固相微萃取原理及使用

《固相微萃取原理及使用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、固相微萃取技术(SPME)概述SPME的原理SPME装置及萃取步骤方法SPME的影响因素SPME与分析仪器的联用技术SPME的应用SPME的发展前景主要内容与固相萃取技术相比其特点：固相微萃取操作更筒单、携带更方便、操作费用也更加低廉，另外克服了固相萃取回收率低、吸附剂孔道易堵塞的缺点，因此成为目前所采用的试样预处理中应用最为广泛的方法之一。SPME已开始应用于分析水、土壤、空气等环境样品的分析。一、概述一、概述1989年；PawliszynSupelco1993年推出了商品化的SPME装置1995年Pawliszyn等；空气中苯系物分析；SPME在气相色谱中快速进样装置；萃取丝内用CO2

2、冷却装置1997年Pawliszyn等；测定病人呼吸气中一些成分的SPME萃取装置2001年Pawliszyn等；便携式SPME装置2004年Pawliszyn等；加装聚四氟乙烯密封盖的便携式现场测试用SPME装置2007年；96个SPME微阱盘自动化进样装置固相微萃取(solidphasemicroextraction）二、SPME的原理以熔融石英光导纤维或其它材料为基体支持物，采取“相似相溶”的特点，在其表面涂渍不同性质的高分子固定相薄层，通过直接或顶空方式，对待测物进行提取、富集、进样和解析。然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器(一般是GC，或HPLC)中，通过一定的方式解吸附(一

3、般是热解吸，或溶剂解吸)，然后进行分离分析。固相微萃取法（SPME）的原理与固相萃取不同，固相微萃取不是将待测物全部萃取出来，其原理是建立在待测物在固定相和水相之间达成的平衡分配基础上。设固定相所吸附的待测物的量为WS，因待测物总量在萃取前后不变，固得到：C0•V2=C1•V1+C2•V2（1）式中，C0是待测物在水样中的原始浓度；C1、C2分别为待测物达到平衡后在固定相和水相中的浓度；V1、V2分别为固定相液膜和水样的体积。二、SPME的原理吸附达到平衡时，待测物在固定相与水样间的分配系数K有如下关系：K=C1/C2（2）平衡时固相吸附待测物的量WS=C1•V1，固C1=WS/V1由式（

4、1）得：C2=（C0•V2–C1•V1）/V2将C1、C2代入式（2）并整理后得：K=WS•V2/[V1•（C0•V2–C1•V1）]=WS•V2/（C0•V2•V1–C1V12）（3）由于V1«V2，式3中C1•V12可忽略，整理后得：WS=K•C0•V1（4）二、SPME的原理由式（4）：WS=K•C0•V1，可知WS与C0呈线性关系，并与K和呈正比。决定K值的主要因素是萃取头固定相的类型，因此，对某一种或某一类化合物来说选择一个特异的萃取固定相十分重要。萃取头固定液膜越厚，WS越大。由于萃取物全部进入色谱柱，一个微小的固定液体积即可满足分析要求。通常液膜厚度为5-100um，这一已比

5、一般毛细管柱的液膜厚度（0.2-1um）厚得多。二、SPME的原理该装置类似微量注射器，由手柄和萃取头（纤维头）两部分组成。萃取头是一根长约1cm、涂有不同固定相涂层的溶融石英纤维，石英纤维一端连接不锈钢内芯，外套细的不绣钢针管（以保护石英纤维不被折断）。手柄用于安装和固定萃取头，通过手柄的推动，萃取头可以伸出不锈钢管。三、SPME装置及萃取步骤方法萃取步骤SPME方法是通过萃取头上的固定相涂层对样品中的待测物进行萃取和预富集。SPME操作包括三个步骤：A涂有固定相的萃取头插入样品或位于样品上方；B待测物在固定相涂层与样品间进行分配直至平衡；C将萃取头插入分析仪器的进样口，通过一定的方式解

6、析后进行分离分析。三、SPME装置及萃取步骤方法萃取方法直接法（Di-SPME）适合于气体基质或干净的水基质顶空法（HS-SPME）适合于任何基质，尤其是直接SPME无法处理的脏水、油脂、血液、污泥、土壤等膜保护法（membrane-protected-SPME）通过一个选择性的高分子材料膜将试样与萃取头分离，以实现间接萃取，膜的作用是保护萃取头使其不被基质污染，同时提高萃取的选择性。衍生化法（derivatizationSPME）冷SPME法（cooledSPME）三、SPME装置及萃取步骤方法四、SPME的影响因素萃取温度温度是直接影响分配系数的重要参数升高温度会促进挥发性化合物到达顶

7、空及萃取纤维表面，然而SPME表面吸附过程一般为放热反应，低温适合于反应进行萃取时间不同的待测物达到动态平衡的时间长短,取决于物质的传递速率和待测物本身的性质、萃取纤维的种类等因素。挥发性强的化合物在较短时间内即可达到分配平衡，而挥发性弱的待测物质则需要相对较长的平衡时间。四、SPME的影响因素搅拌强度增加传质速率,提高吸附萃取速度,缩短达到平衡的时间磁力搅拌，高速匀浆，超声波。采取超声振动就比电磁搅拌达到平衡的时间大大