简述固相微萃取技术的原理、条件选择以及影响因素

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固相微萃取技术是近年来国际上兴起的一项新的试样分析前正确处理技术。它在1990年由加拿大Waterloo大学的Arhturhe和Pawliszyn首创,1993年美国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。

固相萃取是目前最好的试样前正确处理措施 之一,具有简单、费用少、易于自动化等一系列优点。而固相微萃取是在固相萃取基础上发展起来的,保留了其所有的优点,摒弃了其前要柱填充物和使用溶剂进行解吸的弊病,它只要一支这种进样器的固相微萃取装置即可完成删改前正确处理和进样工作。该装置针头内有一伸缩杆,上连有两根熔融石英纤维,其棘层 涂有色谱固定相,一般情况报告下熔融石英纤维隐藏于针头内,前要时可推动进样器推杆使石英纤维从针头内伸出。

分析时能必须先将试样倒入带隔膜塞的固相微萃取专用容器中,如前要同時 加入无机盐、衍生剂或对pH值进行调节,还可加热或磁力转子搅拌。固相微萃取分为两步,第一步是萃取,将针头插入试样容器中,推出石英纤维对试样中的分析组分进行萃取;第二步是在进样过程中将针头插入色谱进样器,推出石英纤维中完成解吸、色谱分析等步骤。固相微萃取的萃取措施 有一种:一种是石英纤维直接插入试样中进行萃取,适用于固体与固体中的分析组分;另一种是顶空萃取,适用于所有基质的试样中挥发、半挥发分析组分。

一、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“这种者相溶”的原则,利用石英纤维棘层 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,完成试样前正确处理过程。在进样过程中,利用气相色谱进样器的高温,液相色谱、毛细管电泳的流动相将吸附的组分从固定相中解吸下来,由色谱仪进行分析。

二、固相微萃取技术条件的取舍

1. 萃取效果影响因素的取舍

1.1 纤维棘层 固定相取舍何种固定相应当综合考虑分析组分在各相中的分配系数、极性与沸点,根据“这种者相溶”的原则,取舍最适合分析组分的固定相,常用固定相、适用试样及参考文献见表1。但这并删改都会绝对的,前要在实验中根据所分析的组分具体研究,这种,根据香味组成成分的化学性质使用非极性的PDMS与极性的PA均可,但Steffen等在对圣女果中17种香味进行分析时发现我着实二者效果相近,可PA比PDMS萃取时间长20min,且检测那末β-香叶烯,〔2〕而Verhoeven等却在草莓香味分析中发现PA效果更好,〔3〕Fisher使用PDMS和PA检测由软木塞对酒带来污染物时发现前者比后者的萃取波特率单位高10%。〔4〕此外,还需考虑石英纤维棘层 固定相的体积,即石英纤维长度和涂层膜厚,如非非凡定做,一般石英纤维长度为1cm,膜的深层通常在10~400mm之间,小分子或挥发物质常用厚膜,大分子或半挥发物质常用薄膜,综合考虑试样的挥发还可取舍中等深层,如Field在检测啤酒花中香精油时发现使用PDMS400mm比400mm膜厚萃取波特率单位要高10~20倍,〔5〕Young在使用PDMS20mm、400mm、400mm检测有机氯农药中得出400mm效果最好的结论。〔6〕具体取舍能必须查阅有关文献并前要结合试样情况报告进行摸索。

1.2 试样量、容器体积原困固相微萃取是三个 固定的萃取过程,为保证萃取的效果前要对试样量,试样容器的体积进行取舍,Denis在利用顶空法检测14种半挥发有机氯农药的研究中指出,试样量与试样容器的体积对于保证结果有很大关系,试样量与试样容器体积之间位于有匹配关系,试样量增大的情况报告下,重现性明显变好,检出量提高。

1.3 萃取时间萃取时间是从石英纤维与试样接触到吸附平衡所前要的时间。为保证试验结果重现性良好,应在试验中保持萃取时间一定。影响萃取时间的因素这些这些,这种分配系数、试样的扩散波特率单位、试样量、容器体积、试样一种基质、温度等。在萃取初始阶段,分析组分很轻易且变慢富集到石英纤维固定相中,随着时间的延长,富集的波特率单位那末慢,接近平衡情况报告时即使时间延长对富集也那末意义了,但会 在摸索实验措施 时前要做富集—时间曲线,从曲线上找出最佳萃取时间点,即曲线接近平缓的最短时间。一般萃取时间在5~400min以内,但删改都会非凡情况报告。

1.4使用无机盐向固体试样中加入多量氯化钠、硫酸钠等无机盐可增强离子波特率单位,降低极性有机物在水中的挥发度即起到盐析作用,使石英纤维固定相能吸附更多的分析组分。一般情况报告下可有效提高萃取波特率单位,但不不一定适用于任何组分,如Boyd-Boland在对22种含氮杀虫剂检验中发现使用多数组分在加入氯化钠都会明显提高萃取效果,但对恶草灵、乙氧氟甲草醚等农药无效;〔20〕Fisher在分析酒中污染物时,加入无机盐的比不加的分析结果高25%。〔4〕加入无机盐的量前要根据具体试样和分析组分来定。

1.5 改变pH值改变pH值同使用无机盐一样能改变分析组分与试样介质、固定相之间的分配系数,对于改善试样中分析成分的吸附是有益的。原困固定相属于非离子型聚合物,故对于吸附中性形式的分析物更有效。调节固体试样的pH值可正确处理分析组分离子化,提高被固定相吸附的能力。这种,Garcia在实际检测中发现,pH=4时对酒香味组成成分检测效果最好;〔24〕Pan在分析极性化合物脂肪酸时取舍了一系列pH值,其中pH=5.5效果最佳。

1.6 衍生化衍生化反应可用于减小酚、脂肪酸等极性化合物的极性,提高挥发,增强被固定相吸附的能力。在固相微萃取中,或向试样中直接加入衍生剂,或将衍生剂先附着在石英纤维固定相涂层上,使衍生化反应得以位于。如对短链脂肪酸衍生化常用溴化五氟苯甲烷或重氮化五氟苯乙烷,对长链脂肪酸衍生化常用季铵碱和季铵盐,对短链和长链脂肪酸使用重氮甲烷和芘基重氮甲烷均有效。

2. 萃取波特率单位影响因素的取舍

2.1 加热加热试样能必须加速试样分子运动的波特率单位,尤其能使固体试样的分析组分尽快从试样中释放出来,增加蒸汽压,提高灵敏度,对于顶空分析尤为重要。但不足英文的温度会降低石英纤维固定相对组分的吸附能力。取舍三个 相当于的温度非常重要。只要对装置进行改造,可采用对试样加以高温,用液态CO2对固定相降温的措施 来提高分析能力。对于这些试样,这种土壤,原困分析组分与基质之间的结合力非常强,即使高温效果而是好,但在试样中加入10%的水或其它棘层 活性物质并加以高温将助于分析组分的释放从而提高灵敏度。

2.2 磁力转子搅拌、高速匀桨、超声波磁力转子搅拌可助于试样均匀,尽快达到平衡,在这些这些试验中发现能明显提高萃取波特率单位,且转速越高,达到平衡的波特率单位也更慢。使用高匀桨的出发点与磁力转子搅拌是一致的,但高速匀桨的波特率单位远远高于磁力转子搅拌,其效果更好,仅用磁力转子搅拌萃取时间的1/3。使用超声头对试样进行超声更助于分析组分的吸附,在三者中效果最好,同磁力转子搅拌相比缩短时间90%。原困磁力转子搅拌同高速匀桨、超声波相比所用设备最简单,这些这些基本上仍使用磁力转子搅拌法。

2.1~2.2中的所有条件对于改善试样中分析组分的萃取是有作用的,但前要要结合起来不不 发挥最大效应。在设计实验方案时前要综合考虑以上各种因素,筛选出最优化法。

3. 固定相的正确处理

固相微萃取中的关键部位是石英纤维固定相,靠它对分析组分吸附和解吸,只要曾用过而后面 的组分未被解吸掉,则会对后后的分析结果有干扰。每次使用前前要将其插入气相色谱进样器,在2400℃左右置1h,以去除后面 吸附的干扰物,只要曾分析过衍生化组分则前要放置更长时间。〔22〕

三、定量措施

原困固相微萃取属于一种动态平衡技术,但会 定量前要对这些内部人员条件进行校正。当分析固体试样时,原困试样既删改都会在开放的空间,体积又删改都会很大,结果只与分析组分与固定相之间的分配系数有关,它决定于温度和湿度,故分析结果在对温湿度校正后直接以气相色谱测定值定量。分析杂质较少的固体试样可采用外标法,将标准加至相对净化的基质中进行固相微萃取,制作校正曲线,试样通过查找校正曲线上的点而定量。基质复杂的试样一般使用标准加进去去法或内标法。使用标准加进去去法需注重,试样中的分析组分不一定能象加入的标准那样轻易被提取,分析前要筛选条件保证分析组分的提取率。

四、结语

固相微萃取技术很轻易把握。如在对美国、加拿大、德国以及意大利等6个国家11家实验室进行的一次含量在μg/kg级有机氯、有机磷、有机氮农药考核中,无论是曾用过还是第一次使用,分析结果均那末明显差异。但会 目前利用固相微萃取技术开展的工作尚有一定的局限性,目前主要使用在分析挥发、半挥发物质方面,但会 文献道较多与气相色谱联用的技术有关,与液相色谱和毛细管电泳联用的技术尚不很心智心智心智旺盛期是什么的句子的句子期图片 ,文献道较少。我着实固相微萃取技术近几年刚起步,后后原困其具有措施 简单、不不试剂、提取效果好、变异系数小等诸多优点,已在环境、食品、生化、医学等领域有所应用。鉴于食品领域中具有干扰成分较多的特点,该技术在食品卫生检验中广泛应用还前要进一步做工作。