凝胶净化解决方案-依利特科技

环境

凝胶净化解决方案

作者：依利特

来源：技术专员时间：2025-09-22 15:58:34

前言

凝胶色谱是以多孔凝胶为固定相，利用凝胶孔的空间尺寸效应，使不同大小的分子达到分离的一种色谱技术。按照流动相不同，可以将凝胶色谱分为以有机溶剂为流动相的凝胶渗透色谱 (GPC) 和以水溶液为流动相的凝胶过滤色谱。其中凝胶渗透色谱 (GPC) 运用较多，常用于样品前处理中。

污染物较多的样品常常需要先使用凝胶净化系统进行净化，然后再使用高效液相色谱仪 (HPLC)、气相色谱仪 (GC)、或者是气质 / 液质联用仪 (GC-MS/HPLC-MS) 进行分析；凝胶净化系统可以有针对性地排除干扰物，从而提高分析准确性，同时可保护分析系统。

凝胶渗透分离原理

在样品分离过程中，大于尺寸排阻极限的化合物将会不受阻碍，直接通过柱子；而在工作范围内的小的化合物将会被填料截留，随着溶剂的洗脱逐渐渗透过填料的孔，随后流出柱子，从而达到样品分离的目的。

依利特仪器针对环境、食品等行业需要对有害物质的样品进行前处理的需求，推出 Elite GPC 凝胶净化系统。并使用该系统对植物油中苯并芘、抗氧化剂样品进行了净化，实验表明此系统具有安全、可靠、灵敏度高、操作简便、节省有机溶剂等优点，满足各行业对样品进行凝胶净化前处理的需求。

第 1 章凝胶净化系统介绍

1.1 工作步骤

输送部分：由输液泵将流动相与样品带入凝胶净化柱中；

分离部分：试样中各组分在净化柱中按照分子大小顺序逐渐洗脱，大分子油脂、色素、生物碱、聚合物等先被洗脱出来，而农药等较小分子后被洗脱出来；

检测部分：洗脱出来的物质经过检测器的检测，输出分析谱图；

馏分收集：根据用户设置要求，馏分收集器收集含有目标组分的洗脱液，用于下一阶段的实验分析。其余部分作为废液流出系统。

1.2 仪器设备

1.3 仪器特点

a) 高精度高压恒流泵，输液稳定，重复性佳。

b) 实时压力显示，高、低压报警等功能，保证仪器的安全性。

c) 可变波长紫外 - 可见检测器，波长范围广，灵敏度高。

d) 触摸屏全自动馏分收集器，操作简单，直观。

e) 不锈钢凝胶净化柱可承受更高压力、缩短净化时间、节省有机溶剂、提高工作效率。

第 2 章植物油中苯并芘的测定

2.1 试剂与前处理设备

表 3 主要化学试剂、标准品清单

2.2 实验方法

标准溶液配制

苯并 (a) 芘标准储备液 (100μg/mL)：准确称取苯并 (a) 芘 1mg (精确到 0.01mg) 于 10mL 容量瓶中，用甲苯溶解，定容。避光保存在 0℃~5℃的冰箱中，保存期 1 个月。

苯并 (a) 芘标准中间液 (1.0μg/mL)：吸取 0.10mL 苯并 (a) 芘标准储备液 (100μg/mL)，用乙腈定容到 10mL。避光保存在 0℃~5℃的冰箱中，保存期 1 个月。

苯并 (a) 芘标准工作液：把苯并 (a) 芘标准中间液 (1.0μg/mL) 用乙腈稀释得到 20.0ng/mL 的校准曲线溶液，临用现配。

样品提取

称取 0.4g (精确到 0.001g) 试样，加入 5mL 正己烷，涡旋混合 0.5min，待净化。

样品净化步骤

按照样品净化色谱条件，先取 20.0ng/mL 的校准品 5.0mL，按照样品净化条件进样，根据标准品出峰时间，确定样品馏分收集时间（一般收集标准品色谱峰起点时间 - 0.2min 到落点时间 + 0.2min 之间的馏分）。

设置馏分收集器收集区域，取实验样品 5.0mL，按照样品净化条件进样。

2.3 实验结果

测定苯并芘标准品（20ng/mL）

色谱柱：EliteUQ Bio-Beads S-X3 25×400mm

流动相：环己烷 / 乙酸乙酯 = 50/50

流量：5.0mL/min

检测波长：254nm

进样量：5.0mL

收集：10~12min 的洗脱液

第 3 章食品中抗氧化剂的测定

3.1 试剂与前处理设备

3.2 实验方法

参考《GB 5009.32-2016 食品安全国家标准食品中 9 种抗氧化剂的测定》，根据客户实际情况做优化。

标准溶液配制

抗氧化剂标准物质混合储备液：准确称取 0.1g (精确至 0.1mg) 固体抗氧化剂标准物质，用乙腈溶于 100mL 棕色容量瓶中，定容至刻度，配制成浓度为 1000mg/L 的标准混合储备液，0℃~4℃避光保存。

抗氧化剂混合标准使用液：移取适量体积的浓度为 1000mg/L 的抗氧化剂标准物质混合储备液稀释至浓度为 500mg/L 的混合标准使用液。

样品提取

油类样品：称取 1g (精确至 0.01g) 试样于 50mL 离心管中，加入 5mL 乙腈饱和的正己烷溶液溶解样品，涡旋 1min，静置 10min，用 5mL 正己烷饱和的乙腈溶液涡旋提取（原文此处未标注时间，建议参考标准补充），3000r/min 离心 5min，收集乙腈层于试管中，再重复使用 5mL 正己烷饱和的乙腈溶液提取 2 次，合并 3 次提取液，待净化。同时做空白试验。

样品制备

液体样品混合均匀，取有代表性试样，密封保存。

样品净化

按照样品净化色谱条件，先取 500mg/L 的校准品 5.0mL，按照样品净化条件进样，根据标准品出峰时间，确定样品馏分收集时间（一般收集标准品色谱峰起点时间 - 0.2min 到落点时间 + 0.2min 之间的馏分）。

称取样品 10g (精确至 0.01g) 于 100mL 容量瓶中，以乙酸乙酯和环己烷混合溶液定容至刻度，作为母液；取 5mL 母液于 10mL 容量瓶中以乙酸乙酯和环己烷混合溶液定容至刻度，待净化。

设置馏分收集器收集区域，取实验样品 5.0mL，按照样品净化条件进行净化。收集流出液，40℃下旋转蒸发至干，加 2mL 乙腈定容，过 0.22μm 有机系滤膜，供液相色谱测定。同时做空白试验。

3.3 实验结果

测定抗氧化剂标准品（500mg/L）

色谱柱：EliteUQ Bio-Beads S-X3 25×400mm

流动相：环己烷 / 乙酸乙酯 = 50/50

流速：5.0mL/min

检测波长：254nm

进样量：5.0mL

收集：8~13min 的洗脱液

第 4 章土壤和沉积物半挥发性有机物的测定

4.1 试剂与前处理设备

4.2 实验方法

标准溶液配制

凝胶渗透色谱校准溶液：含有玉米油 (25 mg/ml)、邻苯二甲酸二 (2 - 二乙基己基) 酯 (1 mg/ml)、甲氧滴滴涕 (200 mg/L)、苝 (20 mg/L) 和硫 (80 mg/L) 的混合溶液。
半挥发性有机物标准贮备液：rho=1000 mg/L ~ 5000 mg/L，市售有证标准溶液。
半挥发性有机物标准中间液：rho=200 mu g/ml ~ 500 mu g/ml，用二氯甲烷 - 丙酮混合溶剂 (体积比 1:1) 稀释半挥发性有机物标准贮备液。
内标贮备液：rho=5000 mg/L，1,4 - 二氯苯 - d4、萘 - d8、苊 - d10、菲 - d10、䓛 - d12 和苝 - d12，市售有证标准溶液。亦可选用其他性质相近的半挥发性有机物做内标。
内标中间液：rho=200 mu g/ml ~ 500 mu g/ml，用二氯甲烷 - 丙酮混合溶剂 (体积比 1:1) 稀释配置内标贮备液，并混匀。
替代物贮备液：rho=1000 mg/L ~ 4000 mg/L，苯酚 - d6、2 - 氟苯酚、2,4,6 - 三溴苯酚、硝基苯 - d5、2 - 氟联苯、4,4’- 三联苯 - d14 等市售有证标准溶液。
干燥剂：优级纯无水硫酸钠 (Na₂SO₄) 或粒状硅藻土 250 μm~150 μm (60 目～100 目)，置于马弗炉中 400℃烘烤 4h，冷却后装入磨口玻璃瓶中密封，于干燥器中保存。

样品准备

将样品放在搪瓷盘或不锈钢盘上，混匀，除去枝棒、叶片、石子等异物，按照 HJ/T 166 进行四分法粗分。用于筛选污染物为目的的样品，应对新鲜样品进行处理；自然干燥不影响分析目的时，也可将样品自然干燥；新鲜土壤或沉积物样品可采用冷冻干燥和干燥剂方法干燥。如果土壤或沉积物样品中水分含量较高 (大于 30%)，应先进行离心分离出水相，再进行干燥处理。

称取 20g (精确到 0.01g) 的新鲜样品，加入一定量的干燥剂混匀、脱水并研磨成细小颗粒，充分拌匀直到散粒状，全部转移至提取容器中待用。

样品提取

a) 索氏提取：将制备好的土壤或沉积物样品全部转移入索氏提取套筒，加入校准曲线中间点以上浓度的替代物中间液（二氯甲烷 - 丙酮体积比 1:1 混合溶剂稀释替代储备液到rho=200 mu g/ml ~ 500 mu g/ml），小心置于索氏提取器回流管中，在圆底溶剂瓶中加入 100ml 二氯甲烷 - 丙酮混合溶剂 (体积比 1:1)，提取 16h~18h，回流速度控制在每小时 4~6 次。然后停止加热回流，取出圆底溶剂瓶，待浓缩。
b) 加压流体萃取：按照 HJ 783 执行。

样品浓缩

在室温条件下，开启氮气至溶剂表面有气流波动（避免形成气涡），用二氯甲烷多次洗涤氮吹过程中已露出的浓缩器管壁。浓缩至约 2ml，停止浓缩。加入约 5ml 凝胶渗透色谱流动相，进行溶剂转换，再浓缩至约 1ml，待净化。

样品净化步骤

当分析的目的是筛查全部半挥发性有机物时，应选用凝胶渗透色谱净化方法。

a) 凝胶渗透色谱柱的校准：按照仪器说明书对凝胶渗透色谱柱进行校准，凝胶渗透色谱校准溶液得到的色谱峰应满足以下条件：所有峰形均匀对称；玉米油和邻苯二甲酸二 (2 - 二乙基己基) 酯的色谱峰之间分辨率大于 85%；邻苯二甲酸二 (2 - 二乙基己基) 酯和甲氧滴滴涕的色谱峰之间分辨率大于 85%；甲氧滴滴涕和苝的色谱峰之间分辨率大于 85%；苝和硫的色谱峰不能重叠，基线分离大于 90%。
b) 确定收集时间：半挥发性有机物的收集时间初步定在玉米油出峰之后至硫出峰之前，苝洗脱出以后，立即停止收集。然后用半挥发性有机物标准中间液进样形成标准物谱图，根据标准物质谱图进一步确定起始和停止收集时间，并测定其回收率。沸点较低的半挥发性有机物的回收率受浓缩等因素影响导致回收率下降，当大部分的目标物回收率均大于 90% 时，即可按此收集时间和仪器条件净化样品，否则需继续调整收集时间和其他条件。
c) 提取液净化：用凝胶渗透色谱流动相将样品浓缩液定容至凝胶渗透色谱仪定量环需要的体积，按照确定后的收集时间自动净化、收集流出液，待再次浓缩。