MS-Clean™ IC系列前處理離子小柱

一、前言

     MS-Clean™ IC系列樣品前處理離子柱產(chǎn)品適用于對各類樣品(如各類食品、面粉、乳制品、飲用水、化妝品…)進行分析物的固相萃取和樣品的基體消除。所謂的樣品基體去除是指利用樣品中基體組分與樣品前處理小柱中的固定相之間的也有結合使基體中的干擾組分保留在樣品前處理小柱上，而被分析物則不被保留直接通過樣品前處理小柱，從而進行后續(xù)的分析測定。這樣就可消除樣品基體中共存組分對測定的干擾。對于分析物的直接固相萃取方法則是將分析樣品的溶液通過樣品前處理小柱時，分析物由于*的結合作用被直接保留在樣品前處理小柱上，而樣品中的基體組分則不被保留，從而通過樣品前處理小柱，隨后再使用合適的洗脫劑將萃取于樣品前處理小柱上的被分析物洗脫下來進行后續(xù)的分析測定，這種方法也可達到分析物富集和樣品基體去除的作用。

     技術的應用，*解決了壓力大引起的柱體崩開的問題。同時大規(guī)格柱容量的前處理小柱可以使基體的消除更加*。

MS-Clean™ IC系列離子小柱重要技術指標：

²    篩板：高純燒結聚乙烯

²    填料：球形40-50um大孔樹脂/高容量離子交換樹脂

²    離子殘留：ppb級

表1為MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱及其應用：   

二、MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱的應用

2.1 MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱的預處理

   為了獲得良好的分析結果，在使用MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱時應遵循如下原則。

1）        為了除去樣品前處理柱上的微量離子性污染物并對柱填料進行預處理，應該在使用前按照表2所列的合適體積的去離子水或其他適當?shù)娜軇悠非疤幚碇M行沖洗。

當進行低濃度分析物的樣品前處理時（如用定量環(huán)進行100ppb到1ppm的Cl^-預處理），應該首先按照表2*的方法對樣品前處理柱進行沖洗。然后再用2mL去離子水沖洗，并將此過柱液注入注射進樣進行離子色譜的空白實驗。如果空白值太大，表明前處理柱的沖洗不夠充分，此時應該對前處理柱進行重新沖洗并測定空白進行檢驗。

3）        不管是處理樣品溶液還是標準溶液，都應該將開始的流出液棄去不用。例如，將樣品溶液加入5mL的注射器中后，應該將開始先流出的3mL流出液棄去后，再收集下邊的2mL流出液,用來進樣進行離子色譜測定。

5）        應該注意前處理柱 必須在垂直的情況下使用，這樣對于樣品的前處理才會取得理想的結果。

表2 MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱的預處理方法

2.2 如何利用MS-Clean™ IC系列樣品前處理柱進行回收率測定實驗

    基體去除回收率實驗可以用來評價由于與基體組分一起保留于樣品前處理柱上而造成的分析物的損失量。在大多數(shù)效果理想的前處理方法中，回收率應該接近于。該回收率的測定可大體按照這樣的方法測定，讓一分析物的溶液按一定的流速通過樣品前處理柱，樣品基體被保留在柱上被除去，而分析物則通過該柱，測定出通過該柱的分析物的濃度，就可計算出回收率，具體測定方法如下：

A 首先按照表2*的方法對樣品前處理柱進行預處理。

B 用合適的標準溶液對離子色譜分析方法進行校正。

C 對于1.0cc前處理柱，將離子色譜標準溶液在壓力推動下通過前處理柱，棄去前面的3mL流出液,收集其后的2mL流出液進行離子色譜分析。對于前處理柱，將離子色譜標準溶液在壓力推動下通過前處理柱，棄去前面的6mL流出液,收集其后的2mL流出液進行離子色譜分析。

D 用校準校正方法對經(jīng)過處理的標準溶液進行定量。

如果計算所得到的回收率不能令人滿意，則表明樣品可能已經(jīng)被存在于前處理中的液體所稀釋。產(chǎn)生這種情況的原因可能是棄去的流出液的體積的選擇不夠準確，在一般情況下，對于1.0cc前處理柱，3mL的流出液棄去體積是足夠的，而對前處理柱，6mL的流出液棄去體積是足夠的。

E  在樣品基體中進行標準加入實驗，并重復進行回收率測定計算。

有時測定所得的回收率較低，其原因可能是分析物與基體一起發(fā)生了共沉淀而被柱填料所保留（如Ag柱和Ba柱大多如此），也有可能是由于分析物結合于基體組分上所導致，有時可以通過調節(jié)溶液PH來改善回收率。例如對于Ag柱和Ba柱，當回收率較低時，對樣品溶液進行適當?shù)南♂尶筛纳苹厥章?。這是因為如果基體離子的含量太高，在過柱時基體成分發(fā)生沉淀時，部分分析物可以被該沉淀吸附，從而造成回收率的下降，稀釋溶液可在一定程度上消除這種狀況。

圖中：A為二次去離子水過MS-Clean™ IC小柱后的色譜圖

      B為二次去離子水直接進樣的色譜圖

      C為二次去離子水過進口某品牌小柱后的色譜圖

      D為二次去離子水過國產(chǎn)某品牌小柱后的色譜圖

從對比譜圖中可以看出，MS-Clean™ IC系列預處理柱中離子殘留濃度極低，保證檢測的準確性。而某品牌及進口品牌離子殘留中有硝酸根離子、硫酸根離子，將對實際樣品的檢測帶來影響。

2.3 MS-Clean™ IC-H柱

MS-Clean™ IC-H柱是以H型聚苯乙烯基強酸樹脂為調料的樣品前處理柱。該樹脂對于多價陽離子如鈣離子和過渡金屬離子具有很好的選擇性。該前處理柱主要被用來去除樣品基體中的堿土金屬離子、過渡金屬離子和碳酸根離子，也用來中和樣品溶液的強堿性。在水分充分溶脹的情況下，1.0cc的該類前處理柱的陽離子交換容量為2.0~2.5meq，的該類前處理柱的陽離子交換容量為6.0~6.6meq。使用1.0cc的該類前處理柱，10mL的0.2MNaOH可以被中和；使用的該類前處理柱，30mL的0.2MNaOH可以被中和，該類樹脂可在溶液PH0~14范圍內保持穩(wěn)定。

2.3.1 MS-Clean™ IC-H柱的應用：碳酸根CO₃^2-去除

     與氮氣或氦氣吹掃操作結合，Pre IC- H柱可以非常有效地從樣品溶液中除去CO₃^2-離子，其過程是首先將樣品溶液以表2*的標準方法通過Pre IC-H柱，在該過程中樣品溶液即被酸化，碳酸根CO₃^2-被轉化為H₂CO₃，再用氮氣或氦氣吹掃該溶液5min就可以將碳酸H₂CO₃去除干凈。采用這種方法可以從不少于10mL的樣品溶液中將大于400ppm的碳酸根CO₃^2-去除干凈，當然該過程也會受到樣品中存在的其他陽離子濃度高低的影響。

2.3.2 MS-Clean™ IC-H柱的應用：樣品溶液的酸化 

     與MS-Clean™ IC-RP柱結合，MS-Clean™ IC-H柱可用來除去樣品溶液中存在的具有干擾性的弱酸性基體組分。其過程是首先將溶液通過MS-Clean™ IC- H柱，則該溶液被轉化為酸性，此時溶液中的弱酸性干擾基體組分以疏水性電中性形式存在，再將此溶液通過MS-Clean™ IC-RP柱,則弱酸性干擾基體組分就會被吸附在MS-Clean™ IC-RP柱上，被測成分則通過該柱，這樣就達到了消除干擾的目的。

2.4 MS-Clean™ IC-Ag柱

     MS-Clean™ IC- Ag柱的柱填料中包含有強酸型陽離子交換樹脂的銀鹽Ag⁺形式。除過其中的離子型銀鹽Ag⁺形式外，MS-Clean™ IC -Ag柱的柱填料與MS-Clean™ IC-H柱的填料相似。MS-Clean™ IC-Ag柱的作用是利用生成銀鹽沉淀的原理除去樣品溶液中的Cl^-、Br^-、I^-、AsO₄^3-、CrO₄^2-、CN^-、MoO₄^2-、PO₄^3-、SeO₃^2-、SeCN^-、SO₃^2-、S^2-、SCN^-和WO₄^2-等離子。該方法在使用前應該對目標化合物的回收率進行考察。另外該方法在酸性溶液中對于NO₃^-離子的回收率偏低，其回收率高低的程度取決于樣品溶液的酸度和體積大小。

當用水將樹脂充分溶脹后，1.0cc規(guī)格的MS-Clean™ IC-Ag柱的柱容量為2.0~2.2meq，規(guī)格的MS-Clean™ IC Ag柱的柱容量為6.0~6.6meq。例如，使用1.0cc規(guī)格的MS-Clean™ IC -Ag柱可以處理大約9mL濃度為1%的NaCl溶液，使用2.5 cc規(guī)格的MS-Clean™ IC-Ag柱可以處理大約27mL該溶液。

在使用中MS-Clean™ IC Ag柱后常常聯(lián)用有一個MS-Clean™ IC -H柱，其目的是用MS-Clean™ IC- H柱捕獲可能穿透的Ag⁺離子，這樣可以保護后面的分析柱。

還需要特別注意的是使用MS-Clean™ IC -Ag柱時，溶液PH應該在7.0以下，如果溶液PH等于或大于7，則會生成氧化銀沉淀而使MS-Clean™ IC -Ag柱變黑。

2.4.1 回收率數(shù)據(jù)

     使用MS-Clean™ IC- Ag柱時，對2mg/L的F^-,10ppm的SO₄^2-和15ppm的NO₃^-回收率在98%以上。對于高鹽基體中鹵素離子的去除，如果分析物的回收率偏低，則應該對樣品進行適當?shù)南♂?。有時還會發(fā)生分析物在沉淀上的吸附。表3給出了使用規(guī)格的MS-Clean™ IC- Ag柱處理后溶液中Cl^-離子的殘留情況。

   當PO₄^3-是分析物之一時，應該考慮基體對于PO₄^3-回收率的影響。PO₄^3-可與Ag⁺離子形成沉淀而影響其回收率，這種影響的程度取決于樣品基體的成分。此時應該用標準加入法來考察PO₄^3-的回收率。

圖中：A為100mg/L Cl^- 標準溶液過MS-Clean™ IC- Ag小柱后的色譜圖

      B為100mg/L Cl^- 標準溶液過國產(chǎn)某品牌小柱后的色譜圖

      C為100mg/L Cl^- 標準溶液過進口某品牌小柱后的色譜圖

不難看出：MS-Clean™ IC-Ag型預處理柱對氯離子的去除率與進口品牌相當。

從色譜圖中可以看出，高濃度氯離子溶液經(jīng)過MS-Clean™ IC-Ag柱后，氯離子的去除率達到了99.95%以上，解決了亞硝酸根離子測定的干擾問題。

2.5 MS-Clean™ IC Ag/H柱

MS-Clean™ IC Ag/H柱()是包含IC-Ag和IC-H兩種樹脂的層狀復合樹脂柱。

MS-Clean™ IC- Ag/H柱的柱填料中包含銀鹽形式的高容量的強酸型陽離子交換樹脂（IC Ag） 。該柱可用來生產(chǎn)沉淀的方式從樣品溶液中去除Cl^-、Br^-、I^-、AsO₄^3-、CrO₄^2-、CN^-、MoO₄^2-、PO₄^3-、SeO₃^2-、SeCN^-、SO₃^2-、S^2-、SCN^-和WO₄^2-等老子。用這種方法處理樣品時應該對分析目標物的回收率進行測定考察。在酸性樣品溶液中處理樣品時，NO₃^-的回收率可能偏低，偏低的程度取決于溶液的PH和樣品溶液的體積。

   MS-Clean™ IC- Ag/H柱的填料中也包含有氫H⁺型的強酸型聚苯乙烯型的陽離子交換樹脂（IC-H）。該樹脂對多價陽離子如過渡金屬離子和鈣離子Ca²⁺具有很好的選擇。該復合柱開始的設計目的就是為了從樣品基體中除去較高濃度的堿土金屬和過渡金屬離子、中和強堿性樣品溶液和去除樣品中的碳酸根CO₃^2-。在該復合柱的結構中，MS-Clean™IC H樹脂被放在兩層結構中的外層，該層樹脂可除去樣品基體中的可溶性Ag⁺離子和其他陽離子。這種兩層復合柱可以用來代替以串聯(lián)形式連接起來的兩個單柱，另外該柱還有去Ag⁺總量。

    MS-Clean™ IC-Ag/H柱的柱容量為5.5meq（IC -Ag）和1.0meq（IC-H）。

2.6 MS-Clean™ IC-RP

MS-Clean™ IC-RP柱填料是具大孔結構的聚二乙烯基苯聚合物反相填料。這類樹脂對疏水性化合物尤其是不飽和化合物和芳香化合物具有高的選擇性，并可與高效液相色譜的有機溶劑相匹配，其可在整個pH范圍內即PH0~14范圍保持穩(wěn)定。IC-RP柱可以在好多情況下代替C₁₈鍵合硅膠應用于好多領域，特別是當樣品溶液的酸度或堿性*時更應如此。IC- RP柱主要被*來用于從樣品基體中去除下列物質：芳香染料、碳氫化合物、表面活性劑及一些有機羧酸。IC- RP柱也可被用于某些微量組分的富集，在該技術中一些微量的物質首先被從樣品基體分離并濃縮于IC- RP柱上，然后在用zui少量的合適溶劑將這些物質從柱上洗脫下來，在此過程中，達到對微量物質進行分離和富集的目的。由于柱填料中不含陰、陽離子交換位點，其不會保留離子性物質，所以在進行離子交換分析以前，常常使用IC -RP柱從樣品基體中除去疏水性污染物。

    在反相模式中，聚二乙烯基苯樹脂的主要作用模式是疏水性作用。當要使用IC- RP柱處理水溶液時，應該用適量的甲醇處理該柱（參看表2：各種樣品預處理柱的預處理方法），用甲醇處理的主要目的是對填料表面進行潤濕，這樣可使樹脂的處理效率得到zui大發(fā)揮。從下面的兩個實驗可以充分看出使用甲醇對柱進行處理的效果：分別使用兩個IC- RP柱對5mL1000ppm的十二烷基硫酸鈉溶液以4.0mL/min的流速進行處理。這兩個柱中一個經(jīng)過甲醇預處理過，另一個未用甲醇進行預處理，實驗結果時從經(jīng)過甲醇預處理的柱中流出的溶液的十二烷基硫酸鈉的濃度為24ppm，而從未用甲醇進行預處理的柱中流出的溶液的十二烷基硫酸鈉的濃度為979ppm。這說明未經(jīng)甲醇處理的IC- RP柱對陰離子表面活性劑基本沒有保留。

2.6.1 回收率數(shù)據(jù)

     溶液的pH值對羧酸的回收率有極重要的影響。當樣品溶液的酸度處在使羧酸發(fā)生質子化的pH值時，羧酸的回收率嚴重下降。表5簡要概括了使用MS-Clean™IC- RP柱處理幾種羧酸包括一價羧酸、芳香酸和二價羧酸時的回收率數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是zui初的3mL流出液棄去，然后收集其后的2mL流出液測定而得到的。

從表5可以看出，對疏水性較強的有機羧酸，在其溶液中加入少量的異丙醇有利于增加羧酸的回收率。

表5 MS-Clean™ IC -RP柱對一些羧酸類物質的回收率

    這些數(shù)據(jù)說明當將樣品溶液的pH調節(jié)至pH低于2.5時有些疏水性強的有機酸可以用MS-Clean™ IC -RP柱除去。

2.6.2 MS-Clean™ IC- RP柱的應用：表面活性劑的除去

     除可以被用在反相模式中外，IC- RP柱柱還可以被使用在以離子對方式除去離子性物質中。在這種方式中，被*使用的離子對試劑是氫氧化四甲基銨。當使用大于氫氧化四甲基銨的離子對試劑如氫氧化四乙基銨和氫氧化四丙基銨時，無機陰離子的損失會明顯增大。任何能夠使用NH₄OH或TMAOH離子對試劑被以MPIC方式保留的物質均能夠使用IC- RP柱以離子對方式從樣品基體中除去。一般來說，對陰離子表明活性劑的去除，使用離子對的操作方式比使用反相的操作方式時，1.0cc IC -RP柱的柱容量更大；如在反相模式中，1.0cc IC -RP柱可以除去的十二烷基硫酸鈉的量為20 mg，而當以氫氧化四甲基銨為試劑，以離子對操作模式進行時，1.0 cc IC -RP柱則可以除去90mg的十二烷基硫酸鈉。以反相模式進行時，MS-Clean™ IC -RP柱對F^-、Cl^-、PO₄^3-、NO₃^-、和SO₄^2-        回收率＞98%；當以氫氧化四甲基銨為試劑，用離子對操作方式進行時，MS-Clean™ IC- RP柱對這些離子的回收率＞    外殼：科研級聚丙烯

²    密封：超聲波焊接

²    容積：1000mg

²        在使用手動進行樣品預處理時，為了對樣品前處理柱提供必要的壓力，應該使用5mL大小規(guī)格的注射器。

2）        為了使柱床的處理效果達到理想的目的，應該按照表2*的流速使樣品溶液通過樣品前處理柱。對于基于吸附原理的樣品前處理過程，只有當樣品溶液的流速小于4.0mL/min時前處理柱的柱床才能獲得有效的利用；而對于基于離子交換原理的樣品前處理過程，只有當樣品溶液的流速小于2.0mL/min時，前處理柱的柱床才能獲得有效的利用。而當處理的樣品溶液的量小于他的容量時，則過樣速度可適當加大。

4）        如果要被除去的物質為有色物資或其他人眼可觀察到的物質（如AgCl沉淀），則樣品前處理柱一直可使用到有色帶擴展至距離樣品前處理柱出口3/4處。在某些特殊應用情況下，如果想得到該前處理柱的上樣容量，則可讓樣品溶液一直通過該前處理柱，并用適當?shù)臋z測方法進行連續(xù)檢測，直到觀察到柱的穿透為止。

例如，為了測定MS-Clean™ IC-Ag前處理柱對于Cl^-的穿透體積，可將許多份2mL的Cl^-溶液在壓力推動下通過該前處理柱，并使流出液不斷流進盛有5-10mL0.1N AgNO₃的燒杯中，當觀察到AgCl沉淀首成時，則發(fā)生了前處理柱的穿透，此時所通過的樣品溶液的體積就是該體系的穿透體積。

6）96%。 

2.7 MS-Clean™ IC -A柱

      MS-Clean™ IC -A柱（1.0cc）HCO₃^-型的聚二乙烯苯強堿型陰離子交換樹脂。該樹脂是陰離子選擇性的樹脂，其主要被用于樣品基體中陰離子雜質的去除和酸性樣品的中和，主要適用于陽離子的分析。該柱也被用于從糖蛋白水解液或碳水化合物樣品中去除陰離子氨基酸、多肽、蛋白質以及其他污染物。在水充分溶脹的情況下，1.0 cc IC- A柱的交換容量為0.7meq， IC -A柱的交換容量為2.1 meq。另外該樹脂在pH0~14保持穩(wěn)定。

三、根據(jù)相關標準選擇MS-Clean相關離子小柱

四、訂貨信息：