固相微萃取綜述

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1、相微萃取研究進(jìn)展摘要：固相微萃取作為一種現(xiàn)代分析化學(xué)的前處理技術(shù)，吸收了固相萃取的優(yōu)點(diǎn)，不需要填充物和溶劑洗脫解吸，集萃取、凈化、濃縮和進(jìn)樣為一體。同時(shí)具有橾作簡(jiǎn)單、所需時(shí)間短、用樣少、選擇性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和易于與色譜類高效分離檢測(cè)手段連用等優(yōu)點(diǎn)。固相微萃取與在線衍生及分子印跡等新技術(shù)結(jié)合使其在化學(xué)、生物等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。文中對(duì)固相微萃取的原理、涂層材料、涂漬方式、與大型儀器連用及其與新技術(shù)連用在食品、環(huán)境、環(huán)境等方面的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。關(guān)鍵字：固相微萃取進(jìn)展樣品前處理技術(shù)是任何分析實(shí)驗(yàn)成功的基礎(chǔ)。溶劑萃取、膜萃取、電化學(xué)分離、同相萃取以及同相微萃取都是現(xiàn)

2、代分析實(shí)驗(yàn)分離、純化、濃縮樣品的方法。文中要探討的固相微萃取以其操作簡(jiǎn)單、高效、重現(xiàn)性高等優(yōu)點(diǎn)成為重要的樣品前處理方法。由于1987年加拿大Waterloo大學(xué)的Pawliszyn教授和他的研宄小組采用光導(dǎo)纖維和激光解吸的方式將樣品導(dǎo)入氣相色譜中，但前處理時(shí)間較長(zhǎng)m。因此他們于1989年采用化學(xué)修飾后的熔融石英纖維快速的萃取了水樣品中的有機(jī)物［2］。隨后他們又采用頂空固相微萃取以及熱解析的方式不斷的完善這項(xiàng)新技術(shù)［3］~。逐漸形成種將萃取纖維頭浸入樣品溶液中或頂空氣體中一段時(shí)間，同時(shí)攪拌溶液以加速兩相間達(dá)到平衡的速度，待平衡后將纖維頭取出插入氣相色譜汽化室，熱解吸涂層

3、上吸附的物質(zhì)。被萃取物在汽化室內(nèi)解吸后，靠流動(dòng)相將其導(dǎo)入色譜柱，完成提取、分離、濃縮的全過程的一種新技術(shù)。SPME己由美國(guó)的Supelco公司在1993年實(shí)現(xiàn)商品化。相微萃取的廣泛優(yōu)點(diǎn)己被成功的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。SPME適用于大部分固體、液體、氣體樣品，適用于各種揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)。在SPME的研究進(jìn)展中主要涉及到涂層材料、萃取方式、與大型儀器連用和與新技術(shù)連用等方面。一固相微萃取理論基礎(chǔ)1.1平衡理論：萃取完成時(shí)0標(biāo)溶質(zhì)在涂層和樣品之間達(dá)到了分配平衡n=kfsvfc0n:圖層中S標(biāo)物吸附量；kfs:溶質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)；vf:涂層體積；Co：樣品中待分析物的初始濃

4、度。1.2非平衡理論：萃取時(shí)目標(biāo)吸附物無需達(dá)到分配平衡，只需維持萃取條件（時(shí)間、溫度、攪拌時(shí)間）相同，涂層對(duì)目標(biāo)物的吸附量正比于樣品中目標(biāo)物的初始濃度。n=Kkfsvfc0由此可見，無論吸附是否達(dá)到平衡，吸附量與H標(biāo)物的本體濃度都維持線性關(guān)系［51。二固相微萃取涂層材料發(fā)展研宄2.1傳統(tǒng)的固相微萃取涂層萃取頭材料是固相微萃取的核心。涂層性質(zhì)對(duì)萃取的選擇性和靈敏度有決定性的作用。Pawliszyn教授最初發(fā)明SPME技術(shù)是采用的是化學(xué)修飾的熔融的石英纖維，從1993年固相微萃取實(shí)現(xiàn)商品化開始都是在石英纖維上涂漬吸附材料和多孔性介質(zhì)，前者通過吸收萃取，后者則通過吸附萃取。

5、1999年P(guān)awliszyn教授他的著書中詳細(xì)的介紹了各種商用涂層的性質(zhì)及使用范圍，如聚二甲基硅氧烷是非極性的涂層，但改變涂層的厚度可以吸附不同極性的0標(biāo)物質(zhì)；聚丙烯酸酯是極性涂層，適用于極性目標(biāo)物質(zhì)等等[6]但商品化涂層也存在著缺陷。涂層熱穩(wěn)定性差，限制了解吸溫度;涂層種類單一，限制了應(yīng)用范圍；選擇性差、重現(xiàn)率低等。因此在SPME的發(fā)展過程中研究者致力于尋找新的涂層。2.2新型涂層材料碳納米管碳具存大的比表面積、豐富的孔徑和適宜的孔結(jié)構(gòu)，自被發(fā)現(xiàn)以來被廣泛應(yīng)用于各種分析實(shí)驗(yàn)中。通過分子吸附模擬、拉曼光譜等手段進(jìn)行性能表征證明碳納米管可以作為SPME涂層。Wang等用

6、碳納米管固相微萃取檢測(cè)水和牛奶樣品中的多溴聯(lián)苯醚，檢測(cè)限3.6-8.6ngI?，呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（r2〉0.995），四次平行測(cè)定的峰面積和保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別是6.9-8.8%and0.6-0.9%[7]。Yahya等用碳納米管同時(shí)檢測(cè)水中痕量的農(nóng)藥成分，顯示良好的精密度和回收率[8]。張朝輝等以聚乙醇修飾的多壁碳納米管為基材，以熊果酸為模板分子，以甲基丙烯酸為功能單體，在碳納米管表面形成了具有良好選擇性的分子印跡聚合物[9]石墨烯是由碳六元環(huán)組成的兩維周期蜂窩狀點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，具存高導(dǎo)熱性、高機(jī)械強(qiáng)度、易于化學(xué)修飾和改性、表面積大等特點(diǎn)，這使得將其制備成性能優(yōu)越

7、的SPME涂層材料成為可能［1°］。Zhii等將石墨烯涂潰在不銹鋼絲上形成均勻多孔的涂層，表現(xiàn)良好的熱穩(wěn)定性，而且在對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測(cè)中萃取效率高于TOMS和PDMS/DVB，檢測(cè)限低，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差:4.7%-10.6%；回收率2.3-13.6%［11］。Zhang等人發(fā)現(xiàn)單純的氧化鋅涂層對(duì)硫化物沒有吸附選擇性，但是用氧化石墨支撐氧化鋅涂層時(shí)，由于石墨稀大的表面積和較多的結(jié)合位點(diǎn)等原因顯示出比商品化涂層更好的選擇性和靈敏度［12］。離子液體是近年來比較前沿的一種SPME涂層之一。大多數(shù)的離子液體具有較高的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和極低的蒸汽壓，并且對(duì)多種