固相微萃取技術(shù)及其應用

固相微萃取技術(shù)及其應用第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月ProblemsNowdays,timeonanalyzingsampleshavebeenshortenwiththedevelopmentofmodernanalyticinstrumental.However,traditionalmethodsofsamplepreparationaretypicallytimeconsuming(evenashighas60%~70%),employmulti-stepprocedureshavinghighriskforlossofanalytesanduseofextensiveamountsoforganicsolvents.第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月Solid-phasemicroextractionMembraneextractionPressuizedliquidextractionMatrixsolid-phasedispensionUltrasonicextractionSPESBSELPMESFEMSPDNewmethodsofSamplepreparation第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月Solid-phaseMicroextraction

固相微萃取

byAIDS晚期患者王喆08110668第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月Content應用前景與展望產(chǎn)生與裝置應用形式萃取涂層原理與影響因素第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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進樣合二為一。Pawliszyn把固定相涂漬在光導纖維的石英絲上,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),對目標分析物進行萃取和濃縮,并在色譜儀進樣口中直接熱解吸，進行分離檢測.是一種無溶劑,集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體的樣品預處理新技術(shù).第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.SPME的產(chǎn)生及基本裝置為了把涂漬固定相的石英絲放入和取出GC的進樣口不影響GC氣路系統(tǒng)的密封性,Pawliszyn把涂漬固定相的石英絲粘接到Hamilton7000型注射器針頭上.即形成了簡易的SPME裝置.第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.SPME的產(chǎn)生及基本裝置第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.SPME的應用形式直接法頂空法SPMEAB衍生化法D膜保護法C萃取頭停留在樣品上方的氣相中。GC分離有機金屬化合物時為了達到理想的揮發(fā)度,往往要進行衍生化。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。第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3.SPME的原理與影響因素分析物在樣品基質(zhì)與纖維涂層之間達到分配平衡時：

當樣品體積Vs遠遠于Kfs·Vf時：頂空萃取系統(tǒng)中：

n=co×Kfs×Vf第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月涂層萃取溫度時間攪拌效率鹽效應與PH受多種因素影響，為了獲得良好重現(xiàn)性的數(shù)據(jù),操作過程中應該嚴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的原理與影響因素第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.1SPME的萃取涂層-常用固定相涂層厚度萃取的分析物種類適用的相對分子量應用PDMS(聚二甲基硅氧烷）

100μm揮發(fā)性

多環(huán)芳烴、苯系物等30μm非極性，半揮發(fā)性60~2757μm非極性，半揮發(fā)性PDMS-DVB(聚二甲基硅氧烷二乙烯基苯）

60μm極性

50~300

胺，芳香族碳氫化合物PA(聚丙烯酸酯）

85μm

極性，半揮發(fā)性

80~300

均三氮苯類、苯酚CW-TPR（聚乙二醇模板樹脂）

50μm表面活性劑

陰離子表面活性劑第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.2SPME的萃取涂層-進展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物有強烈的吸附作用等優(yōu)點。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,所以適合于萃取極性多環(huán)芳烴。第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.3SPME的萃取涂層-RASB限進介質(zhì)吸附劑(restrictedaccessmatrixsor-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行適當?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。可以用這一類吸附劑排除生物大分子,而對小分子分析物進行選擇性萃取,尤其適用于生物樣品。內(nèi)表面反相填料(internalsurfacereversed-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)第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4SPME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)合位點上與某一分子(印跡分子)完全匹配的聚合物的實驗制備技術(shù)。分子印記聚合物的高選擇性、化學穩(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。它既具有SPME高效萃取的優(yōu)點,又具有MIPs所具有的強大的分子識別能力,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、檢測目標物融為一體,應用于日常的實驗室中,將是一個很好的方向。

第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4SPME的萃取涂層-分子印跡第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.4SPME的萃取涂層-分子印跡第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用環(huán)境監(jiān)測中的應用食品監(jiān)測中的應用醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應用SPME已廣泛應用于對大氣、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)、風味物質(zhì)的測定方面獲得了十分廣泛的應用。SPME在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應用發(fā)展極為迅速,正逐漸成為生理、病理、毒理學上不可缺少的一個檢測手段.第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用-麝香分別稱取摻偽樣品和對照樣品40mg,置于2ml頂空樣品瓶中,加熱溫度為120℃,時間0·5h。頂空時進樣2ml。固相微萃取時取樣時間0·5h,萃取溫度120℃,進樣時間5s。左圖有部分較高的峰都是麝香中不應有的成分，如苯甲酸、樟腦等。第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用-松花粉頂空固相微萃取取0·5g破壁松花粉,置7ml頂空瓶中,在70℃平衡20min,將固相微萃取裝置插入頂空瓶中,在頂空萃取30min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10min。頂空萃取取0·5g破壁松花粉,置7ml頂空瓶中,在70℃平衡20min,進樣針從頂空瓶上空取樣1μ,l迅速插入GC汽化室。第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用-松花粉HS-SPME法的實驗中分離85個化學成分，鑒定了70個化學成分,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法的實驗中分離7個化學成分，鑒定了5個化學成分,其中的2個萜類成分,3個脂肪族成分。頂空固相微萃取進樣的松花粉總離子流圖比頂空進樣總離子圖中峰面積大200倍,說明固相微萃取能夠更有效的提取和富集樣品中的成分。第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用-葫蘆巴浸膏第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月5.SPME的應用-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)性成分進行萃取,用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)聯(lián)用技術(shù)進行分離分析,并與商用PA涂層進行了比較.從圖中可以看出兩種萃取頭獲取的總離子流色譜圖有明顯的差別.用AB15C5涂層萃取的葫蘆巴浸膏的揮發(fā)性成