固相微萃取技術(shù)及其應(yīng)用

1、www.themegallery.com,Problems,Nowdays, time on analyzing samples have been shorten with the development of modern analytic instrumental. However, traditional methods of sample preparation are typically time consuming (e

2、ven as high as 60%~70%), employ multi-step procedures having high risk for loss of analytes and use of extensive amounts of organic solvents.,www.themegallery.com,,Solid-phase microextraction,Membrane extraction,Pressuiz

3、ed liquid extraction,Matrix solid-phase dispension,Ultrasonic extraction,SPE,SBSE,LPME,SFE,MSPD,New methods of Sample preparation,www.themegallery.com,Solid-phase Microextraction固相微萃取,by AIDS晚期患者王喆 08110668,www.themegal

4、lery.com,Content,,,,,,,,,,,應(yīng)用,前景與展望,產(chǎn)生與裝置,應(yīng)用形式,萃取涂層,原理與影響因素,www.themegallery.com,1.SPME的產(chǎn)生及基本裝置,1987年加拿大的Pawliszyn在研究氣相色譜(GC)的激光加熱樣品，快速進(jìn)樣技術(shù)時，發(fā)現(xiàn)樣品汽化速度很快,但是樣品前處理卻要耗費(fèi)很長的時間。為了把樣品處理時間縮短,他們就把樣品處理和GC進(jìn)樣合二為一。Pawliszyn把固定相涂漬在光導(dǎo)纖

5、維的石英絲上,把涂漬固定相的石英絲放在樣品水溶液中,吸收(吸附)被分析物,一段時間后取出石英絲置于GC汽化室中進(jìn)行分析這就是SPME的開始。SPME是以涂漬在石英玻璃纖維上的固定相(高分子涂層或吸附劑)作為吸收(吸附)介質(zhì),對目標(biāo)分析物進(jìn)行萃取和濃縮,并在色譜儀進(jìn)樣口中直接熱解吸，進(jìn)行分離檢測.是一種無溶劑,集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的樣品預(yù)處理新技術(shù).,www.themegallery.com,1.SPME的產(chǎn)生及基本裝置,,,

6、,為了把涂漬固定相的石英絲放入和取出GC的進(jìn)樣口不影響GC氣路系統(tǒng)的密封性, Pawliszyn 把涂漬固定相的石英絲粘接到Hamilton 7000型注射器針頭上.即形成了簡易的SPME裝置.,www.themegallery.com,1.SPME的產(chǎn)生及基本裝置,www.themegallery.com,,,www.themegallery.com,,,www.themegallery.com,2.SPME的應(yīng)用形式,直接法,頂空法

7、,SPME,,A,,B,衍生化法,,D,膜保護(hù)法,,C,萃取頭停留在樣品上方的氣相中。,GC分離有機(jī)金屬化合物時為了達(dá)到理想的揮發(fā)度,往往要進(jìn)行衍生化。,將萃取頭直接插入樣品中,分析物從樣品中直接轉(zhuǎn)移到涂層上,是通過一個選擇性的膜將樣品與萃取頭隔離,該半透膜允許分析物通過而阻塞干擾物。,www.themegallery.com,3.SPME的原理與影響因素,,分析物在樣品基質(zhì)與纖維涂層之間達(dá)到分配平衡時： 當(dāng)樣品體積Vs遠(yuǎn)遠(yuǎn)于Kf

8、s·Vf時：頂空萃取系統(tǒng)中：,,,,,,n=co×Kfs×Vf,www.themegallery.com,受多種因素影響，為了獲得良好重現(xiàn)性的數(shù)據(jù),操作過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制使萃取時間保持一定.,影響樣品在溶液中溶解度.,萃取溫度對萃取過程有雙重影響，應(yīng)尋找最佳溫度.,攪拌可以增加傳質(zhì)速率,提高萃取速度,縮短達(dá)到平衡的時間.,涂層的極性、厚度差異都將對待測物的選擇萃取造成影響.,3.SPME的原理與影響因

9、素,www.themegallery.com,4.1 SPME的萃取涂層-常用,www.themegallery.com,4.2 SPME的萃取涂層-進(jìn)展,Mangani等報道了石墨化碳黑涂層,該涂層具有萃取容量大,對非極性和弱極性有機(jī)物有強(qiáng)烈的吸附作用等優(yōu)點(diǎn)。Djozan等制備了一種活性炭纖維涂層,并用它萃取揮發(fā)性有機(jī)物取得了較好的效果。肖春華等制備了聚硅氧烷-富勒烯涂層,該涂層在對萘和聯(lián)苯的萃取中,顯示出對平面與非平面構(gòu)型分子的

10、識別能力劉玉等將C8、C18鍵合相通過高溫環(huán)氧樹脂涂漬在金屬絲的表面,制備了C8、C18鍵合涂層。Pawliszyn等把導(dǎo)電聚合物用于SPME涂層,他們把聚吡咯(PPY)及其衍生物用電化學(xué)方法涂漬在金屬絲上,這有利于聚合物通過π-π相互作用力萃取芳香族化合物,特別是對于多環(huán)芳烴,由于該類聚合物有極性基團(tuán),所以適合于萃取極性多環(huán)芳烴。,www.themegallery.com,4.3 SPME的萃取涂層-RASB,限進(jìn)介質(zhì)吸附劑(re

11、stricted accessmatrix sor-bents)針對大分子的體積排阻功能和對小分子分析物的保留功能,通過控制吸附劑合適的孔徑和對吸附劑的外表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠H水性修飾,使得生物或環(huán)境樣品溶液中的大分子不能進(jìn)入吸附劑的內(nèi)孔中去,且親水性的外表面使生物大分子在吸附劑外表面不會發(fā)生不可逆的變性和吸附?？梢杂眠@一類吸附劑排除生物大分子,而對小分子分析物進(jìn)行選擇性萃取, 尤其適用于生物樣品。,內(nèi)表面反相填料(internalsurf

12、acereversed-phase，ISRP)半滲透表面填料(semipermeablesurface。SPS)屏蔽憎水相填料(shieldedhydrophobicphase。SHP )蛋白涂覆Cl8硅膠填料(protein-coatedODSJ混合功能填料(mixed-functionalphase),www.themegallery.com,4.4 SPME的萃取涂層-分子印跡,分子印跡,是一項獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合位點(diǎn)上與

13、某一分子(印跡分子) 完全匹配的聚合物的實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)。 分子印記聚合物的高選擇性、化學(xué)穩(wěn)定性、容易制備等特性使其非常適合于作為SPME涂層的材料。將分子印跡與SPME結(jié)合起來,即分子印跡固相微萃取 (MISPME)，很好地解決了SPME涂層選擇性差的缺點(diǎn)。它既具有SPME高效萃取的優(yōu)點(diǎn),又具有MIPs所具有的強(qiáng)大的分子識別能力,從而大大提高了萃取樣品的選擇性。將MISPME直接與檢測系統(tǒng)相連,可將萃取、富集、分離、檢測目標(biāo)物融為一體

14、,應(yīng)用于日常的實(shí)驗(yàn)室中,將是一個很好的方向。,www.themegallery.com,4.4 SPME的萃取涂層-分子印跡,www.themegallery.com,4.4 SPME的萃取涂層-分子印跡,,www.themegallery.com,5.SPME的應(yīng)用,環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用,食品監(jiān)測中的應(yīng)用,醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用,SPME已廣泛應(yīng)用于對大氣、土壤、水體中污染物以及作物中農(nóng)藥殘留濃度等的分析,SPME技術(shù)在食品中的揮發(fā)性物質(zhì)、

15、風(fēng)味物質(zhì)的測定方面獲得了十分廣泛的應(yīng)用。,SPME在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展極為迅速,正逐漸成為生理、病理、毒理學(xué)上不可缺少的一個檢測手段.,www.themegallery.com,5. SPME的應(yīng)用-麝香,分別稱取摻偽樣品和對照樣品40 mg,置于2ml頂空樣品瓶中,加熱溫度為120℃,時間0·5 h。頂空時進(jìn)樣2ml。固相微萃取時取樣時間0·5 h,萃取溫度120℃,進(jìn)樣時間5 s。,左圖有部分較高的峰都是

16、麝香中不應(yīng)有的成分，如苯甲酸、樟腦等。,www.themegallery.com,5.SPME的應(yīng)用-松花粉,頂空固相微萃取　取0·5 g破壁松花粉,置7ml頂空瓶中,在70℃平衡20 min,將固相微萃取裝置插入頂空瓶中,在頂空萃取30 min后,將固相微萃取裝置迅速插入GC汽化室,在250℃分流模式解吸10 min。頂空萃取　取0·5 g破壁松花粉,置7 ml頂空瓶中,在70℃平衡20 min,進(jìn)樣針從頂空瓶上

17、空取樣1μ,l迅速插入GC汽化室。,www.themegallery.com,5.SPME的應(yīng)用-松花粉,HS-SPME法的實(shí)驗(yàn)中分離85個化學(xué)成分，鑒定了70個化學(xué)成分,其中的23個萜類成分, 42個脂肪族成分, 5個芳香族成分,已鑒定成分占揮發(fā)性成分總量的73%.HS法的實(shí)驗(yàn)中分離7個化學(xué)成分，鑒定了5個化學(xué)成分,其中的2個萜類成分, 3個脂肪族成分。頂空固相微萃取進(jìn)樣的松花粉總離子流圖比頂空進(jìn)樣總離子圖中峰面積大200倍,說

18、明固相微萃取能夠更有效的提取和富集樣品中的成分。,www.themegallery.com,5. SPME的應(yīng)用-葫蘆巴浸膏,,www.themegallery.com,5. SPME的應(yīng)用-葫蘆巴浸膏,董麗等人采用自由基交聯(lián)和溶膠-凝膠技術(shù),成功制備了乙烯基單苯并-15-冠-5(AB15C5)新型固相微萃取(SPME)涂層.用其對葫蘆巴浸膏的揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取,用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行分離分析, 并與商用PA涂層進(jìn)行