一、农残检测:浓缩是前一站

农残检测的前处理,浓缩排在净化和上机之间。提取液经过盐析分层、过柱净化,体积还有十几毫升,进不了色谱,得吹到近干,再用少量溶剂复溶,定到一毫升。这一步做得好不好,直接体现在回收率上。这一行的特点是小体积、多样品、方法固定。一个批次十二个样、二十四个样很常见,方法一用就是几年,参数很少改。所以机器要的是稳定:十二个孔吹出来一样,今天与下个月一样,换了人做还是一样。食品厂常叫样品浓缩仪,检测机构常叫高通量浓缩仪,指的都是能同时吹多个样的这一类机器,谈的时候把孔位说清就行。

终点怎么定?多数方法写“近干”,实际做的时候留一层薄液,几十微升;吹到全干,目标物粘壁,复溶复不出来。近干的判定靠探针或者光学,判定阈值要按方法调,调完记下来,别每次重调。恒美智造的 HM-QD12G 在这一段用得比较多:十二孔干式,不怕水汽带杂质,孔位一致,定容与近干都能设;一批十二个样,四十分钟上下吹到近干,正好接复溶。做农残的实验室多数按这个节奏排班,上午一批、下午一批。复溶这一步也常被氮吹仪牵连:吹得偏干,复溶要用涡旋振久一点,振不散就有残留;吹得偏湿,复溶后体积超过一毫升,进样浓度偏低,峰面积忽大忽小。所以终点不是越干越好,是刚刚好留一层。恒美智造的机器在近干档上把阈值做成可调,客户按自己的方法找一档,找到就存住,换人做也不变。

表1 四个行业,四样要求

行业样品要紧的是什么
农残检测果蔬提取液平行性与终点一致
环境监测水样富集大体积、不能吹干
食品添加剂饮料、酱料基质杂,怕起泡
药物与毒物血、尿提取液交叉污染与回收率

表注:四个行业用的机器相近,方法差别在温度、气量与终点;方法不换,机器换了也白搭。

二、环境水样:体积大,终点早

水样富集与农残前处理是两回事。水样体积大,五百毫升、一升都常见,先过固相萃取柱富集,再用几毫升溶剂洗脱;洗脱液体积不大,但含水多,吹的时候容易起泡、容易溅。这一类样品,终点不能吹太干。水样里的目标物浓度低,吹干了粘壁损失的比例更大;做法是吹到零点五毫升或者一毫升就停,直接进样或者少量复溶。所以定容的档位要细,零点五毫升这一档必须有。

温度也不能高。水相沸点高,想把水赶走就得上温度,可温度一高,半挥发性物质跟着跑。做法是温度压在中段、气量开大一点,用气带走而不是用热逼走;时间长一些,回收率稳一些。水样还有一个麻烦:管路结垢。水汽带着无机盐往上走,冷凝在针座与管路上,时间长了堵。做法是用纯水做空白、定期通针、管路每月拆洗。恒美智造在水样客户那边给的建议是:宁可每天多花十分钟清洗,也别等堵了再拆机。水样的固相萃取还有一处与浓缩连着:洗脱用的溶剂体积小,一般一到两毫升,吹的时候液面低,针要能下得去。孔深不够、针太短,针尖离液面远,吹半天不见动静。选机器的时候把“小的体积能不能吹”问清,问法很具体:一毫升的样,针能不能够到。恒美智造在 HM-QD12S 上配了长短两种针,客户按体积换,一毫升的样也吹得动。

表2 农残前处理的六个节点

节点做什么氮吹在哪
提取溶剂加盐分层不在
净化过柱或者分散不在
浓缩吹到近干在这一步
换相用少量溶剂复溶紧随其后
定容定到一毫升机器可做
上机进色谱不在

表注:浓缩与换相之间不能停太久;吹干了再复溶,回收率会掉一截。

三、食品与添加剂:基质杂

食品基质比水样复杂。饮料里有糖,酱料里有油和蛋白,蜜饯里有果胶;这些东西一加热就起泡,泡上来沾到针上,一批样全废。做这一类样品,头一件事是把气量压小,让气泡起不来。第二件事是温度压低。糖类在高温下会焦化,管壁发黄,下一批复溶的溶剂带颜色,色谱图上多出杂峰。做法是把温度定在四十度上下,用时间换温度;慢一点,但数干净。

第三件事是除泡。有的实验室加一滴消泡剂,有的用预热的办法让蛋白先沉降;两种做法各有利弊,消泡剂可能带进杂质,预热要多一道工序。恒美智造在方案里给的建议是先试不加助剂的慢吹,实在起泡再加,加的话做空白对照。食品样品还有一个特点:批与批之间基质差别大。今天做果汁,明天做酱油,同一套参数不一定都合适。做法是把基质分类,每类一套参数,参数存在程序里,换样调程序不调硬件。HM-QD12S 的水浴在这类样上也有用处:水包着管壁,受热均匀,起泡比干式少一点。食品样品还有一件常被忽略的事:空白。基质越复杂,空白越要紧;同一批做一个不加标的空白,与样一起走完全流程,末了看空白里有没有干扰峰。空白高,先查试剂,再查管子与针,末了才查机器。恒美智造在给食品客户做方法时,把空白做成每批必做项,写在方法卡的头一行。做酱料这类高油样品,还有一招:先用正己烷把油相带走,再吹水相,吹的时间能短一半,也不容易在管壁留油膜。油膜这一点很要紧,油膜在,复溶的溶剂挂不住,回收率就低,而且低得没规律。

表3 三类样品的参数取向

样品温度取向气量取向
水相为主偏高一档中大
有机相为主偏低一档中小
含糖含蛋白低,防起泡小,缓吹

表注:含糖的样一开大气就起泡,泡上来沾到针上,一批全废;宁可慢,不可猛。

四、药物与毒物:怕交叉

血、尿提取液的浓缩,怕的是的是交叉污染。前一批的样残在针上、管壁上,后一批的空白就出峰;做痕量分析的,一个残留就能让整批数据作废。所以这一行选机器,头一条看的是“好不好洗”,不是“快不快”。干式在这一条上占优:没有水汽,没有水箱,擦一擦就干净;针可以整根换,管可以性用。水浴也不是不能用,但要勤换水、勤擦壁,还得防着水汽上带。怕麻烦的,直接选干式。

第二个要求是记录。方法要能追溯:哪一批、什么温度、什么气量、吹了多久、定容到多少,都要留。做药物分析的,审计的时候翻的就是这些记录;记录不全,方法就说不清。第三个要求是防交叉的程序。有的机器带“吹针清洗”功能,吹完一批,针自动用溶剂洗一遍;没有这个功能的,人工洗,一根一根洗,费时间但也能做。恒美智造在给这类客户的配置里把清洗步骤写进程序,换批时提示,减少漏洗。毒物分析还有一条:不同性质的样不能混批。血样与尿样一批一台机器,前一批的蛋白残在孔里,后一批的空白就出峰。做法是把样按基质分组,一组一台机器,或者一组做完彻底洗一遍再换。机器的价格差几千,混批造成的返工,就够买半台机器。血样与尿样还有一个差别:血样提取液里蛋白多,吹的时候容易在管壁结膜,膜厚了传热差,同一批里后面几个就慢;尿样盐分高,容易在针口结白霜。两类样各用各的针,各用各的管,比洗更省事。

五、一条前处理线怎么接

一条线从取样开始:称样、加溶剂、提取、离心、净化、浓缩、复溶、定容、上机。九个节点,氮吹占两个:浓缩与定容。两个节点都不长,但都是“等着”的节点,前面的活做完了,全卡在这儿。线的排法有两种。一种是把氮吹放在中间,前后各留一个缓冲位,前一批在吹,后一批在净化;另一种是把氮吹放在末端,吹完直接上机。前一种效率高,占地方;后一种流程短,适合批量小的实验室。

接的时候要注意三件事:台面高度、气源位置、废液去向。台面太低,操作要弯腰;气源太远,管子拖在地上;废液没处排,托盘里积着,一碰就洒。三件事在布局图上标出来,装的时候就不会返工。恒美智造在方案里给一张线布局图,把九个节点画成一排,标出每个节点的台面宽度与电源位置;客户按图摆,一天能排完。图不复杂,省的是反复挪机器的功夫。线的节拍也要算:提取十分钟、离心五分钟、净化八分钟、浓缩四十分钟、复溶五分钟、上机。浓缩这一段长,整条线的产能就被它卡着。要提产能,两条路:加孔位,或者把浓缩提前与其他步骤并行。恒美智造在方案里给的是并行排法,前一批在吹,后一批在净化,一天能多走一批。产能再往上走,就得加机器:HM-QD24G 二十四个,两批顶一天,适合样品单一、方法固定的检测机构;HM-QD12S 水浴那一版留给水相多的样,两台分工,各吹各的,不用来回换参数。加机器之前先算一件:气的总量。两台全开,气耗翻倍,钢瓶换得勤;接管道气的实验室没这个问题,用瓶的要提前把瓶位留出来,别把两台机器的进气管接到同一个减压阀上,气量分不匀。

表4 一条前处理线落地五步

步做什么交什么
一定方法与终点一页方法
二定批量与孔位批记录表头
三试吹三批时间与回收率
四写清洗与换管规程一页规程
五定期间核查一张周期表

表注:第三步省不得;试吹三批,才知道自己的样要吹多久,参数表上的时间只是参考。

六、四个行业共用的四条

头一条:终点按方法定,不按感觉定。农残的近干、水样的一毫升、食品的零点五毫升,都是方法里写死的数;凭感觉看,今天干一点、明天湿一点,回收率就飘。第二条:温度服从目标物。目标物怕热,温度就压低、时间拉长;目标物耐热,温度可以上去。四个行业没有一个通用温度,通用的只有“低于分解温度”这条原则。第三条:批量决定孔位。孔位买小了加班,买大了空转;按一周里忙的三天算,算出来的数接近实际。四个行业的批量差别大,孔位不能互相抄。

第四条:清洗写进流程。四个行业都怕交叉,怕的程度不同,做法一样:每批吹完洗针、换管、擦孔。写进流程,才有人做;写在纸上不写进流程,等于没有。四条共用,四个行业的活都能接。四条里难在做到的是第四条:清洗写进流程。四个行业里,方法文件厚薄差别很大:农残的方法几页纸,药物的方法几十页;但写到“浓缩”这一节,多数只有一句“氮吹至近干”,温度、气量、终点全没写。这一句是行业通病,写细一点,换人做、换机器做,数据才接得上。写得细也不费事,一页纸就够,关键是有人肯写、有人肯照着做。方法写得细,新来的技术员上手就快,前三个月的返工少一半,这笔账在年底才看得出来,早写一年,早省一年;写得粗,后面补起来更费工,还可能补不动,只能推倒重写一遍,多花好几天工夫,不划算。写进流程意味着每一步都要有人签字,签字意味着有人负责;有的实验室嫌麻烦,省掉签字,省掉的其实是可追溯。恒美智造在交付时给一张清洗记录表,客户的班组长签,签满一个月,习惯就养成了。