新型搅拌棒吸附萃取技术进展
新型搅拌棒吸附萃取技术进展
新型搅拌棒吸附萃取技术进展近年来，新型搅拌棒吸附萃取技术在环境和食品分析领域得到了广泛应用和研究。
该技术以其高效、方便和环境友好的特点，成为了一种重要的样品前处理方法。
本文将对新型搅拌棒吸附萃取技术的原理、应用和发展进行综述。
新型搅拌棒吸附萃取技术（stir bar sorptive extraction，SBSE）是一种基于吸附原理的样品前处理方法。
其原理是通过将一根被包覆了吸附介质的搅拌棒置于待分析样品中，通过搅拌棒与样品之间的物质交换，实现对目标化合物的富集和预处理。
搅拌棒是SBSE技术的核心部分，它一般由磁性材料制成，通过外加磁场来控制其运动。
搅拌棒的表面覆盖有吸附相，常用的吸附相有聚甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）和聚酰胺（polyacrylate，PA）。
吸附相的选择主要根据目标分析物的特性进行，不同的吸附相对于不同化合物具有不同的吸附性能。
SBSE技术的操作相对简单，只需将搅拌棒放入待分析样品中，使用磁力搅拌器进行搅拌，并控制搅拌棒与样品的相互作用时间，以促进目标化合物的吸附。
吸附完成后，可以将搅拌棒直接取出，进行后续分析。
SBSE技术在环境分析中的应用非常广泛。
它可以用于水体中有机物的富集和分析。
由于SBSE技术具有极高的灵敏度和线性范围，可以对低浓度的目标化合物进行高效富集，从而满足对微量有机污染物的检测要求。
该技术还可以应用于空气中的挥发性有机物的分析，通过在搅拌棒表面固定吸附相，可以收集到空气中的目标化合物，并通过热解吸附解析技术进行分析。
除了环境分析，SBSE技术在食品分析领域也得到了广泛应用。
可以用于食品中农药、食品添加剂和香料等的富集和分析。
由于食品样品通常为复杂基质，SBSE技术具有很好的选择性和灵敏度，可以有效地去除样品基质中的干扰物，从而提高目标化合物的检测效果。
与传统的样品前处理方法相比，SBSE技术具有许多优势。
它不需要使用有害的溶剂和蒸发浓缩过程，避免了对环境的污染。
搅拌棒吸附萃取技术的研究进展
/W /β /β +1
(2)
其中 , CS BSE , mSBS E , V SBSE 分别为分析物在搅拌棒涂层中的浓度 、质量和体积 ;CW , mW , VW 分别为分析
物在水相中的浓度 、质量和体积 ;m0 为分析物的总质量 , β 为水相与涂层固定相的体积比 。 从式(2)可
以看出 , K O/W / β 的比值决定回收率的高低 。 相比于 SPM E , SBSE 具有更大的固定相体积 , 相同条件具 有更高的回收率[ 8 , 14] 。 在实际应用中 , 由于传质速度慢 , 达到萃取平衡通常需要较长的时间 。 Ai 等提 出了非平衡理论[ 15] , 不要求分析物建立分配平衡 , 严格控制萃取条件下的响应值与浓度之间仍具有稳
从表 1 中列举的各种新型的 SBSE 涂层可见 , 商用 PDMS 涂层已经无法满足各种复杂样品中不同 极性化合物的萃取 , 而具有高效选择性的分子印迹聚合物涂层 、广泛适用性的溶胶-凝胶涂层 、整体材料 涂层得到快速发展 。 从表 1 中的制备方法可见 , 溶胶-凝胶和化学聚合的化学方法最为普遍 , 化学制备 方法相比与物理方法 , 具有可灵活选用底材 、涂层能进行功能化设计的优点 ;而粘附法和直接使用等物 理方法具有简单 、实用的特点 , 但应用范围较小 。 此外 , 作为 SBSE 的涂层 , 还要考虑涂层附着于底材上 的牢固程度 、热稳定性 、耐溶剂性能等 , 溶胶-凝胶法和化学聚合法制备的高分子聚合物涂层 , 键合于底 材表面十分牢固 , 并有广泛的耐溶剂性能 。
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分析化学
第 39 卷
表 1 各种新型搅拌棒 吸附萃取涂层 T able 1 No vel SBSE coa tings and its applica tion
新型搅拌棒吸附萃取技术进展
新型搅拌棒吸附萃取技术进展新型搅拌棒吸附萃取技术是指将样品中需要测定的物质通过吸附材料吸附后，用搅拌棒进行搅拌混合，使吸附物质与样品充分混合，最后将吸附材料进行分离，以得到需要测定的物质的方法。
搅拌棒吸附萃取技术结合了吸附萃取和混合的优点，具有操作简便、操作时间短、分离效率高等优点，常被应用于食品、环境和生物等领域的样品处理中。
搅拌棒吸附萃取技术的主要优点在于其简便易行，无需复杂的仪器设备和繁琐的操作过程，可以直接对复杂矩阵样品进行加样处理。
此外，该技术的搅拌步骤使得吸附材料与样品充分接触，得到均匀的混合体，提高了吸附效率，从而使得分析结果更加准确可靠。
同时，吸附材料选取也相对灵活，可以根据不同需求选用不同类型的吸附材料进行萃取。
在实际应用中，搅拌棒吸附萃取技术已被广泛应用于食品、环境和生物等领域的样品处理中，特别是有机污染物的分析。
例如，食品中经常存在农药残留和食品添加剂等复杂的化学污染物，这些污染物的检测需要对样品进行前处理和富集，搅拌棒吸附萃取技术可以有效地富集这些物质并提高分析的准确度。
此外，环境中的废水、土壤、空气等样品中也存在着各种污染物，采用搅拌棒吸附萃取技术可以进行萃取分离和富集，从而得到更为准确的分析结果。
尽管搅拌棒吸附萃取技术具有许多优点，但是也存在着一些问题需要解决。
首先，吸附材料的选择和优化仍然需要进一步深入研究。
其次，萃取过程中的温度、搅拌速度、时间等因素也需要进行优化，以提高分离效率和提高分析的灵敏度。
同时，搅拌棒的设计也需要进行改进，以适应不同体积、不同类型样品的处理需求。
总之，搅拌棒吸附萃取技术是一种新型的样品处理方法，具有许多优点。
随着研究的深入和技术的不断发展，其在不同领域的应用将会不断扩展和深化。
新型搅拌棒吸附萃取技术进展
新型搅拌棒吸附萃取技术进展作者：崔姣妍张琼瑶来源：《当代化工》2019年第01期摘 ;;;;;要：搅拌棒吸附萃取SBSE是一种新型微型化的样品前处理技术，普遍应用于痕量有机物的富集。
其具有有机溶剂用量小、不需进一步蒸发浓缩、减少了对环境的污染的优点。
由于其涂层材料的局限性，为扩大SBSE技术的应用范围。
近年来，人们都在开发新型SBSE 极性涂层材料。
阐述了新型搅拌棒涂层的种类、制备进展。
关 ;键 ;词：SBSE;合成;涂层材料中图分类号：O652.6 ;;;;;;文献标识码： A ;;;;;;文章编号： 1671-0460（2019）01-0111-04Abstract： ;Stir bar sorptive extraction SBSE is a new type of miniaturized sample pretreatment technology， which is widely used in the enrichment of trace organics. It has the advantages of small using amount of organic solvent， no need of further evaporation， and less pollution to the environment. Due to the limitations of its coating materials， the application of SBSE technology is restricted. In recent years， new types of SBSE polar coating materials have been developed. In this paper， types， preparation methods and application of new stir bar coating material were reviewed.Key words： SBSE; synthesis; coating material传统的样品前处理方法存在操作繁琐，且多为手工操作，所需分析时间较长，同时消耗较多的有机溶剂等缺点。
搅拌棒固相萃取的研究进展_陈林利
2011年5月Vol．29No ．5May 2011Chinese Journal of Chromatography375 381专论与综述DOI ：10．3724/SP．J．1123．2011．00375*通讯联系人：黄晓佳，博士，副教授，主要从事样品前处理技术、新型分离基质的研制工作．E-mail ：hxj@xmu．edu．cn．基金项目：国家自然科学基金项目（21077085）和福建省自然科学基金项目（2010J01047）．收稿日期：2011-03-27搅拌棒固相萃取的研究进展陈林利，黄晓佳*，袁东星（厦门大学海洋与环境学院近海海洋环境科学国家重点实验室环境科学研究中心，福建厦门361005）摘要：作为一种新型的环境友好型样品前处理技术，搅拌棒固相萃取（SBSE ）集萃取、净化和富集为一体，已经在环境监测、食品安全和生物分析等领域进行了广泛应用。
本文结合作者所在研究小组的研究工作，对近几年来SBSE 技术的发展进行综述，重点阐述了各种新涂层的研究和应用，同时就SBSE 发展方向提出了展望。
关键词：搅拌棒固相萃取；样品前处理；富集；综述中图分类号：O658文献标识码：A文章编号：1000-8713（2011）05-0375-07Advance of stir bar sorptive extractionCHEN Linli ，HUANG Xiaojia *，YUAN Dongxing（State Key Laboratory of Marine Environm ental Science ，Environm ental Science Research Center ，College of Oceanography and Environm ental Science ，Xiam en University ，Xiam en 361005，China ）Abstract ：Stir bar sorptive extraction （SBSE ）is an environmentally-friendly technology of sam-ple preparation w hich combines extraction ，cleanup and enrichment together ，and it has been developed rapidly and w idely applied to the trace enrichment of various target analytes in envi-ronmental ，food and biological samples．Based on our research ，the advance of SBSE ，especially ，the development of new coatings ，are review ed．At the same time ，the possible development orientations of SBSE are discussed．Key words ：stir bar sorptive extraction （SBSE ）；sample pretreatment ；enrichment ；review 发展简便、有效和环境友好的样品前处理技术是分析化学的研究热点之一。
吸附萃取搅拌棒的研制及其在双酚A
吸附萃取搅拌棒的研制及其在双酚A分析中的应用朱飞，郑彦婕，胡玉玲*，李攻科*[摘要]本实验采用溶胶-凝胶法制备了聚二甲基硅氧烷/β-环糊精（PDMS/β-CD）吸附萃取搅拌棒涂层。
实验表明自制涂层对极性化合物具有良好的萃取效率。
实验还利用自制PDMS/β-CD固相微萃取搅拌棒，建立了搅拌棒吸附萃取-高效液相色谱-荧光检测（SBSE-HPLC-FLD）联用分析测定水样中双酚A的方法。
并利用此方法对自来水、桶装纯净水、加热后纯净水及塑料杯、纸杯和泡沫饭盒浸泡液样品中双酚A的含量进行了分析，所得结果均符合痕量分析的要求。
[关键词] 搅拌棒吸附萃取聚二甲基硅氧烷/β-环糊精溶胶-凝胶双酚A1 前言1.1 搅拌棒吸附萃取（SBSE）技术简介搅拌棒吸附萃取（Stir bar sorptive extraction, SBSE）是由Erik Baltussen等人于1999年提出的[1]，是在固相微萃取（Solid Phase Micro Extraction，SPME）基础上发展起来的一种新型样品预处理技术。
该技术与固相微萃取一样集提取、净化、浓缩和进样为一体，具有简单、高效、快速、重现性好、绿色无溶剂等优点，并在萃取过程中吸附搅拌棒自身完成搅拌，避免了在Fiber SPME中搅拌子的竞争吸附，而且其萃取固定相的体积比SPME大50倍以上[2,3]，因此富集倍数明显提高，非常适合痕量分析。
目前该技术已成功地应用于环境样品、食品中污染物、毒品、医药和农药残留、人体内分泌干扰物质、多环芳烃、苯系物和多氯联苯等的分析[4-11]。
但是，商品化的SBSE装置只有聚二甲基硅氧烷（Poly(dimethylsiloxane)，PDMS）这一种固定相涂层，而PDMS是一种非极性的萃取固定相，对极性较大的化合物选择性比较差，而且商品化SBSE装置价格较高[2,3,5]，SBSE技术的应用受到了较大的限制。
正因为此，对SBSE技术的研究也是一项十分有创新性和实际意义的工作。
新型样品前处理_搅拌棒吸附萃取技术及其在食品分析中的应用
载气
色谱进样口
萃取棒
年 第 １１ 卷 第 １ 期
８
玻璃垫
加热器 顶柱
冷却（ 液氮）
涂层
图 １ ＳＢＳＥ 搅拌棒示意图 ＳＢＳＥ 的原理与固相微萃取（ ＳＰＭＥ） 类 似， 它是 将萃取棒直接放入样品中搅拌， 以聚热脱附解析装置示意图 １．２ 原理
使 用 ＰＤＭＳ 涂 层 ， 作 用 机 制 是 将 有 机 物 吸 附 分
３ 搅拌棒吸附萃取在食品分析中的应用
近 年 来 ， 在 ＳＢＳＥ 方 法 实 现 了 与 气 相 色 谱 － 质 谱 等 分 析 技 术 在 线 联 用 后 ， ＳＢＳＥ 在 食 品 分 析 领 域 中的应用越来越广， 尤其适用于体系中微、痕量 化 合物的测定 。ＳＢＳＥ 与气相色 谱（ ＧＣ） 的 联 用 ， 在 国 外 是 一 种 应 用 较 为 普 遍 的 方 法 。 因 为 ＳＢＳＥ 与 ＧＣ 联 用 所 需 附 加 设 备 最 少 ， 操 作 最 为 简 单［１５］， 而 方 法的灵敏度却大大提高。目前已被广泛应用于水 样 中 有 机 污 染 物 的 检 测［１６］、食 品 生 产 中 风 味 有 机 物 的 测 定 ［１７］等 等 。 最 新 报 道 指 出 ： ＳＢＳＥ 方 法 与 热 脱 附气相色谱－ 质谱联用被用于分析烟用香料的化学 成分， 具有很高的灵敏度和很好的重现性， 可用于 烟用香料质量控制的分析测定［１８］。ＳＢＳＥ 与高效液相 色谱（ ＨＰＬＣ） 联用同时进行在线 分析也拓展 了 ＳＢＳＥ 的应用范围。 ３．１ ＳＢＳＥ 在果蔬中农药残留分析上的应用
固相微萃取新技术_固态吸附搅拌棒（学习资料）
收稿日期：２００５－０８－１７基金资助：科技部科学仪器攻关课题（Ｎｏ．２００１ＢＡ２１０Ａ０６）。
作者简介：刘文民，博士研究生，主要从事色谱分析。
＊通讯联系人：关亚风，研究员。
固相微萃取新技术——固态吸附搅拌棒刘文民 徐 媛 观文娜 关亚风＊（中国科学院大连化学物理研究所１０５组 大 连 １１６０２３）*****************摘 要 用溶胶－凝胶方法制备了多孔结构的萃取固定相并应用于纤维针式固相微萃取（ＳＰＭＥ）和固相萃取搅拌棒（ＳＢＳＥ）。
所制备的萃取固定相能耐受３００ｏＣ 的热解吸温度，此温度下没有明显的流失。
多孔结构有利于萃取和热解吸的传质动力学过程。
用ＳＢＳＥ或ＳＰＭＥ－ＧＣ－ＴＳＤ方法萃取和分析了蔬菜、橙汁和红葡萄酒中的有机磷农药（ＯＰｓ）残留，除杀扑磷外，其它Ｏｐｓ的检测下限在 １０ ｎｇ／Ｌ 以内，整个分析的标准偏差（ＲＳＤ）在 ２０％以内。
还用ＳＢＳＥ－ＧＣ－ＦＩＤ 方法萃取分析了海水中的多环芳烃类化合物（ＰＡＨｓ），检测下限为３￣１４ ｎｇ／Ｌ。
关键词 固相微萃取； 固态吸附搅拌棒； 多环芳烃； 海水中图分类号 Ｏ６５８Solid Phase Microextraction(SPME)Technology-Stir Bar Sorptive Extraction(SBSE)Liu Wenmin , Xu Yuan , Guan Wenna , Guan Yafeng *(Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences Dalian, Dalian 116023, China)Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｐｏｒｏｕｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｓｏｌ－ｇｅｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅｍｉｃｒｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃａｎ ｗｉｔｈｓｔａｎｄ ３００ｏＣ ｏｆ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｗｉｔｈｏｕｔ ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ ｂｌｅｅｄｉｎｇ． Ｔｈｅ ｐｏｒｏｕｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆ ｔｈｅ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｍａｓｓ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ． Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｏｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ （ＯＰｓ） ｉｎ ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ， ｏｒａｎｇｅ ｊｕｉｃｅ ａｎｄ ｒｅｄ ｗｉｎｅ ｂｙ ｔｈｅ ＳＢＳＥ ｏｒ ＳＰＭＥ－ＧＣ－ＴＳＤ ｗｅｒｅ ｖａｌｉｄａｔｅｄ． Ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＯＰｓ ｗｅｒｅ ｂｅｌｏｗ １０ ｎｇ／Ｌ ｅｘｃｅｐｔ ｍｅｔｈｉｄａｔｈｉｏｎ． Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ （Ｒ．Ｓ．Ｄ．ｓ） ｗｅｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ １％－２０％ ｆｏｒ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ ｂｅｉｎｇ ｔｅｓｔｅｄ． Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＡＨｓ ｉｎ ｓｅａ ｗａｔｅｒ ｂｙ ＳＢＳＥ－ＧＣ－ＦＩＤ ｗａｓ ａｌｓｏｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ． Ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＰＡＨｓ ｗｅｒｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ３－１４ ｎｇ／Ｌ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｍｉｃｒｏ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； ｓｏｒｐｔｉｖｅ ｂａｒ ｓｏｌｉｄ ｐｈａｓｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ； ＰＡＨｓ； ｓｅａ ｗａｔｅｒ１ 引 言固相微萃取技术（ＳＰＭＥ）发展至现在已有多种形式出现，包括纤维针式固相微萃取（Ｆｉｂｅｒ ＳＰＭＥ）［１］，管内固相微萃取（Ｉｎ－ｔｕｂｅ ＳＰＭＥ）［２－４］和固相微萃取搅拌棒技术（ＳＢＳＥ）［５－７］。
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新型搅拌棒吸附萃取技术进展
搅拌棒吸附萃取技术是一种新型的样品前处理技术，它结合了搅拌棒和吸附剂的优点，能够高效地去除照射物质和其他杂质，从而提高检测方法的准确性和灵敏度。
随着生物、
环境和食品等领域对于超微量化学物质检测的需求增加，搅拌棒吸附萃取技术在这些领域
中得到了广泛的应用和发展。
本文将介绍搅拌棒吸附萃取技术的原理、优点以及在不同领
域中的应用和进展。
一、原理
搅拌棒吸附萃取技术的原理是利用吸附剂的高亲和力对化学物质进行吸附，并通过搅
拌棒将吸附物转移到有机溶剂中进行分析。
通常情况下，样品和吸附剂在一定条件下进行
反应，使化学物质被快速地吸附在吸附剂表面。
然后，用有机溶剂将吸附物洗脱，并用于
后续的分析。
二、优点
与其他常见的样品前处理技术相比，搅拌棒吸附萃取技术具有以下优点：
1、简单方便：只需搅拌棒和吸附剂即可，操作简单方便，不需要复杂的仪器设备和
技术。
2、高效率：吸附剂的高亲和力使其对目标化学物质有很强的选择性，可以快速、高
效地富集化学物质。
3、高灵敏度：由于搅拌棒吸附萃取技术可以把目标化学物质从复杂的矩阵中分离出来，因此可以提高检测方法的灵敏度。
4、广泛适用：搅拌棒吸附萃取技术可以应用于食品、环境、生物、药物等多种领域
的样品分析，具有广泛的适用性。
三、应用和进展
搅拌棒吸附萃取技术已经广泛应用于环境、生物和食品等领域中的样品分析。
其中，
最常见的应用为食品和环境污染物的检测。
在食品方面，搅拌棒吸附萃取技术可用于测定
食品样品中的农药残留、重金属、挥发性有机化合物等，提高了食品安全的监管水平。
在
环境领域，搅拌棒吸附萃取技术可用于测定水、土壤、空气等环境介质中的污染物，并可
以在线监测环境污染物。
在生物领域中，搅拌棒吸附萃取技术可用于分离纯化和富集生物样品中的化学物质，
如血清、尿液、脑脊液等。
该技术已在癌症、心血管疾病、代谢病等疾病的病因研究中得
到了广泛的应用。
搅拌棒吸附萃取技术的发展还面临一些挑战，如开发新型的高效吸附剂、解决吸附剂重复使用的问题等。
未来，随着吸附剂和仪器设备的不断改进，搅拌棒吸附萃取技术将会更加高效和广泛地应用于生物、环境和食品等领域中的样品前处理和化学分析。