样品前处理技术.doc

样品前处理技术      摘要: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。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。   1固相微萃取固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,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。 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。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。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=kVfC0Vs/(kVf+Vs)式中:k为被测物在基质和涂层间的分配系数,Vf和Vs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(Vs>>kVf)上式可以简化成: n=kVfC0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。 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。  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。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,100