：4min。

实验结果

水中多环芳烃（PAHs）类化合物混标色谱图

图2为多环芳烃（PAHs）类化合物混标色谱图。

图2 水中多环芳烃（PAHs）类化合物混标色谱图

水中多环芳烃（PAHs）类化合物加标样品色谱图

图3为多环芳烃（PAHs）类化合物加标样品色谱图。

图3水中多环芳烃（PAHs）类化合物混标色谱图

GC-MS测定多环芳烃（PAHs）类化合物回收率

用GC-MS检测水中16种多环芳烃（PAHs）类化合物回收率计算结果如表1，加标回收率为74.8%~100.2%，重现性RSD为3.4%~9.8%。

表1 水中多环芳烃（PAHs）类化合物的回收率

结论与讨论

使用LabTechSepaths UP 柱膜通用全自动固相萃取系统对1L自来水中16种多环芳烃（PAHs）类化合物萃取富集处理，再经疏水膜干燥装置除水、氮吹仪氮吹浓缩后的加标回收率为74.8%~100.2%，重现性RSD为3.4%~9.8%，回收率高，重现性良好，说明LabTech Sepaths UP 柱膜通用全自动固相萃取系统适用于大体积水样中低浓度多环芳烃（PAHs）类化合物的萃取富集，适于其试验样品前处理。

参考标准

1、HJ 478-2009 水质多环芳烃的测定液液萃取和固相萃取高效液相色谱法

02▶

水中多氯联苯的检测

仪器和试剂

Sepaths UP全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）

MV-5多通道平行浓缩仪（莱伯泰科公司）

7890B气相色谱仪（安捷伦公司）

固相萃取膜（3M EmporeTM C18 47mm）

甲醇（色谱纯，Fischer公司）

二氯甲烷（色谱纯，Fischer公司）

标准液：ρ=100ng/mL，溶剂为甲醇（购买市售有证的标准液配制）。

去离子水（市售实验室的纯净水，要求在被检测化合物检出限内无干扰物）

实验部分

样品制备

使用已洗净的1L玻璃样品瓶，装取去离子水1000mL，水中加1%甲醇进行样品改性，再加入100μL标准液充分摇匀。

样品溶液固相萃取方法见图1

图1 PCBs固相萃取仪器方法

取出收集瓶，疏水膜除水。将浓缩瓶放入MV5浓缩仪浓缩，温度设置35℃，氮气压力2psi，看到浓缩瓶中液面微微吹动即可，待液体近干，用1mL甲醇定容，对照品浓度为10ng/mL，同时进气相色谱分析。

仪器分析

气相色谱条件

色谱柱：HP-5；

升温程序：初始80℃，以20℃/min升至200℃，然后4℃/min升至250℃，保持2min，以30℃/min升至280℃，保持5min；

进样方式：分流进样，50%；

进样量：1.0μL；

进样口温度：250℃；

检测器：ECD，温度300℃。

气相色谱谱图

图2 10ng/mL PCBs标准谱图

图3水样品加标 PCBs萃取回收谱图

实验结果

如表1所示，加入1%甲醇改性后的水样，7种PCBs自动萃取后样品回收率稳定，其中对照品浓度为10ng/mL。

表 1%甲醇改性样品固相萃取样品回收

结论

实验用添加1%甲醇的方法改性水样，使用Sepsths UP全自动固相萃取仪装置、MV-5多通道平行浓缩仪对水中7种多氯联苯进行加标固相萃取和浓缩，在最终浓度为10 ng/mL的低浓度下，实验回收率在65%~99%，6组重复性RSD在2.9-5.5%，结果良好。

03▶

水中有机磷的检测

仪器与试剂

Sepaths UP 柱膜通用全自动固相萃取系统（莱伯泰科公司）；

GC-MS 7890B气相色谱-5977B质谱联用仪（安捷伦公司）；

ET便携式氮吹浓缩系统（莱伯泰科公司）；

Minilab全自动稀释配标仪（莱伯泰科公司）；

IFAD疏水膜干燥装置（莱伯泰科公司）；

12种有机磷标液敌敌畏、速灭磷、甲拌磷、乐果、二嗪磷、异稻瘟净、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、对硫磷、稻丰散（100μg/mL）；

甲醇（色谱纯）；

丙酮（色谱纯）；

二氯甲烷（色谱纯）；

正己烷（色谱纯）；

固相萃取膜（3M EmporeTM C18 47mm）；

纯净水

实验方法

样品准备

取1L纯净水样品，加入10mL甲醇和50μL 1μg/mL有机磷类化合物混合标准工作液，样品的加标浓度为50ng/L。另准备1L纯净水样品，加入10mL甲醇，作为空白对照。

固相萃取及浓缩

按照图1所示的方法进行Sepaths UP方法编辑，并加载方法到相应通道，进行样品的固相萃取。收集洗脱液到收集瓶中，用疏水膜干燥装置除水后，进行氮吹浓缩并置换溶剂为正己烷，定容到1.0 mL，待检测。

图1 水中有机磷SPE富集方法

GC-MS测定有机磷类化合物

气相色谱条件：色谱柱：HP-5ms，30m*250μm*0.25μm；进样口温度：200℃，不分流进样；柱温：60℃保持0.5min，以70℃/min升至100℃，以45℃/min升至180℃，以20℃/min升至200℃，保持6.5min，以45℃/min升至280℃，保持10min；柱流速：1.0mL/min；进样量：1.0μL。

质谱分析条件：四极杆温度：150℃；离子源温度：280℃；传输线温度：280℃；扫描模式：SIM；溶剂延迟时间：3min。

实验结果

有机磷类化合物混标色谱图

下图为有机磷类化合物混标色谱图。

图2 有机磷类化合物混标色谱图

水中有机磷类化合物加标样品色谱图

下图为水中有机磷类化合物加标样品色谱图。

图3 水中有机磷类化合物加标样品色谱图

水中有机磷类化合物空白样品色谱图

下图为水中有机磷类化合物空白样品色谱图。从图中可以看出空白样品中没有12种有机磷检出。

图4 水中有机磷类化合物空白样品色谱图

水中有机磷类化合物加标回收率

用GC-MS检测水中有机磷类化合物加标回收率计算结果如下表，加标回收率为76.4%~99.3%，重现性RSD为1.7%~8.8%。

表1 水中有机磷类化合物的回收率

结论与讨论

使用LabTech Sepaths UP 柱膜通用全自动固相萃取系统对1L纯净水中12种有机磷类化合物萃取富集处理，再经疏水膜干燥装置除水、氮吹仪氮吹浓缩后的加标回收率为76.4%~99.3%，重现性RSD为1.7%~8.8%，回收率高，重现性良好。

参考标准

SL 739-2016水质有机磷农药的测定固相萃取-气相色谱法

04▶

水中20中半挥发性有机物的检测

仪器和试剂

SepathsUP柱膜通用全自动固相萃取仪（莱伯泰科公司）；

GCMS气相色谱质谱（安捷伦公司）；

MV-5多通道平行浓缩仪（莱伯泰科公司）。

水：（市售实验室的纯净水，要求在被检测化合物检出限内无干扰物）；

甲醇：（色谱纯， FisherChemical）；

乙腈：（色谱纯， FisherChemical）；

二氯甲烷：（分析纯，北京化工厂）；

正己烷：（色谱纯，FisherChemical）；

固相萃取膜（3M EmporeTM C18 47mm）；

标准溶液：六氯丁二烯，克百威，溴氰菊酯，六六六滴滴涕，阿特拉津，百菌清，甲基对硫磷，马拉硫磷，苯并芘（溶剂：甲醇，浓度：100mg/L）；敌敌畏，毒死蜱，乐果（溶剂：丙酮，浓度：100mg/L）；

标样工作液（1mg/L）：分别取3.7的标准溶液各100μL置于10mL容量瓶中，用甲醇定容后待用。

实验部分

样品处理

样品制备：使用已洗净的1L玻璃样品瓶，取纯净水1L，加入50μL标样工作液，水中标品浓度为50ng/L，20mL甲醇，混匀。同时准备4个平行水样。

固相萃取

将样品瓶放入SepathsUP全自动固相萃取仪，检查溶剂量和气路密封性完好。将4个C18萃取盘分别装到SepathsUP的3个适配器上，密封好。

设定固相萃取方法，如图1所示，启动程序，同时进行3个样品的固相萃取过程。

收集的洗脱液用除水膜去除水分后，于MV-5多通道平行浓缩仪上40℃氮吹浓缩至近干，用1 mL甲醇定容，进GCMS分析。

图1自动固相萃取仪固相萃取流程

仪器分析

气相色谱条件

色谱柱：AgilentHP-5ms Ultra Inert 毛细管柱：30 m x 250 μm x 0.25 μm；

进样口温度：250℃；

柱温程序：初始温度70℃，保持2min，以25℃/min升至150℃，然后以3℃/min升至200℃，再以8℃/min升至280℃，保持10min；

进样量：1 μL；

进样方式：不分流进样。

质谱条件

离子源温度：230℃；

四极杆温度：150℃；

辅助加热温度：290℃；

溶剂延迟：5min；

扫描方式：SIM。

结果和讨论

标准工作液色谱图

标准工作液用GCMS分析后，得到的色谱图见图3。

图2标准品色谱图

加标水样色谱图

图3加标水样色谱图

加标水样品的回收率

加标水样品经固相萃取富集后，浓缩置换溶剂，并用GCMS分析，最后和相应浓度的标样进行对比计算，计算得到的加标回收率及相对标准偏差如表1所示。

表1加标水样过C18萃取膜的回收率及RSD(n = 3)

结论

本文采用SepathsUP全自动固相萃取仪、EmporeTM C18固相萃取膜、MV-5多通道平行浓缩仪和GCMS测定1L水中的20种半挥发性有机污染物，回收率在54.3-103.9%，重复性RSD为1.8%-9.0%，低于10.00%。此方法同时处理水中多种不同种类的有机污染物，除六氯丁二烯外回收率均较好，结果平行性较理想，相对于单种类萃取节约了成本增加了效率，在水样处理中具有显著优势。

参考文献：

[1]GB/T 5750 生活饮用水标准检验方法

[2] HJ699-2014 水质有机氯农药和氯苯类化合物的测定气相色谱-质谱法

[3] HJ 478-2009水质多环芳烃的测定液液萃取和固相萃取高效液相色谱法

05▶

水中微囊藻毒素的检测