固相微萃取介紹

概述

由液固萃取和柱液相色譜技術相結合發展而來。SPE是一個柱色譜分離過程，在分離機理、固定相和溶劑的選擇等方面與高效液相色譜（HLPC）有許多相似之處。SPE的填料粒徑（＞40μm）要比HLPC（3～10μm）。因此，SPE只能用于分離保留性質有很大差別的化合物。

分離效率較低的SPE技術主要應用于處理試樣。借助SPE所要達到的目的是：從試樣中出去對以后的分析有干擾的物質；富集痕量組分，提高分析靈敏度；變換試樣溶劑，使之與分析方法相匹配；原位衍生；試樣脫鹽；便于試樣的儲存和運送。

裝置

SPE柱：填料粒徑與HLPC柱填料不同，其余相同。使用最多的是C18相。該種填料疏水性強，在水相中對大多數有機物顯示保留；同時也使用其他具有不同選擇性和保留性質的材料。

具有活性基團或經活性化合物涂漬的SPE相可用于分析衍生化反應。

SPE盤：與膜過濾器十分相似。盤式萃取器是含有填料的PTFE圓片或載有填料的玻璃纖維片；填料約占SPE盤總量的60%～90%，盤的厚度約1mm。和前者的區別在于床厚度/直徑（L/d）比。適合從水中富集痕量的污染物。

固相微量萃取（SPME）

離線和在線SPE

離線SPE

1.SPE與分析分別獨立進行，SPE僅為以后的分析提供合適的試樣。2.為使試樣溶液與填料有足夠的接觸，溶劑流量不能過高。3.可由自動化儀器完成。自動SPE儀由柱架、柱塞泵、儲液槽、管線和試樣處理器組成。

在線SPE

又稱在線凈化和富集技術，主要用于HLPC分析

SPE方法的建立

柱預處理

目的：1.除去填料中可能存在的雜質；2.使填料溶劑化，提高固相萃取的重現性

加樣

1.為防止分析物的流失，試樣溶劑濃度不宜過高；2.以反相機理萃取時，以水或緩沖劑作為溶劑，其中有機溶劑量不超過10%（V/V）；3.為克服加樣過程中分析物流失，可采用弱溶劑稀釋試樣、減少試樣體積、增加SPE柱中的填料量和選擇對分析物有較強保留的吸附劑等手段。

分析物的洗脫和收集（另一種情況是雜質被保留而分析物通過柱）  

（固體分散介質固相萃取）

1.對反相萃取柱，清洗溶劑是含適當濃度有機溶劑的水或緩沖液；2.為決定最佳清洗溶劑的濃度和體積，加試樣于SPE柱上，用5～10倍SPE柱床體積的溶劑清洗，依次收集和分析流出液，得到清洗溶劑對分析物的洗脫廓形。依次增加清洗溶劑強度，根據不同不同強度下分析物的洗脫廓形，決定清洗溶劑合適的強度和體積；3.洗脫和收集目的：將分析物完全洗脫并收集在最小體積的級分中，同時使比分析物更強保留的雜質盡可能多的保留在SPE柱上；4.為提高分析物的濃度或為以后分析調整溶劑性質，可以把收集到的分析物級分用氮氣吹干，再溶于小體積的溶劑中。

SPE的應用

環境分析

1.環境試樣如地表水中分析物濃度很低，在分析前必須富集分析物。

2.生物液的成分復雜，含有大量的蛋白質，在分析之前需要預處理試樣除去蛋白質。

藥物分析

臨床分析

食品飲料分析

固相萃取理論

平衡理論：吸附過程中固液或固氣相間建立了吸附平衡。

在一定的時間內，由于慢傳質過程，平衡未完全達到。

涂層材料

萃取的選擇性主要取決于涂層材料的性能。按照分析物易被與其極性相似的固相萃取的原則，選擇合適的SPE涂層。

最常用作固相涂層的物質是聚甲基硅氧烷（PDMS）和聚丙烯酸酯（PA），均可用于氣相色譜和液相色譜。前者多用于非極性化合物如揮發化合物、多環芳烴和芳香烴，后者多應用于極性化合物如三嗪和苯酚類化合物。固相層可以非鍵合、鍵合或者部分交聯的形式涂敷在石英纖維上。將一些聚合物加到涂層中可以增大涂層的表面積，改進SPME的效率。

1.聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS-DVB），用于芳烴和揮發性化合物。

2.聚乙二醇-二乙烯基苯（CW-DVB），用于極性化合物如醇。

3.聚乙二醇-模板樹脂（CW-TPR），用于離子化的表面活性劑

4.涂有石墨碳黑的石英纖維，用于分析水中和空氣中微量污染物。

5.碳納米管和二氧化鈦納米管

方法的建立

1.保持采樣條件的一致性。

2.影響采樣的因素有采樣時間、溫度、纖維深入度等。

3.保持響應值與分析物初始濃度之間的線性關系，試樣濃度不能過高，試樣體積不能太小，使萃取處于吸附等溫線的線性范圍內。

4.向試樣中加入電解質能增加溶液的離子強度，從而使分析物的溶解度降低，提高萃取效率；改變試樣的ｐH對酸、堿性物質的萃取率有較大的影響。注：鹽的加入在微萃取中的作用有時不同于常規的液-液萃取，需要優化實驗條件。

5.攪拌可縮短萃取時間。