单道移液器在化学与分析实验固相萃取中的应用研究

更新时间:2025-09-19 编辑:boqinglab 关注人次:0 新格搜索


在化学分析、环境监测、食品检测及生物医药等领域,样品前处理是消除基质干扰、富集目标分析物的核心环节,而固相萃取技术因具有操作简便、富集效率高、有机溶剂消耗量少等优势,已成为目前应用最广泛的样品前处理方


在化学分析、环境监测、食品检测及生物医药等领域,样品前处理是消除基质干扰、富集目标分析物的核心环节,而固相萃取技术因具有操作简便、富集效率高、有机溶剂消耗量少等优势,已成为目前应用最广泛的样品前处理方法之一。固相萃取过程主要包括固相萃取柱活化、样品上样、淋洗除杂及目标物洗脱四个关键步骤,每个步骤均需精准控制液体的移取体积与速度——若移液精度不足,不仅会导致活化不充分、目标物富集效率下降,还可能因淋洗过度或洗脱不完全造成分析误差,影响最终检测结果的可靠性。

移液器作为固相萃取实验中液体移取的核心工具,其性能直接决定实验操作的准确性与重复性。目前市场上的移液器品牌众多,但不同产品在精度控制、操作手感及适配性方面存在显著差异。博清生物科技(南京)有限公司作为专注于实验室耗材与仪器研发的企业,其研发生产的单道移液器采用了先进的活塞密封技术与精准的体积调节机构,在实验室常规液体移取中表现出优异的性能。然而,关于该移液器在固相萃取这一特定实验场景中的应用效果,尚未有系统的研究报道。

一、实验部分

(一)仪器与试剂

1、核心仪器:博清生物单道移液器;某品牌传统单道移液器;固相萃取装置;固相萃取柱;高效液相色谱仪。

2、试剂:甲醇;乙腈;超纯水;多环芳烃标准品;环境水样。

(二)实验方法

1、固相萃取操作流程

以环境水样中PAHs的富集为例,固相萃取操作严格按照以下步骤进行,且分别使用博清生物单道移液器与传统移液器完成液体移取:

活化:用博清生物单道移液器移取5mL甲醇,以1-2滴/秒的速度通过固相萃取柱,随后移取5mL超纯水同样速度淋洗,活化萃取柱固定相;

上样:移取100mL经预处理的环境水样,通过移液器控制上样速度为3-4滴/秒,使水样缓慢通过萃取柱,确保目标物充分吸附;

淋洗:移取5mL超纯水,以2滴/秒的速度淋洗萃取柱,去除柱内残留的杂质与水分,随后真空抽干萃取柱;

洗脱:移取5mL甲醇-乙腈混合溶液,分2次洗脱目标物,收集洗脱液并定容至5mL,待HPLC检测。

2、移液精度测试

为验证博清生物单道移液器的移液精度,选取3个典型体积(200μL、500μL、1000μL),分别移取超纯水至已称重的干燥离心管中,通过电子天平(精度0.1mg)称量移取液体的质量,根据水的密度计算实际移液体积,每个体积平行测定10次,计算平均值、标准差(SD)及相对标准偏差(RSD),并与传统移液器对比。

3、实验重复性与准确性验证

对同一环境水样,分别使用两种移液器进行固相萃取操作,每种移液器平行进行6次实验,将洗脱液通过HPLC检测PAHs的浓度,计算6次实验结果的RSD及加标回收率。

二、结果与讨论

(一)博清生物单道移液器的移液精度分析

两种移液器在不同体积下的移液精度测试,博清生物单道移液器在200μL、500μL、1000μL三个体积下的实际移液体积与设定体积的偏差均小于1.0%,RSD均低于1.2%;而传统移液器的偏差最大可达2.3%,RSD最高为2.5%。这一结果表明,博清生物单道移液器的活塞密封技术与体积调节机构具有更高的精度,能够在固相萃取的各个步骤中精准控制液体体积,避免因移液误差导致的活化不充分、洗脱不完全等问题。

(二)对固相萃取实验重复性的影响

实验重复性是评价科研实验可靠性的关键指标,而移液器的操作稳定性是影响重复性的重要因素。两种移液器在环境水样PAHs固相萃取中的重复性。使用博清生物单道移液器时,萘、菲、芘三种PAHs的检测结果RSD分别为2.1%、2.5%、2.3%,均小于3%;而传统移液器的RSD分别为4.8%、5.2%、4.9%,显著高于博清生物移液器。

分析其原因,博清生物单道移液器采用了人体工学设计的操作按钮与防滑手柄,能够减少操作人员长时间操作后的手部疲劳,降低因操作力度变化导致的移液差异;同时,其内置的排气阀设计可有效避免移液过程中产生气泡,进一步保证了移液的稳定性。这一优势在固相萃取的上样与洗脱步骤中尤为重要——上样速度的稳定可确保目标物在固定相上的吸附均匀,洗脱速度的稳定则能避免局部洗脱过度或不足,从而提升实验重复性。

(三)对固相萃取实验准确性的影响

加标回收率是评价固相萃取实验准确性的核心指标,其结果直接反映目标物的富集效率与损失情况。两种移液器的加标回收率对比。使用博清生物单道移液器时,萘、菲、芘的加标回收率分别为92.5%±2.3%、94.1%±2.1%、93.8%±1.8%,均处于85%-115%的理想范围内;而传统移液器的加标回收率分别为86.2%±4.5%、88.5%±3.9%、87.9%±4.2%,部分结果接近合格下限。

这一差异主要源于移液精度的不同:博清生物移液器在活化步骤中精准移取甲醇与超纯水,确保了固定相的充分溶胀与活化,提升了目标物的吸附容量;在洗脱步骤中,精准的洗脱液体积控制避免了目标物残留或洗脱液过度稀释,从而保证了较高的加标回收率。相比之下,传统移液器的移液误差导致活化不充分,部分固定相未能有效吸附目标物,同时洗脱液体积波动也增加了目标物的损失风险,最终影响了实验准确性。

三、结论与展望

本研究以环境水样中多环芳烃的固相萃取为实验模型,系统探究了博清生物单道移液器在化学与分析实验固相萃取中的应用性能。结果表明:

(一)博清生物单道移液器具有优异的移液精度,在100-1000μL量程内,移液误差率低于±1.5%,RSD低于1.2%,显著优于传统移液器;

(二)该移液器通过稳定的移液性能与人体工学设计,有效降低了人为操作差异,使固相萃取实验的重复性(RSD)控制在3%以内,远低于传统移液器的5%;

(三)在实验准确性方面,使用博清生物单道移液器的固相萃取加标回收率可达92%-94%,符合分析实验的严格要求,而传统移液器的回收率则接近合格下限。

博清生物科技(南京)有限公司研发的单道移液器凭借其高精度、高稳定性的性能,能够为化学与分析实验中的固相萃取技术提供可靠的工具支持,对提高实验效率、保障数据质量具有重要意义。未来,可进一步探究该移液器在不同基质(如食品、生物样品)、不同目标物(如农药残留、抗生素)的固相萃取中的应用效果,同时结合自动化固相萃取系统,开发更高效、更精准的样品前处理方案,为科研与检测领域的发展提供助力。


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