固相微萃取是一種應(yīng)現(xiàn)代儀器的要求而產(chǎn)生的樣品前處理新技術(shù),幾乎克服了以往一些傳統(tǒng)樣品處理技術(shù)的所有缺點(diǎn),集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體,便于攜帶,真正實(shí)現(xiàn)樣品的現(xiàn)場(chǎng)采集和富集,能夠與氣相、氣相-質(zhì)譜、液相、液相-質(zhì)譜儀聯(lián)用。
固相微萃取萃取方式
固相微萃取方法分為萃取過(guò)程和解吸過(guò)程兩步 :
1、萃取過(guò)程——具有吸附涂層的萃取纖維暴露在樣品中進(jìn)行萃取 。
2、解吸過(guò)程——將以完成萃取過(guò)程的萃取器針頭插入氣相色譜進(jìn)樣裝置的氣化室內(nèi),使萃取纖維暴露在高溫載氣中,并使萃取物不斷地被解吸下來(lái),進(jìn)入后序的氣相色譜分析。
固相微萃取有三種基本的萃取模式:頂空萃取、直接萃取和膜保護(hù)萃取。
1.固相微萃取頂空萃取
在頂空萃取模式中,萃取過(guò)程可以分為兩個(gè)步驟:
1)被分析組分從液相中先擴(kuò)散穿透到氣相中;
2)被分析組分從氣相轉(zhuǎn)移到萃取固定相中。這種改型可以避免萃取固定相受到某些樣品基質(zhì) (比如人體分泌物或尿液)中高分子物質(zhì)和不揮發(fā)性物質(zhì)的污染。
在該萃取過(guò)程中,步驟2的萃取速度總體上遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于步驟1的擴(kuò)散速度,所以步驟1成為萃取的控制步驟。因此揮發(fā)性組分比半揮發(fā)性組分有著快得多的萃取速度。實(shí)際上對(duì)于揮發(fā)性組分而言,在相同的樣品混勻條件下,頂空萃取的平衡時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于直接萃取平衡時(shí)間。
2.固相微萃取直接萃取
直接萃取方法中,涂有萃取固定相的石英纖維被直接插入到樣品基質(zhì)中,目標(biāo)組分直接從樣品基質(zhì)中轉(zhuǎn)移到萃取固定相中。在實(shí)驗(yàn)室操作過(guò)程中,常用攪拌方法來(lái)加速分析組分從樣品基質(zhì)中擴(kuò)散到萃取固定相的邊緣。對(duì)于氣體樣品而言,氣體的自然對(duì)流已經(jīng)足以加速分析組分在兩相之間的平衡。但是對(duì)于水樣品來(lái)說(shuō),組分在水中的擴(kuò)散速度要比氣體中低3-4個(gè)數(shù)量級(jí),因此須要有效的混勻技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品中組分的快速擴(kuò)散。比較常用的混勻技術(shù)有:加快樣品流速、晃動(dòng)萃取纖維頭或樣品容器、轉(zhuǎn)子攪拌及超聲。
這些混勻技術(shù)一方面加速組分在大體積樣品基質(zhì)中的擴(kuò)散速度,另一方面減小了萃取固定相外壁形成的一層液膜保護(hù)鞘而導(dǎo)致的所謂“損耗區(qū)域”效應(yīng)。
3.膜保護(hù)萃取
膜保護(hù)SPME(圖)的主要目的是為了在分析很臟的樣品時(shí)保護(hù)萃取固定相避免受到損傷,與頂空萃取SPME相比,該方法對(duì)難揮發(fā)性物質(zhì)組分的萃取富集更為有利。另外,由特殊材料制成的保護(hù)膜對(duì)萃取過(guò)程提供了一定的選擇性
固相微萃取技術(shù)幾乎可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發(fā)性或半揮發(fā)性物質(zhì)的分析。發(fā)展至今短短的10年時(shí)間,已在環(huán)境、生物、工業(yè)、食品、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的各個(gè)方面得到廣泛的應(yīng)用。在發(fā)展過(guò)程中,主要涉及到探針的固相涂層材料及涂漬技術(shù)、萃取方法、聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展、理論的進(jìn)一步完善和應(yīng)用等幾個(gè)方面
固相微萃取非常小巧,狀似一只色譜注射器,由手柄和萃取頭或纖維頭兩部分構(gòu)成。萃取頭是一根外套不銹鋼細(xì)管的1cm長(zhǎng)、涂有不同色譜固定相或吸附劑的熔融石英纖維頭,纖維頭在不銹鋼管內(nèi)可自由伸縮,用于萃取、吸附樣品;手柄用于安裝或固定萃取頭,可長(zhǎng)久使用。