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1、固相微萃取（SPME）,Solid phase Micro-Extraction,固相微萃取,近年来国际上兴起的样品分析前处理新技术 简便、快速、无溶剂， 集“采样、萃取、浓缩、进样”于一体,固相微处理技术适用于气体、水样、生物样品（如血、尿、体液等）的萃取提取。,SPME的发展历史,1989年，Pawliszyn 提出 1993年，商品化Fiber-SPME 1993年， In-Tube-SPME -GC 1994年，获美国匹兹堡分析仪器会议大奖 1996年，商品化Fiber-SPME-HPLC 1997年，商品化Fiber-SPME-GC 1997年， In-Tube-SPME-HPLC
2、1999年，Pat Sandra 提出SBSE技术 2001年，一种新形式In-Tube SPME-GC,Solid phase Micro-Extraction SPME,原理和特点 装置与操作 条件的选择 定量的方法 技术的应用, ,液液萃取,基本理论,利用特殊的固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,完成试样前处理过程。,基本理论,动态平衡,Kfs:待分析物在涂层和样品基质中的分配系数 Vf:涂层体积 Vs:样品的体积 C0:样品中待分析物质的初始浓度,Vf Vs,待测物的富集量n,固相微萃取装置由手柄和萃取头或纤维头两部分组成。萃取头为一根1cm 长，涂上不同
3、色谱固定相或吸附剂的熔融石英纤维，可在不锈钢套管内伸缩。 固相微萃取的使用，关键在于“纤维头的选择”。这种情况类似于色谱柱的选择，主要根据分析对象的分子量和极性。,不使用有机溶剂萃取，降低了成本，避免了二次污染； 操作时间短，从萃取进样到分析结束不足1； 样品用量少，几L几十L； 操作简便，可减少待测组分的挥发损失 ； 检测限达 /水平； 适于挥发性有机物、半挥发性有机物及不具挥发性的有机物。,SPME的优点,固相微萃取的缺点,A 装置价格昂贵 B 涂层种类有限 C 选择性差 D 无机离子萃取技术不成熟,Solid phase Micro-Extraction SPME,原理和特点 装置与操作
4、 条件的选择 定量的方法 技术的应用,SPME技术,纤维针式SPME（Fiber-SPME） 管内SPME (In-Tube-SPME) 固态搅拌棒萃取 (SBSE),最初的SPME是将高分子材料均匀涂渍在硅纤维上，形成圆柱形的涂层,根据相似相溶原理进行萃取的。,Fiber-SPME,在一支细熔融石英纤维（1cm100m）上涂敷一层高聚物固定相 纤维与形如注射器装置的柱塞相连，收缩在不绣钢针头之中 压柱塞从针头中抵出纤维并与试样接触，分析物分配到涂敷层内 富集在纤维上的分析物通过进样接口进行解吸，进入到GC或HPLC系统中,Fiber-SPME的特点,简单，快速 无毒害：不需要或需要少量有机溶
5、剂 适用性强：现场采样 萃取率偏低，重复性差,管内SPME (In-Tube-SPME),将萃取涂层涂在毛细管的内表 面，可采用气相色谱毛细管 优点：毛细管柱方便易得，使用寿命长，内径小涂层薄，样品扩散快，平衡时间短。,固态搅拌棒萃取 （SBSE） 1999年由Pat sandra 提出,SBSE技术的特点 优点： 萃取固定相的含量 自身完成搅拌，避免竞争吸附 应用范围广 缺点： 需要特制的解吸器 萃取所需平衡时间长,Solid phase Micro-Extraction SPME,原理和特点 装置与操作 条件的选择 定量的方法 技术的应用,常用萃取头类型,聚二甲硅氧烷类（PDMS ）厚膜（
6、100um） 适用于分析水样中低沸点、低极性的物质，如苯类、有机合成农药等 聚二甲硅氧烷类薄膜（7um） 适用于分析中等沸点高沸点的物质，如苯甲酸酯、多环芳烃等 聚丙酸酯类 适用于分析强极性化合物如苯酚等 活性炭 适用于分析极低沸点的强亲脂性物质,常用固定相和适用范围,三种不同涂层的毛细管柱：OV-1、SE-54、FFAP对5种芳烃的萃取效率比较。 结果表明， OV-1、SE-54萃取效率高于FFAP，符合相似相溶原则。,影响萃取效率的因素,萃取头的选择,即纤维表面涂层及其厚度 试样量,容器体积 萃取时间 无机盐-盐析效应 pH值 温度以及外力的作用(磁力转子搅拌、高速匀浆、超声波),Soli
7、d phase Micro-Extraction SPME,原理和特点 装置与操作 条件的选择 定量的方法 技术的应用,定量的方法,气体试样：直接以气相色谱测定值定量 分析结果对温、湿度校正 杂质较少的液体试样：外标法 将标准加至相对清洁的基质中进行固相微萃取，制作校正曲线，以定量 基质比较复杂的试样：标准加入法或内标法 标准加入法注意，试样中的分析组分不一定能像加入的标准那样容易被提取，分析时要筛选条件保证分析组分的提取率 内标法需要筛选出与分析组分分配系数相同或相近的内标物。,Solid phase Micro-Extraction SPME,原理和特点 装置与操作 条件的选择 定量的方法
8、 技术的应用,SPME联用情况,GC, HPLC, CE, MS SPME与HPLC/GC联用 手动式SPME-HPLC/GC联用操作方式 自动进样SPME-HPLC/GC联用操作方式-管内固相微萃取(in tube SPME),Fiber-SPME-HPLC,Fiber-SPME-HPLC,Fiber-SPME-GC,In-tube-SPME-HPLC,In-tube-SPME-HPLC,In-tube-SPMEGC联用方式,热解析：用注射器将样品溶液注入毛细管柱，萃取平衡后将水吹出，然后用石英压接头将萃取柱与分析柱连接，放入气相色谱仪炉箱中热解吸。这种方法不适于日常分析。 溶剂解吸：水样用
9、氮气以极缓慢的流速吹入毛细管萃取柱中，再将水吹出萃取柱，将适当溶剂注入萃取柱中解吸，收集解吸溶液注入气相色谱中分析。,说明：1）萃取毛细管柱为长33cm，内径0.53mm，膜厚3.5m的OV-1毛细管柱； 2）在11处与GC冷柱头进样器相连，实现柱上进样。 将管内固相微萃取与GC法结合，采用溶剂解吸，通过两个六通阀的切换及气相色谱柱内进样技术，实现水中痕量有机物的在线分析。,In-tube-SPME-GC,Heating Case,In-tube-SPME-GC,SPME应用,1）固相萃取测定生物检材中安眠酮（导数紫外） 2）双柱富集固相萃取测定钯、锶（FAAS） 3）固相萃取富集水中多环芳烃（HPLC) 4）固相微萃取富集多环芳烃GC-MS,SPME法在农药残留分析中的应用,管内固相微萃取应用实例,SPME发展方向 新形式SPME技术的研究 萃取相种类 萃取相的制作技术 应用领域的进一步扩展,固相微萃取膜介绍,固相微萃取膜(SPMEM)是将固相微萃取涂层材料均匀的涂布于膜状基材上，将针状的固相微萃取装置发展制作成膜状的固相微萃取膜。,SPMEM的优点,制作成本低 膜面积可调节萃取灵敏度，膜厚可控制萃取平衡的时间和选择性 可以很方便地与其他分析技术联用 操作比SPME更为简单,THANK YOU!,
