样品前处理--固相微萃取技术综述

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GC-MS分析样品前处理方法——固相微萃取(SPME)

GC-MS分析样品前处理方法——固相微萃取(SPME)

GC-MS分析样品前处理⽅法——固相微萃取(SPME)固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,简写为SPME)是⽬前较为常⽤的⾹⽓⾹味提取技术,具有简单,快速,集采样、萃取、浓缩、进样与⼀体的特点。

1990年由加拿⼤Waterloo⼤学的Arhturhe和Pawliszyn⾸创,1993年由美国Supelco公司推出商品化固相微萃取装置,1994年获美国匹兹堡分析仪器会议⼤奖。

内容提要:⼀、固相微萃取 (SPME)基本原理⼆、固相微萃取(SPME)操作⽅法三、固相微萃取(SPME)特点四、固相微萃取(SPME)应⽤范围五、固相微萃取(SPME)操作条件选择六、固相微萃取(SPME)操作注意事项七、固相微萃取(SPME)定量⽅法⼋、固相微萃取(SPME)⼲扰物九、固相微萃取(SPME)应⽤实例⼀固相微萃取 (SPME)基本原理固相微萃取主要针对有机物进⾏分析,根据有机物与溶剂之间“相似者相溶”的原则,利⽤⽯英纤维表⾯的⾊谱固定相对分析组分的吸附作⽤,将组分从试样基质中萃取出来,并逐渐富集,完成试样前处理过程。

在进样过程中,利⽤⽓相⾊谱进样器的⾼温将吸附的组分从固定相中解吸下来,由GC/GCMS来进⾏分析。

⼆固相微萃取(SPME)操作⽅法有⼿动和全⾃动两种⽅式,下⾯以⼿动操作为例。

1、样品萃取①将SPME针管穿透样品瓶隔垫,插⼊瓶中。

②推⼿柄杆使纤维头伸出针管,纤维头可以浸⼊⽔溶液中(浸⼊⽅式)或置于样品上部空间(顶空⽅式),萃取时间⼤约2-30分钟。

③缩回纤维头,然后将针管退出样品瓶2、GC/GCMS分析①将SPME针管插⼊GC/GCMS仪进样⼝。

②推⼿柄杆,伸出纤维头,热脱附样品进⾊谱柱。

③缩回纤维头,移去针管。

3、全⾃动固相微萃取(SPME),⾃动提取和进样解析:三固相微萃取(SPME)特点简单,快速,集采样、萃取、浓缩、进样与⼀体。

⼀般不需要有机溶剂。

⼀般⾹⽓⾹味组分(挥发性特强的部分除外)提取⽐静态顶空的灵敏度⾼好多倍或能够提取出来。

药物分析中固相微萃取法的应用

药物分析中固相微萃取法的应用

药物分析中固相微萃取法的应用药物分析中,固相微萃取法(Solid-Phase Microextraction,SPME)是一种灵敏、快速、有效的样品前处理技术。

它的原理是利用特殊的固相萃取纤维,在样品中吸附目标分析物,然后在热解仪或气相色谱仪中进行分离和检测。

本文将探讨固相微萃取法在药物分析中的应用。

一、固相微萃取原理固相微萃取是基于分子扩散和吸附原理。

它使用特定材料的固相萃取纤维作为吸附剂,将目标分析物从样品中吸附到纤维表面上。

固相纤维通常包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚酰胺(PA)等材料。

在吸附平衡达到后,纤维上的吸附物质可以通过热解仪或气相色谱仪进行分析。

二、固相微萃取的优点1. 灵敏度高:固相微萃取能够集中目标分析物,提高检测灵敏度。

2. 快速:相比传统的样品前处理方法,固相微萃取不需要繁琐的提取步骤,缩短了分析时间。

3. 低成本:固相纤维的制备和使用成本相对较低。

4. 高选择性:通过选择不同类型的固相纤维,可以实现对不同化合物的选择性吸附和富集。

三、固相微萃取在药物分析中的应用1. 药物残留分析:固相微萃取常用于食品和环境样品中药物残留的提取与测定。

例如,可以用于蔬菜中农药残留的分析,以及水体中抗生素和激素残留的检测。

2. 药物药代动力学研究:固相微萃取可以用于药物在生物样品(如血液、尿液)中的提取和浓缩,从而实现对药物的药代动力学研究。

这对于了解药物在体内的分布和代谢过程具有重要意义。

3. 药物质量控制:固相微萃取可用于药物质量控制中的固定和有机污染物的检测。

例如,可用于药物片剂中批号不合格或有疑问的成分的提取和分析。

4. 药物研发:固相微萃取可以用于药物研发过程中各阶段的样品前处理。

通过对合成中间体和产物等样品的分析,可以帮助研发人员快速了解反应过程和产物纯度。

5. 药物安全性评价:固相微萃取可以用于药物安全性评价中的药物代谢产物的提取和分析。

对于了解药物代谢途径、副作用等有重要作用。

固相微萃取

固相微萃取

四、SPME萃取步骤方法
固相微萃取主要有 4种基本萃取方式:直接萃取(direct immersion, DI)、顶空萃取 (headspace, HS)、膜保护萃取和衍生化法。
直接萃取法:是将涂有萃取固定相的石英纤维直接插入到样品基质中, 目标组分 直接从样品基质中转移到萃取固定相中; 方法适用于气体样品或洁净水样品中有 机化合物的测定。
顶空萃取法: 其模式分为两步: 一是被分析组分从液相中先扩散穿透到气相中, 二是被分析组分从气相转移到萃取固定相中。方法可避免萃取固定相受到某些样 品基质中高分子物质和不挥发性物质的污染; 方法适应脏水、 油脂、 血液、 污泥、 土壤的前处理。
膜保护萃取 :是通过一个选择性的高分子材料膜将试样与萃取头分离从而实现萃 取; 在分析很脏的样品时可使萃取固定相不受到污染; 方法对难挥发性物质组分的 萃取富集更为有利。 衍生化法 :根据 SPME 特点和衍生化反应发生的位置,衍生化萃取法分为在样 品基质中直接进行衍生化、 在萃取涂层纤维上进行衍生化( 即萃取的同时衍生化 或先萃取再进行衍生化) 、 在 GC 进样室中进行衍生化等 3 种方式。衍生化与 SPME 的结合为极性、 难挥发性有机物的分析提供了可能性。
二、SPME的萃取原理
固相微萃取主要针对有机物进行分析, 根据有机 物与溶剂之间“相似者相溶” 的原则, 利用石英纤维表 面的色谱固定相对分析组分的吸附作用, 将组分从试 样基质中萃取出来, 并逐渐富集, 完成试样前处理过 程。在进样过程中, 利用气相色谱进样室的高温将吸 附的组分从固定相中解吸下来由色谱仪进行分析。
五、固相微萃取的影响因素
表 1 典型的固相微萃取萃取头涂层及其应用
1. SPME 萃取涂层的选择原则 涂层的种类是影响分析灵敏度和选 择性的最重要因素。涂层的选择遵 循“相似者相溶” 这一规则, 表 1 列出了典型的 SPME 萃取头涂层及 其应用 。

固相萃取和固相微萃取

固相萃取和固相微萃取

固相萃取和固相微萃取一、概述固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)是两种常见的样品前处理技术,它们可以用于分离和富集目标化合物。

SPE通常用于大样品量的分析,而SPME则适用于小样品量的分析。

二、固相萃取1. 原理固相萃取是一种样品前处理技术,通过将目标化合物从复杂的混合物中吸附到特定的固相材料上,然后再用洗脱剂将其洗脱出来。

这种技术可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。

2. 步骤(1)选择适当的固相材料;(2)将样品加入到固相柱中;(3)用洗脱剂洗脱目标化合物;(4)将洗脱液收集并进行进一步分析。

3. 固相材料常见的固相材料包括C18、C8、Silica gel等。

不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性,因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。

4. 应用领域SPE广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。

例如,可以用SPE技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。

三、固相微萃取1. 原理固相微萃取是一种无机溶剂的萃取技术,通过将特定的固相材料包裹在针头上,然后将其插入样品中进行吸附和富集目标化合物。

这种技术可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。

2. 步骤(1)选择适当的固相材料;(2)将固相材料包裹在针头上;(3)将针头插入样品中进行吸附和富集目标化合物;(4)用洗脱剂洗脱目标化合物;(5)将洗脱液收集并进行进一步分析。

3. 固相材料常见的固相材料包括PDMS、CAR等。

不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性,因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。

4. 应用领域SPME广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。

例如,可以用SPME技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。

四、比较1. 样品量SPE适用于大样品量的分析,而SPME则适用于小样品量的分析。

2. 富集效率SPE和SPME都可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。

固相微萃取综述

固相微萃取综述

涂层种类介绍

2 非商品化涂层 尽管传统涂层型的 SPME 纤维涂层呈现蓬勃发展的前景, 但它的应用仍有 一定的局限性, 如现有有机涂层的耐热性较差, 限制了解吸温度的范围; 吸附质 的成本高, 吸附量小, 制作程序要求严格, 使用寿命短等原因使其在推广上受到 一定的限制。因此, 制备适合较大范围的 SPME 实验条件、具有较高稳定性、 容量相对较大、且在萃取过程中能快速地萃取被分析物、解吸过程中与被分 析物能快速地进行分离的涂层, 这些是SPME 发展的关键。 Mangani 等报道了使用石墨化碳黑( GBC) 作为固定相涂层, 从气相或液 相中萃取并分析有机污染物,该涂层具有较好的萃取效果。Djozan 等 将一种 活性炭多孔层( PLAC) 涂在 SPME 萃取头上, 并与气相色谱联用萃取挥发性有 机物。Buszewski 等研制出了环氧 聚二甲基硅氧烷( PDES) 和聚亚胺酯丙烯酸 涂层( polyurethaneacrylate) , PDES 适合萃取非极性化合物,萃取时间比聚 亚胺丙烯酸涂层短。Lee 等则将HPLC 的固定相用于 SPME 涂层上。他们发 现纯硅胶很难从水中萃取出非极性化合物, 但当硅胶表面键合了C8 或 C18固 定相后则可以从水中吸附非极性化合物。又如 Popp 等使用一种新的 C8 涂 层, 对多种挥发性和中等挥发性的有机物进行了萃取, 并与一些商品化涂层进 行了比较, 发现它对多种化合物都可以萃取, 但效率都不是最高的。Chong 等 使用溶胶 凝胶技术( sol- gel) , 将键合了 PDMS 的溶胶凝胶涂层作为萃取头, 萃取了 PAHS 和烷烃等化合物, 均得到了满意的结果。几种非商品化涂层的比 较见表 2。
与商用100mpdms萃取头相比该萃取头显示出了更高的萃取效率分析原因可能归因于萃取头长度15cm和苯基增强了涂层与分析物之间的相互作用固相微萃取在药品和生物样品分析中的应用应用于spme方面的生物样品大多数是血液尿液唾液还有头发等品种多组成复杂介质干扰大分析成分与生物样品一般都具有很强的亲和力且分析成分多为大分子强极性高沸点难挥发热不稳定这对spme技术具有很大的挑战性

固相萃取技术与应用

固相萃取技术与应用

固相萃取技术与应用
固相萃取技术是一种常用的样品前处理方法,用于分离、富集和净化目标化合物。

其基本原理是利用吸附剂(固相材料)对溶液中的目标化合物进行选择性吸附,并将其与其他成分分离。

固相材料常采用多孔性或非孔性材料,如硅胶、聚合物、环氧酚醛树脂等。

固相萃取技术主要包括两种形式:固相微萃取和固相萃取柱。

固相微萃取是将固相材料固定在适当的支撑体上,形成微量固相吸附剂,通过直接接触或间接扩散的方式,实现目标化合物的富集。

固相萃取柱则是将固相材料填充在柱内,通过液相的力驱动目标化合物在固相上进行吸附和洗脱。

固相萃取技术广泛应用于环境分析、食品安全、药物代谢研究等领域。

在环境领域,固相萃取常用于水体和土壤中有机物的萃取和浓缩,如挥发性有机物、农药残留等。

在食品安全领域,固相萃取被用于食品中有毒有害物质残留的分析,如重金属、农药残留、塑化剂等。

在药物代谢研究中,固相萃取则用于体内和体外样品中药物及其代谢物的富集。

固相萃取技术具有操作简单、富集效果好、选择性强等优点,因此得到了广泛的应用和发展。

未来,固相萃取技术还有望在蛋白质富集、环境污染物分析和分离纯化等方面有更多的应用。

食品安全检测样品前处理技术综述

食品安全检测样品前处理技术综述

食品安全检测样品前处理技术综述完整的样品分析过程样品采集、样品前处理、分析测定、数据处理、结果表达。

进行样品前处理可以纯化和浓缩样品,使被分析物适于所选分析方法。

样品前处理包括食品样品的无机化处理和样品中干扰成分的去除。

其中样品无机化处理主要用于食品或食品原料中无机元素的测定,又称为有机化破坏法。

样品中干扰成分的去除主要测定食品中各种有机成分,可采用多种方法,主要是将主要成分与样品中的干扰物质分离后再进行检测。

一、食品样品的无机化处理:有机物破坏法根据具体操作步骤的不同可以分为干法灰化和湿法消化两大类。

选择原则是:方法简便,使用试剂越少越好;方法耗时短,有机物破坏越彻底越好;被测元素不受损失,破坏后的溶液容易处理不影响后续测定的步骤。

1、干法灰化用高温灼烧的方法破坏样品中的有机物,又叫灼烧法。

即将一定数量的样品置于坩埚中加热使其中有机物脱水、炭化、分解、氧化之后,再置于高温的灰化炉中灼烧灰化,使有机成分彻底分解为二氧化碳、水和其他气体而挥发,直至残渣为白色或浅灰色为止,所得的残渣即为无机成分,可供测定用。

为提高回收率可根据被测组分的性质,采取适宜灰化温度灰化样品,尽可能在低温下进行。

同时可以采用助灰剂灰化法,可在坩埚中加入助灰剂以防止被测组分挥发损失和坩埚吸收。

另外,在规定时间内如样品不能完全灰化,可待坩埚冷却后,加入适当的酸或水,改变盐的组分或帮助灰分溶解解除对碳的包裹。

2、湿法消化在他、样品中加入强氧化性物质加热破坏有机物,使待测的无机成分释放出来,形成不挥发的无机化合物。

常用的消化试剂有硝酸、高氯酸、硫酸等,有时还可加入强氧化剂如高锰酸钾、过氧化氢及硫酸铜、硫酸汞等催化剂。

在消化过程中,有敞口消化法,回流消化法、冷消化法、密封罐消化、微波消解法等几种消化方法。

二、样品中干扰成分的去除1、溶剂提取法根据相似相溶原理,用适当的溶剂将某种待测成分从固体样品或样品浸提液中提取出来从而分离其他基体成分。

固相萃取技术在食品检测前处理中的应用进展

固相萃取技术在食品检测前处理中的应用进展

固相萃取技术在食品检测前处理中的应用进展一、固相萃取技术概述固相萃取技术是一种基于化学吸附和脱附原理的样品前处理技术。

其主要原理是在固相吸附剂上吸附目标物质,然后将干净的溶剂或溶液用于脱附目标物质,从而实现对目标物质的富集和提取。

固相萃取技术具有操作简便、高效、选择性好、成本低等优点,因此在食品检测前处理中得到了广泛应用。

它主要包括萃取柱、固相萃取膜、固相微萃取等形式。

二、固相萃取技术在食品检测前处理中的应用1. 农药残留检测固相萃取技术在食品中农药残留检测中起到了重要作用。

通过将样品中的农药残留物质富集到固相萃取柱上,在适当的条件下再脱附出来,可以提高检测的灵敏度和准确性,减少干扰物质对检测结果的影响。

固相萃取技术还可以有效地降低检测的限量标准,提高检测效率。

2. 食品添加剂检测在食品添加剂检测中,固相萃取技术也有着重要的应用。

利用固相萃取技术可以对食品中的防腐剂、色素、甜味剂等添加剂进行富集提取,从而保证检测的准确性和灵敏度。

3. 食品中毒素检测固相萃取技术对食品中毒素的检测具有很高的适用性。

通过固相萃取技术可以将食品中的毒素富集提取出来,避免了复杂的样品前处理过程。

在安全性和准确性方面都具有明显的优势。

2. 缩短分析时间固相萃取技术具有快速、简便的特点,可以有效地缩短食品检测前处理的分析时间,提高工作效率。

3. 降低检测成本相对于传统的检测方法,固相萃取技术具有操作简便、易于自动化和成本低等优势,可以大大降低检测的成本。

4. 减少对环境的影响固相萃取技术使用的溶剂量少,不会产生大量有害废弃物,对环境影响小。

四、固相萃取技术在食品检测前处理中的发展趋势未来,固相萃取技术在食品检测前处理中将会有更广泛的应用。

随着科技的不断进步,固相萃取技术的自动化程度将会更高,操作更简便,准确性更高。

固相萃取技术也将更多地结合其他技术,如色谱技术、质谱技术等,构建更完善的检测体系。

对新型固相吸附剂的研究也将会推动固相萃取技术的发展,提高其适用性和选择性。

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固相微萃取(SPME)技术综述2010级分析化学专业杜亚辉作为一种较新的样品前处理技术,固相微萃取技术(SPME)具有操作简单、快速,集采样、萃取、浓缩和进样于一体等诸多优点,目前已被广泛应用。

下面详细阐述了SPME的技术原理、操作流程、影响因素、应用领域和新的进展。

固相微萃取(Solid-phase microextraction,SPME)是一项新型的无溶剂化样品前处理技术。

固相微萃取以特定的固体(一般为纤维状萃取材料)作为固相提取器将其浸入样品溶液或顶空提取,然后直接进行GC、HPLC等分析。

SPME由Pawliszyn在1989年首次报道,近10年来固相微萃取技术已成功应用于气体,液体及固体样品的前处理[2]。

1.1 固相微萃取技术及原理固相微萃取法是以固相萃取为基础发展起来的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的几何效应,其装置结构的超微化决定了它能避开经典固相萃取的许多弱点。

固相微萃取技术多在一根纤细的熔融石英纤维表面涂布一层聚合物并将其作为萃取介质(萃取头),再将萃取头直接浸入样品溶液(直接浸没-固相微萃取方法,简称DI-SPME)或采用顶空-固相微萃取方法(HS-SPME)采样[8]。

由于聚合物涂层的种类很多,因而可对样品组分进行选择性富集和采集,固相微萃取的原理是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中分配平衡的萃取过程[3]。

固相微萃取利用表面未涂渍或涂渍吸附剂的熔融石英纤维或其它纤维材料作为固定相,当涂渍纤维暴露于样品时,根据“相似相溶”原理,水中或溶液中的有机物以及挥发性物质,从试样基质中扩散吸附在萃取纤维上逐渐浓缩富集。

萃取时,被测物的分布受其在样品基质和萃取介质中的分配平衡所控制,被萃取量(n)与其他因素的关系可以用下式描述: n=kV f C0V s/(kV f+ V s) 式中:k为被测物在基质和涂层间的分配系数,V f和V s分别为涂层和样品的体积,C0为被测物在样品中的浓度。

如果样品体积很大时(VskV f)上式可以简化成: n=kV f C0萃取的被测物量与样品的体积无关,而与其浓度呈线性关系,因而从分析结果中得到的萃取纤维表面的吸附量,就能算出被萃取物在样品中的含量,可方便地进行定量分析[1]。

1.2 固相微萃取操作条件的选择萃取头的构成应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数来确定,在同一个样品中,因萃取头的不同可使其中一个组分得到最佳萃取而使其他组分受到抑制。

平衡时间往往由众多因素所决定,如分配系数、物质扩散速度、样品基质等。

此外,温度、离子浓度、样品的搅拌效率和pH值等因素都可影响萃取效率[1]。

1.3 影响固相微萃取萃取率的因素1.3.1 萃取头的种类及膜厚固相微萃取的核心部分-萃取头材料特性或涂层的种类和厚度对灵敏度的影响最为关键,因此,对其选择要十分慎重。

目前,世界上已有七种商品萃取头问世,固定相可分为非键合型、键合型、部分交联型以及交联型四种。

非键合型固定相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的,但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀现象。

对于键合型固定相,除了某些非极性溶剂以外,对所有的有机溶剂均很稳定。

部分交联型固定相在大多数水溶性有机溶剂和某些非极性有机溶剂中很稳定。

高度交联固定相类似于部分交联固定相,只不过在同一交联中心产生了多个交联键[4]。

最常用的也是最早使用的高分子涂层材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。

其中,100μm的PDMS适用于分析低沸点、低极性物质,7μm的PDMS适用于分析中沸点及高沸点物质,PA适用于分析强极性物质。

以后,又陆续出现了聚酰亚胺、聚乙二醇等涂层材料。

混合固定相应用也较广泛,如聚乙二醇——膜板树脂,聚乙二醇——二乙烯基苯,聚二甲基硅氧烷——模板树脂以及环糊精等。

为了开发聚合物的导电性质,一些科学家还尝试用聚砒咯涂层来萃取极性甚至离子型待测物。

此外,还开发了纤维双液相涂层,它可以克服单一液相涂层萃取有机化合物范围狭窄的缺点,萃取范围更广,是目前研究和发展的趋势和方向。

萃取头涂层越厚,对待测物吸附量越大,可降低最低检出限。

但涂层越厚,所需平衡萃取时间越长,使分析速度减慢。

因此,应综合考虑各种情况。

1.3.2 萃取时间萃取时间即萃取达到平衡所需的时间由待分析物的分配系数、物质的扩散速率、样品基质、样品体积、萃取头膜厚等因素决定。

一般萃取过程均在刚开始时吸附量迅速增加,出现一转折点后上升就很缓慢。

因此,可根据实际操作目的对灵敏度的需求不同,适当缩短萃取时间。

1.3.3 搅拌和加热在萃取过程中对样品进行搅拌和加热有助于样品均一化,缩短平衡时间。

对顶空固相微萃取(HS-SPME)加热可提高液面上易挥发有机化合物的浓度,而提高萃取效率。

1.3.4 无机盐向样品中加入(NH4)2SO4,Na2SO4,NaCl和K2CO3等无机盐可降低有机化合物与基质的亲和力而提高萃取效率。

1.3.5 pH缓冲溶液萃取酸性或碱性物质时,通过调节样品的pH值可改善组分的亲脂性,从而大大提高萃取效率。

1.4 固相微萃取操作模式根据被分析样品的物理性质和状态,进行固相微萃取时可以采取不同的操作方式,常见的操作方式有如下三种。

1.4.1 固相微萃取直接法将固相微萃取的纤维头直接浸入水相或暴露于气体中进行萃取的方法称为SPME直接法,对于气体样品或较干净的水样,能在1min内迅速达到萃取平衡,因而常使用直接固相微萃取模式[5]。

1.4.2 顶空固相微萃取法把萃取头置于待分析物样品的上部空间进行萃取的方法叫做固相微萃取顶空法。

这种方法只适于被分析物容易逸出样品进入上部空间的挥发性分析物,对黏度大的废水、体液、泥浆或固体样品,则只能采用上空取样的顶空固相微萃取模式,萃取从基质中释放到样品上空的化合物。

1.4.3 衍生化固相微萃取法通过衍生化作用来降低极性化合物的极性后进行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法,极性化合物通过在其水溶液基质中加入衍生剂或将纤维涂层浸入适当的衍生化试剂被衍生后进行萃取,衍生化后极性分析物极性降低,萃取后更适于色谱分析[7]。

1.5 固相微萃取与其它分析方法相结合固相微萃取萃取待测物可与气相色谱(GC)、液相色谱(LC)等分析分离技术联用进行分离[3]。

使用的检测器可以是质谱(MS)、氢火焰离子化检测器(FID)、火焰光度检测器(EPD)、电子捕获检测器(ECD)、原子发射光谱检测器(AED)、紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)等[9]。

1.6 固相微萃取的应用固相微萃取法(solid phasemicroextraction, SPME)技术是一种无溶剂的样品处理技术,实现了样品的吸附浓缩和解析、进样于一体,几乎不产生二次污染,它是以固相萃取为基础发展起来的新方法[3]。

固相微萃取是一种新型的无溶剂萃取技术,用一个类似于气相色谱微量进样器的萃取装置在样品中萃取出待测物后直接与气相色谱(GC) 或高效液相色谱(HPLC)联用, 在进样口将萃取的组分解吸后进行色谱分离与分析检测。

可实现对多种样品的快速分离分析。

通过控制各种萃取参数 ,可实现对痕量被测组分的高重复性、高准确度的测定。

固相微萃取的特点[1](1)固相微萃取技术具有操作简单、分析时间短、样品用量小、重现性好等优点;(2)固相微萃取优于固相萃取的特点是质传递快,避免了堵塞,能够大幅度地降低空白值,缩短分析时间,操作步骤简单,只有样品在吸着剂和样品之间的分配作用以及浓缩分析物的脱附作用,同时SPME 不需要溶剂;(3)固相微萃取容易自动化以及与其它分析技术联用,不仅可与GC 联用,还能与HPLC 相联,从而扩大了SPME 技术在分析化学领域的应用范围;(4)固相微萃取无须使用有机溶剂,易于实现自动化,特别适合于在野外采样;(5)固相微萃取不是将待测物全部分离出来,而是通过样品与固相涂层之间的平衡来达到分离的目的;(6)固相微萃取可以萃取挥发性样品,如顶空固相微萃取法;与吹气捕集法相比, 它又可处理挥发性低的样品, 而且设备小巧, 不需额外面积与空间。

固相微萃取的过程[1]固相微萃取是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中的平衡分配的萃取过程,SPME 的萃取模式可分为三种:(1)直接法:即将石英纤维暴露在样品中,主要用于半挥发性的气体、液体样品萃取;(2)顶空法:将石英纤维放置在样品顶空中,主要用于挥发性固体或废水水样萃取;(3)膜方法:将石英纤维放在经过微波萃取及膜处理过的样品中,主要用于难挥发性复杂样品萃取。

方法分为萃取过程和解吸过程两步:(如下图)(1)萃取过程:将萃取器针头插入样品瓶内, 压下活塞, 使具有吸附涂层的萃取纤维暴露在样品中进行萃取, 经一段时间后, 拉起活塞, 使萃取纤维缩回到起保护作用的不锈钢针头中,然后拔出针头完成萃取过程。

(2)解吸过程:在气相色谱分析中采用热解吸法来解吸萃取物质。

将已完成萃取过程的萃取器针头插入气相色谱进样装置的气化室内, 压下活塞, 使萃取纤维暴露在高温载气中,并使萃取物不断地被解吸下来, 进入后序的气相色谱分析。

1.6.1 固相微萃取在有机金属形态分析中的应用[12]固相微萃取步骤(a )SPME 萃取过程 (b )SPME 解吸过程1.刺穿样品瓶盖2.暴露出纤维/萃取3.缩回纤维/拔出萃取器4.插入GC 气化室5.暴露出纤维/解吸6.索贿纤维/拔出萃取器样品预处理对于得到准确而又重现性好的分析结果非常重要。

在进行形态分析时,为保证样品中各种形态在样品预处理过程中不发生变化,一般需要采用较为温和的消化或浸提的方法将待测有机金属化合物释放到液相中,常用的有酸/碱(常用HCl)浸提、微波或超声波辅助消化、CO2超临界流体萃取等技术,浸提法简便但结果的准确性难以考证,后几种方法需要借助于其它仪器,操作不便,费用较高。

固相微萃取用于样品中金属及有机金属形态分析是最近几年才开始,其应用具有很大的潜力。

将SPME用于有机金属的分析最早是由Cai Y 等人于1994年在第十六届国际毛细管色谱大会上提出的,将SPME用于鱼体和水样中汞及水体中的有机锡的萃取,降低了测定的检测限,但精密度差,RSD在24.1~68.8之间。

1995年报导了汞及甲基汞中加人四乙基硼化钠衍生,而后由SPME萃取,GC-MS进行测定的方法。

从此,SPME用于各种有机金属的萃取方法逐渐建立。

Tutschku等研究了环境样品中有机锡和有机铅的萃取方法,Tadeusz Gorecki和Janusz Pawliszyn用SPME-GC测定了水中四乙基铅及无机物。

Dumemann等人将SPME用于烷基铅、汞、锡的分离,样品被消化和分解后加入四乙基硼化钠衍生(pH值在4~5)以提高分析物的挥发性,10min后室温下将SPME萃取头放在样品的上部空间。

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