離心濃縮儀在液相色譜(LC,尤其是HPLC和LC-MS)樣品前處理中扮演著“樣品富集與溶劑置換"的核心角色,是提高分析靈敏度和方法兼容性的工具。
在LC分析前使用離心濃縮儀,主要為了解決以下三個關(guān)鍵問題:
1、濃縮富集,提高靈敏度:將大體積樣品中的痕量目標(biāo)物濃縮到小體積,使其濃度達到LC或LC-MS的檢測限以上。這是常見的應(yīng)用。 2、溶劑置換,提升兼容性:將目標(biāo)物從與LC流動相不兼容的溶劑(如高濃度有機相、離子對試劑、揮發(fā)性溶劑)中轉(zhuǎn)移到與流動相兼容的溶劑中。
3、去除干擾,純化樣品:通過溫和蒸發(fā),去除樣品基質(zhì)中易揮發(fā)的干擾物質(zhì)或緩沖鹽,減少基質(zhì)效應(yīng)和儀器污染。
環(huán)境水樣分析:將1升水樣中的農(nóng)藥殘留、抗生素等,通過固相萃取洗脫后,洗脫液體積可能仍有5-10mL。通過離心濃縮至0.5-1mL,濃度提高10-20倍,才能被LC-MS檢出。
生物樣品分析:血漿、尿液中的藥物代謝物濃度極低。蛋白質(zhì)沉淀或液液萃取后,有機相體積較大,需要濃縮至干或小體積,再復(fù)溶進樣。
天然產(chǎn)物篩選:植物粗提物體積大、目標(biāo)活性成分濃度低,需濃縮后方可進行LC指紋圖譜分析。
在復(fù)雜前處理后,樣品的溶劑環(huán)境可能不適合直接進樣:
離子對色譜后的樣品:如果后續(xù)想用LC-MS分析,必須去除離子對試劑(如TFA、七氟丁酸),否則會嚴(yán)重抑制離子化信號。方法是:將樣品吹干,再用適合MS的溶劑復(fù)溶。正相萃取后的樣品:收集到的洗脫液是正己烷、氯仿等非極性溶劑,與反相LC流動相不互溶。需要吹干后,用甲醇/乙腈/水復(fù)溶。高有機相樣品:固相萃取的洗脫液往往是高比例乙腈或甲醇。如果想進行弱保留化合物分析,直接進樣可能導(dǎo)致峰形不佳。可部分吹干后,用初始流動相復(fù)溶。
原則:在保證目標(biāo)物穩(wěn)定性的前提下,盡可能高效。
揮發(fā)性有機溶劑:如乙腈、甲醇、丙酮,室溫或30-40℃ 即可,真空下沸點很低。水溶液:需要較高溫度,45-60℃,以提供足夠蒸發(fā)能。熱敏感物質(zhì):如蛋白質(zhì)、多肽、某些抗生素,應(yīng)使用 ≤35℃ 的低溫,甚至只靠真空濃縮。終點判斷與防止“過干"
LC-MS應(yīng)用大忌:將樣品過度干燥。某些目標(biāo)物(尤其是某些極性化合物或蛋白質(zhì))在干燥后,會不可逆地吸附在管壁,導(dǎo)致復(fù)溶回收率極低。
實踐:濃縮至剛好干燥或剩余少量液膜時立即停止。對于經(jīng)驗不足者,可設(shè)置定時檢查,或使用帶有光學(xué)傳感器的型號自動判斷終點。
溶劑選擇:復(fù)溶劑應(yīng)盡可能與LC的初始流動相組成接近。例如,如果你的LC方法起始是5%乙腈/95%水,那么用5%乙腈水溶液復(fù)溶比用純乙腈更好,可以避免溶劑效應(yīng)導(dǎo)致的峰畸變。
操作:加入復(fù)溶劑后,需渦旋振蕩,并超聲輔助溶解數(shù)分鐘,確保目標(biāo)物溶解,不損失在管壁。
濃縮高濃度樣品后,冷阱和腔體可能有殘留。定期清潔樣品艙和冷阱。
對于不同批次的樣品,尤其是濃度差異大的,建議分開運行或使用獨立的轉(zhuǎn)子。
在液相色譜分析中,離心濃縮儀絕非可有可無的設(shè)備。它是連接粗提樣品與可進樣溶液之間的關(guān)鍵橋梁。通過精準(zhǔn)的濃縮和溶劑置換,它能將“測不出"變成“測得準(zhǔn)",將“不能直接進樣"變成“兼容"。