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固相微萃取

固相微萃取
固相微萃取

采用固相微萃取和液相色谱-质谱联用法对果汁中氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行分析

摘要:采用一种固相微萃取及液相色谱-单一四极(LC/MS)、液相色谱-四极离子阱质谱的方法对果汁中的氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行检测。提取果汁中水基质中农药残留用三种类型的纤维:50-μm 聚乙二醇/类树酯(CW/TPR)、60-μm 聚二硅烷氧/二乙烯基苯(PDMS/DVB)、85-μm 聚丙烯酸酯。综合不同提取条件得出,时间为90分钟,温度为20度,体积1毫升为最佳。萃取后,一种静态模式下的解吸是在SPME/HPLC的特定界面室执行的(先在该界面室填满70%甲醇和30%水)。以果汁两种固定含量(0.2mg/kg-1和0.5mg/kg-1)为例,最佳回收率获得是采用PDMS/DVB和CW/TPR纤维萃取,范围为25%-82%(绿谷隆、敌草隆、乙霉威),相对标准偏差为1%-17%。意大利和西班牙的立法规定果汁中农药定量限为0.005-0.05μgml-1,任何情况下只能等于或小于最大残留限量(MRLs)。质谱分析通过电离雾化源以正离子模式下,在单一四极和QIT质量分析器可以有选择性离子监测和多反应监测两种模式操作分析。提出的这种新方法适应于选定的果汁中农药含量的测定。

前言

对食物中农药残留评估的最重要目的是确保食品质量和防止消费者的可能健康风险。随着农药残留频繁的在柑橘类水果和葡萄中发现,消费者很容易把视角转移到相关的果汁上,然后变成一种消费者健康的风险担忧。

为了在食品复杂的基质中获得一种实用、快速的检测农药残留方法,一些简单的处理办法已发展起来,包括液液萃取[1]、超临界流体萃取[2]、固相萃取[3]和固相微萃取[4],然而,对于液液萃取和固相萃取,最大的缺点就是要使用大量的溶剂,步骤操作繁琐,在分析物和干扰物很可能被共同萃取之前对萃取物浓缩。固相微萃取,1990年由Arthur和Pawliszyn提出来[5],是一种使用硅纤维涂在合适的固定相上而可以进行萃取的技术。它形成了一种方便选择的萃取方法,因为它能够把抽样、提取、浓缩、进样变成一个单一的步骤而不需要溶剂。它通常与GC、GC/MS、HPLC、HPLC/MS联用并且检测各种各样的化合物,包括食物中农药、农用化学品、其他污染物[4,6-8]。

如今,液相色谱-质谱法对水果蔬菜中农药分析是最具有权威性的方法之一[9,10]。特别是LC串接了质谱(离子阱或三重四极杆),对水果中农药残留检测变成一种非常灵敏的技术[11]。还有一些方法,固相微萃取技术和质谱的常规色谱分析联用,或者是火焰热分析联用,能够发现和量化水基质中的农药残留。通过SPME/GC/FTD/MS可以检测果汁中的有机磷[12-14]。通过SPME/LC/MS可以检测水和酒中一些氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留[15]。还可以检测水果中的杀菌剂[4]。

现在的工作目的就是为了开发一种新型的分析方法,能够对各种类型的果汁中的氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行检测。直到现在SPME/LC/MS和SPME/LC/MS/MS方法还没有被报到过。在这种新方法中,对MS-MS转换分析农药的研究满足欧盟已确定标准的要求[16]。

我们特别调查了两种不同类型的常见农药:(a)氨基甲酸酯类如丁硫克百威、丙硫克百威、克百威、抗蚜威(杀虫剂)、乙霉威(杀真菌剂);(b)苯基脲类如敌草隆、灭草隆、绿谷隆(除草剂)。

由于这些农药在水中具有很高的溶解度(17),氨基甲酸酯类杀虫剂主要用在农业,而且易分布在如水果、相关衍生物等水性食物中。苯基脲类除草剂使用在棉花、水果、生长谷物的

预前和预后的紧急处理情况[18]。乙霉威是一种对抑制各种菌类物种最有效的杀菌剂,如葡萄孢属、尾孢属、黑星菌属……这些都是能抵抗苯并咪唑杀菌剂[19]。

2.实验

2.1 材料和标准

氨基甲酸酯类(丁硫克百威、丙硫克百威、克百威、抗蚜威、乙霉威)和苯基脲类(敌草隆、灭草隆、绿谷隆)由Riedel-de Haen (Seelze, Germany)提供。每种储备液的浓度为1mg/ml,溶剂为甲醇,储贮在4度条件下。标准工作溶液的不同浓度用储贮的溶液以整数倍的稀释。

色谱级的甲醇由Merck (Darmstadt,Germany)提供。氯化钠(99.5%)由Panreac (Barcelona,Spain)提供。去离子水(电阻率为<8MΩ)由Milli-Q超纯水系统制备((Millipore, Bedford,MA, USA)。所有溶剂和溶液使用前过滤0.45μm纤维过滤器(Scharlau (Barcelona, Spain))。

果汁用10ml管离心,离心机型号为Eppendorf 5804,(Hamburg, Germany))和过滤25mm/0.25μm尼龙过滤器(AnalisisVinicos (Tomelloso, Spain))。

固相微萃取和萃取/高效液相色谱接口手动纤维支持器(Supelco (Bellefonte, PA, USA)),三种要测定的纤维:50-μm 聚乙二醇/类树酯(CW/TPR)、60-μm 聚二硅烷氧/二乙烯基苯(PDMS/DVB)、85-μm 聚丙烯酸酯。这种新的纤维在甲醇中搅拌30分钟,而且再一次萃取时用过的纤维都是要在甲醇中搅拌30分钟清洗。这种萃取/高效液相色谱接口由一个六个端口进样阀和一个解吸室组成,用于使分析物直接进入柱子,而且取代了液相色谱系统的循环进样[4]。

2.2 样品的制备

所有果汁(橙子、苹果、樱桃和草莓)由不同的公司生产,从瓦伦西亚社区的当地超市购买的。果汁在使用前放在室温下贮存。一旦打开,果汁放到专门的食物储贮器中储存,环境温度4度,且在三天内分析检测。

7ml的等分新鲜的果汁在4000r.p.m离心15分钟,然后上清液过滤0.45μm尼龙滤膜。在萃取前,0.5ml的果汁样品放到装有0.3gNaCl的有盖的1.5ml的小瓶里,用0.5ml的水稀释且放入一个磁力搅拌籽。

2.3 固相微萃取过程

这种固相微萃取纤维直接沉浸在样品溶液中以1000r.p.m.转速在不同时间(30-120min)下搅拌。为了获得最好的萃取条件,要评估时间、温度、样品体积等参数,完成这种解吸是将纤维放入1.5ml的装有1ml的甲醇具塞瓶中且在1000r.p.m.转速下磁力搅拌15min。

之后,这种解吸在一种静态模式下进行:这种纤维被放置到装满70:30的甲醇水解吸室15min,使用跟前面已报到的工作的程序[4]。

2.4 LC/MS和LC/MS/MS分析

用Luna C18的分析柱子(150mm×4.6mm I.D.)完成分离。流动相是甲醇水且以0.5mlmin-1流速。这种混合溶剂改变从80%甲醇开始5分钟到95%甲醇从5mim到30min。这种分离条件与使用的两种LC/MS相同:单一四极和四极离子阱。

液相色谱进行分析用Hewlett-Packard (Palo Alto, CA, USA) HP-1100 系列LC/MSD系统,该系统有自动进样器,双溶剂泵和一个装有正离子模板的电雾化端口的MSD。这种LC/MS 优化条件通过分析物的流动注射分析(20μl的50μgml-1单标溶液)。接口最优化的参数是:汽化器温度,325度;雾化气(氮气)的压力,10psi;干燥气(氮气)流速,7mlmin-1; 温度,250度;毛细管电压,4000V;碎片电压,90V;增益,3。监测农药的时间流程报导见表1。

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MS/MS使用电雾化离子源的Esquire 3000在正离子模式下操作。调谐每一种物质的质谱图,优化离子源的参数,聚集电压,离子阱的条件。同时通过一个注射泵以4μm/ml的流速注射10μm/ml标品液,通过T-piece该标品液与以0.5μm/ml的流动相混合。离子源的操作条件与之前的相同。

质谱操作可以采用全扫描和多反应监测模式。在正常的分辨率下标准扫描正离子(扫描速度10300m/z/s,0.6半高宽的峰)。离子阱中离子电荷控制是滚动均衡设定,从2到20000,积累时间为50ms。检测农药的程序设置:卡巴呋喃、灭草隆、抗蚜威、绿谷隆、敌草隆、乙霉威转移检测从0到10min,而对丙硫克百威、丁硫克百威的则分别从10到15和从15到30min。这种碎片、裂

解、时间条件见表2中。

3 结果与讨论

3.1 液质(LC/MS)

分析物的化学结构、分子重量及主要离子获得都是在LC/ESI-MS中正离子模式下,他们的丰度和试验分配在表1中。

对于每一种农药,SIM的离子监测是质谱中质子化分子[M+H]+的基峰。对灭草隆、抗蚜威、绿谷隆、敌草隆,第二大丰度的离子碎片是Na的加合物[M+Na]+。对克百威,我们发现与文献报到的一样[20],损失一个异氰酸酯碎片而结果形成的另一个丰度碎片为165.1m/z。对于乙霉威,损失一个异丙基生成的离子碎片为226.1m/z,而丙硫克百威的主要离子从411m/z中损失了221m/z为190m/z。对丁硫克百威,我们仅发现只有质子化的形式。分析物的质谱基峰受控于MS/MS的第一阶段。除了灭草隆,其他的都是在质谱的正离子条件下,在QIT下监测到的克百威和乙霉威的子离子(164.9m/z,225.9m/z)在ESI-MS的单一四极质谱有相同的丰度(165.1m/z,226.1m/z)。相反,丙硫克百威产生的子离子是251.8m/z,不同于单一四极质谱中的丰度离子190m/z。

3.2 固相微萃取条件的优化

提高固相微萃取的回收率和质量,小心控制一些萃取参数,如盐量、时间、温度和体积[13]。通过用CM/TPR纤维测试橙汁来优化这四种参数。

探究添加盐量是因为它影响回收率[4],果汁中添加30%的NaCl提高农药的回收率,由于降低了溶解度,增加了纤维的性能[4]。根据这个结论,所有的果汁样品测试都是添加30%的NaCl。

探究温度对纤维萃取的影响,装有1ml的尖果汁的小瓶放到水槽中,然后合适的温度。小瓶温度平衡15分钟之后,纤维从瓶盖的隔膜中导入萃取90min。以五种不同的温度测试:20,30,40,50,60。结果如图1。表明对于大多的农药在20度最好的萃取温度,除了乙霉威,它在40度表现最好的回收率。绿谷隆、敌草隆、乙霉威从20到60度测试表明比其他的农药回收率下降得快。抗蚜威在从整个温度范围中,用CW/TPR提取的能力最低。一些农药的色谱峰型因在50-60度的提取而发生重大的改变。

探究固定相(纤维)和样品(果汁)的分析物达到平衡的时间。研究四种萃取时间:30,60,90,120min。见表2。结果表明除了克百威、乙霉威,其他农药最佳回收率在平衡90分钟。而这两种分别是60和120min。同样在所有测试中对抗蚜威表现比较差的萃取能力。

图1.用CW/TPR在不同温度下的萃取混合有0.5mg/kg农药的橙汁,所有实验测三次的相对标准偏差范围为3%-12%。

图2. 用CW/TPR在不同时间下的萃取混合有0.5mg/kg农药的橙汁,所有实验测三次的相对标准偏差范围为5%-15%。

图3.用CW/TPR在不同体积下的萃取混合有0.5mg/kg农药的橙汁,所有实验测三次的相对标准偏差范围为2%-10%。

实验在20度,90min条件下的萃取,选择合适的溶液的体积过纤维而使萃取效果最佳。以1ml,3ml,5ml的果汁样品测试,结果见图3.。实验表明1ml的样品获得最佳的回收率。特别是绿谷隆、乙霉威、敌草隆表现巨大的差异。相反,丁硫克百威、抗芽威在各种不同体积中表现很低的回收率。

综合得出,在1ml的样品20度下萃取90min的条件下选择最好性能的固相微萃取纤维。如:50-μm 聚乙二醇/类树酯(CW/TPR)、60-μm 聚二硅烷氧/二乙烯基苯(PDMS/DVB)、

85-μm 聚丙烯酸酯。

固相萃取柱知识点

1、使用阳离子固相萃取柱前为什么要用甲醇和水活化 要是使用的是高聚物基质的阳离子柱,可直接上样,不用活化,要是使用的是硅胶基质的阳离子柱,活化是为了打开键合在硅胶上的碳基团链,使之充分发生作用,甲醇是为了与碳链互溶,用水过度是为了能和样品溶液相溶。 2、固相萃取技术原理及应用 一、固相萃取基本原理与操作 1、固相萃取吸附剂与目标化合物之间的作用机理 固相萃取主要通过目标物与吸附剂之间的以下作用力来保留/吸附的 1)疏水作用力:如C18、C8、Silica、苯基柱等 2)离子交换作用:SAX, SCX,COOH、NH2等 3)物理吸附:Florsil、Alumina等 2、p H值对固相萃取的影响 pH值可以改变目标物/吸附剂的离子化或质子化程度。对于强阳/阴离子交换柱来讲,因为吸附剂本身是完全离子化的状态,目标物必须完全离子化才可以保证其被吸附剂完全吸附保留。而目标物的离子化程度则与pH值有关。如对于弱碱性化合物来讲,其pH值必须小于其pKa值两个单位才可以保证目标物完全离子化,而对于弱酸性化合物,其pH值必须大于其pKa值两个单位才能保证其完全离子化。对于弱阴/阳离子交换柱来讲,必须要保证吸附剂完全离子化才保证目标物的完全吸附,而溶液的pH值必须满足一定的条件才能保证其完全离子化。

3、固相萃取操作步骤及注意事项 针对填料保留机理的不同(填料保留目标化合物或保留杂质),操作稍有不同。 1)填料保留目标化合物 固相萃取操作一般有四步(见图1): ? 活化---- 除去小柱内的杂质并创造一定的溶剂环境。(注意整个过程不要使小柱干涸) ? 上样---- 将样品用一定的溶剂溶解,转移入柱并使组分保留在柱上。(注意流速不要过快,以1ml/min为宜,最大不超过5ml/min)? 淋洗---- 最大程度除去干扰物。(建议此过程结束后把小柱完全抽干) ? 洗脱---- 用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。(注意流速不要过快,以1ml/min为宜) 如下图1:

固相萃取与固相微萃取应用之原理

固相萃取与固相微萃取应用之原理 一固相萃取 固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)是一种基于液-固分离萃取的试样预处理技术,由柱液相色谱技术发展而来。SPE技术自70年代后期问世以来,由于其高效、可靠及耗用溶剂量少等优点,在环境等许多领域得到了快速发展。在国外已逐渐取代传统的液-液萃取而成为样品预处理的可靠而有效的方法。 SPE技术基于液相色谱的原理,可近似看作一个简单的色谱过程。吸附剂作为固定相,而流动相是萃取过程中的水样。当流动相与固定相接触时,其中的某些痕量物质(目标物)就保留在固定相中。这时用少量的选择性溶剂洗脱,即可得到富集和纯化的目标物。固相萃取可分为在线萃取线萃取前者萃取与色谱分析同步完成;而后者萃取与色谱分析分步完成,两者在原理上是一致的。 一般固相萃取的操作步骤包括固相萃取柱(即吸附剂)的选择、柱子预处理、上样、淋洗、洗脱。在实验过程中需要具体考虑的因素如下: 1)吸附剂的选择 a.传统吸附剂 在环境分析中最为常用的反相吸附剂较适用于水样中的非极性到中等极性的有机物的富集和纯化。其中有代表性的键合硅胶C18和键合硅胶C8等。该类吸附剂主要通过目标物的碳氢键同硅胶表面的官能团产生非极性的范德华力或色散力来保留目标物。 正相吸附剂包括硅酸镁、氨基、氰基、双醇基键合硅胶及氧化铝等,主要通过目标物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团的极性相互作用(氢键作用等)来保留溶于非极性介质的极性化合物。由于其特殊的作用原理,在环境分析中常用于与其它类型的吸附柱联用,吸附去除干扰物,实现样品纯化。 离子交换吸附剂则主要包括强阳离子和强阴离子交换树脂,这些树脂的骨架通常为苯乙烯-二乙烯基苯共聚物,主要是通过目标物的带电荷基团与键合硅胶上的带电荷基团相互静电吸引实现吸附的。 b.抗体键合吸附剂(Immunosorbents-IS) 这类新型吸附剂充分利用了生物免疫抗原-抗体之间的高灵敏性和高选择性,尤其适应于水中痕量有机物的富集与分离。其特点为,由于绝大多数有机污染物为低分子量物质,不能在动物体内引发免疫反应,所以需把待定污染物键合到牛血清白蛋白的生物大分子载体上,使其具有免疫抗原活性,再注入纯种动物体内(如兔或羊),产生抗体,经杂交瘤技术制得相应于该有机污染物的单克隆抗体。将抗体键合到反相吸附剂的硅胶表面或聚合物表面(如C18固定相),就制得了抗体键合吸附剂,可用于分离、富集特定污染物。研制开发能专门检测各种优先污染物的单克隆抗体或多克隆抗体已成为SPE技术的前沿研究领域。 抗体键合吸附剂洗脱时一般可采用20%~80%的甲醇-水溶液,该类吸附剂经冷藏保存可多次使用。进行SPE操作时应根据目标物的性质选择适合的吸附剂。表1- 1给除了常用的吸附剂类型及其相关的分离机理、洗脱剂性质和待测组分的性质。 吸附剂的用量与目标物性质(极性、挥发性)及其在水样中的浓度直接相关。通常,增加吸附剂用量可以增加对目标物的保留,可通过绘制吸附曲线确定吸附剂用量。 2)柱子预处理 活化的目的是创造一个与样品溶剂相容的环境并去除柱内所以杂质。通常需要两种溶剂来完成任务,第一个溶剂(初溶剂)用于净化固定相,另一个溶剂(终溶剂)用于建立一个适合的固定相环境使样品分析物得到适当的保留。每一活化溶剂用量约为1~2 mL/100 mg固定相。

固相萃取概述

固相萃取(SPE) 一、概述 固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来,主要用于样品的分离、纯化和浓缩,与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率,更有效的将分析物与干扰组分分离,减少样品预处理过程,操作简单、省时、省力。广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。 二、SPE的原理与分离模式 固相萃取是基于液-固相色谱理论,采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化,是一种包括液相和固相的物理萃取过程。SPE根据其相似相溶机理可分为四种:反相SPE、正相SPE、离子交换SPE、吸附SPE。 反相SPE中吸附剂(固定相)属于非极性或弱极性,如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。 正相SPE中吸附剂(固定相)属于极性键合相和极性吸附剂,如硅胶键合-NH2、-CN,-Diol(二醇基)、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。 离子交换SPE中吸附剂(固定相)为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极性到非极性样品基质。用于萃取分离带有电荷的分析物 固相萃取的洗脱模式可以分为两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。 三、SPE的主要步骤 一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、淋洗、洗脱及收

集分析物四个步骤。 固相萃取柱的预处理的目的主要包括两个方面:清洗萃取柱中的固定相(填料)和活化固定相。通常用两种溶剂来完成,第一个溶剂(初溶剂)用于净化固定相,另一个溶剂(终溶剂)用于建立一个合适的固定相环境使样品分析物得到适当的保留。 上样是为了让分析物被固定相萃取:将样品倒入活化后的SPE 萃取柱,然后利用加压、抽真空或离心的方法使样品进入吸附剂(采取手动或泵以正压推动或负压抽吸方式),使液体样品以适当流速通过固相萃取柱,此时,样品中的目标萃取物被吸附在固相萃取柱填料上。 上样完成后需要对固定相进行淋洗以洗去不需要的成分,尽量的减少杂质的影响。一般选择中等强度的混合溶剂,尽可能除去基体中的干扰组分,又不会导致目标萃取物流失。 淋洗后选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物,收集洗脱液,挥干溶剂以备后用或直接进行在线分析。为了尽可能将分析物洗脱,使比分析物吸附更强的杂质留在SPE 柱上,需要选择强度合适的洗脱溶剂。 四、SPE 的应用 固相萃取(SPE )大多数用来处理液体样品,萃取、浓缩和净化其中的半挥发性和不挥发性化合物,也可用于固体样品,但必须先处理成液体。它是一种用途广泛的样品前处理技术,广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。主要典型的应用领域: 1、医药发面:血清、体液,固体、液体药物成分的检测分析 如:人体血清中的咖啡因、吴茱萸碱,吴茱萸次碱的SPE 净化及检测和血清中头孢拉定、头孢氨苄、舒必利、磺胺类等药物的检测。 2、食品、食物方面:蔬菜、水果中残留农药,肉制品中残留兽药的检测 如:猪肉中五种磺胺药物(磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲唑、预处理 (清洗、活化)上样(萃取)淋洗(去杂质)洗脱(采样分析)

固相萃取基本原理与操作

一、固相萃取基本原理与操作 1、固相萃取吸附剂与目标化合物之间的作用机理 固相萃取主要通过目标物与吸附剂之间的以下作用力来保留/吸附的1)疏水作用力:如C18、C8、Silica、苯基柱等 2)离子交换作用:SAX, SCX,COOH、NH2等 3)物理吸附:Florsil、Alumina等 2、p H值对固相萃取的影响 pH值可以改变目标物/吸附剂的离子化或质子化程度。对于强阳/阴离子交换柱来讲,因为吸附剂本身是完全离子化的状态,目标物必须完全离子化才可以保证其被吸附剂完全吸附保留。而目标物的离子化程度则与pH值有关。如对于弱碱性化合物来讲,其pH值必须小于其pKa值两个单位才可以保证目标物完全离子化,而对于弱酸性化合物,其pH 值必须大于其pKa值两个单位才能保证其完全离子化。对于弱阴/阳离子交换柱来讲,必须要保证吸附剂完全离子化才保证目标物的完全吸附,而溶液的pH值必须满足一定的条件才能保证其完全离子化。

3、固相萃取操作步骤及注意事项 针对填料保留机理的不同(填料保留目标化合物或保留杂质),操作稍有不同。 1)填料保留目标化合物 固相萃取操作一般有四步(见图1): ?活化---- 除去小柱的杂质并创造一定的溶剂环境。(注意整个过程不要使小柱干涸) ?上样---- 将样品用一定的溶剂溶解,转移入柱并使组分保留在柱上。(注意流速不要过快,以1ml/min为宜,最大不超过5ml/m in) ?淋洗---- 最大程度除去干扰物。(建议此过程结束后把小柱完全抽干) ?洗脱---- 用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。(注意流速不要过快,以1ml/min为宜)

固相萃取技术

在2003版的“食品卫生检测方法”标准系列中,有一个较大的改动就是很多项目,尤其是农药项目的前处理普遍使用了固相萃取技术(详见表1 )。现针对这一技术的原理、使用和误区进行探讨。 一.固相萃取技术简介 固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)技术,发展于上世纪70年代,由于其具有高效、可靠、消耗试剂少等优点,在许多领域取代了传统的液-液萃取而成为样品前处理的有效手段。 一些传统的介绍SPE的书籍将其归于一个液相色谱的原理,这其实是引起使用不当的主要源由之一。把SPE小柱看作一根液相色谱柱,不如把它看成单纯的萃取剂更合适,因为:液相色谱的重点在于分离,而SPE的重点在于萃取。 固相萃取技术在样品处理中的作用分两种:一是净化,二是富集,这两种作用可能同时存在。 固体萃取和液-液萃取相比,其长处在于方便和消耗试剂少,短处在于批次间的重复性难以保证。出现这种情况的原因在于:液体试剂的重复性好,只要其纯度可靠,不同年代的产品的物理化学性质都是可靠的。而固体萃取剂就算保证了纯度外,还存在着颗粒度的差异,外形的差异等液体试剂不存在的且难以衡量的因素,不同年代不同批号的萃取性质可能会有较大的区别。 从理论上和厂家宣传来看,固相萃取应该在色谱分析的前处理上得到很好的应用:有机溶剂用得很少,可批量处理样品,既可富集,又能除杂质,给人印象是前处理的革命性进步。然而现实情况,起码在国内,虽然推广了多年,实际应用还是相当有限。 SPE应用得不广,与我们的使用方式和期望有关,也与它本身的局限有关。对于供应商来说,从经济利益出发,向来都是忽略固相萃取的局限与不足。固相萃取可以作为前处理手段的一个很好补充,但是在使用时,一定要清醒知道到它的优点和缺点,注意因地制宜,扬长避短。 二、固相萃取的应用优势 在什么项目的前处理适合使用固相萃取技术,即用固相萃取会比普通的溶剂萃取更理想,个人认为有以下几种情况: (一)水中有机物的前处理。 此类常规处理基本上是用与水不相溶的有机溶剂振荡萃取,用固相萃取的优势在于 (1)可以定量地重复前处理过程。 溶剂振荡的操作一般只能要求到控制时间的程度,却无法控制振荡频率,强度,动作,我们

固相微萃取

Analytica Chimica Acta 817(2014)23–27 Contents lists available at ScienceDirect Analytica Chimica Acta j o u r n a l h o m e p a g e :w w w.e l s e v i e r.c o m /l o c a t e /a c a A new interface for coupling solid phase microextraction with liquid chromatography Yong Chen ?,Leonard M.Sidisky Supelco,595North Harrison Road,Bellefonte,PA 16823,USA h i g h l i g h t s ?A new solid phase microextraction (SPME)–liquid chromatography (LC)interface. ?Fiber desorption occurred off-line,but all desorption solvent could be conveniently injected into LC systems with the interface. ?The new SPME–LC interface was robust and reliable for coupling SPME with LC for both qualitative and quan-titative analysis. g r a p h i c a l a b s t r a c t a r t i c l e i n f o Article history: Received 3December 2013 Received in revised form 15January 2014Accepted 26January 2014 Available online 6February 2014 Keywords: Solid phase microextraction (SPME)Interface Liquid chromatography (LC) Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) a b s t r a c t A modi?ed Rheodyne 7520microsample injector was used as a new solid phase microextraction (SPME)–liquid chromatography (LC)interface.The modi?cation was focused on the construction of a new sample rotor,which was built by gluing two sample rotors together.The new sample rotor was further reinforced with 3pieces of stainless steel tubing.The enlarged central ?ow passage in the new sample rotor was used as a desorption chamber.SPME ?ber desorption occurred in static mode.But all desorption solvent in the desorption chamber was injected into LC system with the interface.The ana-lytical performance of the interface was evaluated by SPME–LC analysis of PAHs in water.At least 90%polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)were desorbed from a polyacrylonitrile (PAN)/C18bonded fuse silica ?ber in 30s.And injection was completed in 20s.About 10–20%total carryovers were found on the ?ber and in the interface.The carryover in the interface was eliminated by ?ushing the desorption chamber with acetonitrile at 1mL min ?1for 2min.The repeatability of the method was from 2%to 8%.The limit of detection (LOD)was in the mid pg mL ?1range.The linear ranges were from 0.1to 100ng mL ?1.The new SPME–LC interface was reliable for coupling SPME with LC for both qualitative and quantitative analysis. ?2014Elsevier B.V.All rights reserved. 1.Introduction Solid phase microextraction (SPME)is a convenient and rapid sample preparation technique [1–3].It has being extensively cou-pled with gas chromatography (GC)for the analysis of volatile organic compounds (VOCs)and semi-VOCs [4,5].This unique technique integrates sampling,sample preparation,and sample ?Corresponding author.Tel.:+18143595914;fax:+18143595702.E-mail address:yong.chen@https://www.doczj.com/doc/c613670642.html, (Y.Chen). introduction into a single step,and enables complete automatic SPME–GC analysis [6].SPME is also coupled with liquid chromatog-raphy (LC)for the analysis of semi-VOCs,non-volatile compounds,and thermal liable compounds [7].SPME–LC is different from SPME–GC in that the desorption in SPME–LC is solvent desorption while it is thermal desorption in SPME–GC. SPME–LC desorption can be done either off-line or on-line.Off-line desorption does not require special interfaces.A SPME ?ber is immersed into a desorption solvent contained in a vial to desorb the extracted analytes.The desorption solvent containing the desorbed analytes is then injected into a LC system.Off-line 0003-2670/$–see front matter ?2014Elsevier B.V.All rights reserved.https://www.doczj.com/doc/c613670642.html,/10.1016/j.aca.2014.01.056

固相萃取SPE技术

固相萃取SPE技术 一、固相萃取概念及基本原理: 固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是从八十年代中期开始发展起来的一项样品前处理技术。由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来。主要通过固相填料对样品组分的择性吸咐及解吸过程,实现对样品的分离,纯化和富集。主要目的在于降低样品基质干扰,提高检测灵敏度。 固相萃取的基本原理和方法:SPE 技术基于液-固相色谱理论,采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化,是一种包括液相和固相的物理萃取过程;也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。固相萃取(SPE)是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂,保留其中被测物质,再选用适当强度溶剂冲去杂质,然后用少量良溶剂洗脱被测物质,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。也可选择性吸附干扰杂质,而让被测物质流出;或同时吸附杂质和被测物质,再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。 二、固相萃取方法的优点 相对于传统的液液萃取法和蛋白沉淀法,固相萃取具有无可比拟的优势: 1.无需特殊装置和材料,操作简单 2.集样品富集及净化与一身,提高检测灵敏度的最佳方法 3.比液液萃取更快,节省溶剂 4.可自动化批量处理 5.重现性好 三、固相萃取的分类 固相萃取填料按保留机理分为: 正相:Silica,NH2,CN,Diol,Florisil,Alumina 反相:C18,C8,Ph,C4,NH2,CN,PEP,PS等 离子交换:SCX,SAX,COOH,NH2等 混合型:PCX,PAX,C8/SCX等 按填料类型共分为4类: 1.键合硅胶:C18(封端),C18-N(未 端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol。 在SPE中最常用的吸附剂是硅胶或键合相的硅胶即在硅胶表面的硅醇基团上键合不同的官能团。其pH适用范围2-8。键合硅胶基质的填料种类较多,具有多选择性的优点。 2.高分子聚合物:PEP,PAX,PCX,PS,HXN。 3.吸附型填料:Florisil(硅酸镁),PestiCarb(石墨化碳),氧化铝(Alumina-N中性,Alumina-A 酸性,Alumina-B 碱性)。 4.混合型及专用柱系列:PestiCarb/NH2,SUL-5(磺胺专用柱),HXN(磺酰脲除草剂专用柱),DNPH-Silica(空气中醛酮类化合物检测专用柱) 三、固相萃取装置及基本操作步骤 关于固相萃取小柱: 常见的固相萃取柱分为三部分:医用聚丙烯柱管,多孔聚丙烯筛板(20μm)和 填料(多为40-60μm,80-100μm)。常用规格:100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。以100mg/1ml为例,其中100mg为填料的质量,1ml是空柱管的体积。一次性使用:为避免交叉污染,保证检测可靠性,SPE柱通常是一次性使用的。针对填料保留机理的不同(填料保留

样品前处理--固相微萃取技术综述

固相微萃取(SPME)技术综述 2010级分析化学专业杜亚辉 作为一种较新的样品前处理技术,固相微萃取技术(SPME)具有操作简单、快速,集采样、萃取、浓缩和进样于一体等诸多优点,目前已被广泛应用。下面详细阐述了SPME的技术原理、操作流程、影响因素、应用领域和新的进展。 固相微萃取(Solid-phase microextraction,SPME)是一项新型的无溶剂化样品前处理技术。固相微萃取以特定的固体(一般为纤维状萃取材料)作为固相提取器将其浸入样品溶液或顶空提取,然后直接进行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次报道,近10年来固相微萃取技术已成功应用于气体,液体及固体样品的前处理[2]。 1.1 固相微萃取技术及原理 固相微萃取法是以固相萃取为基础发展起来的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的几何效应,其装置结构的超微化决定了它能避开经典固相萃取的许多弱点。固相微萃取技术多在一根纤细的熔融石英纤维表面涂布一层聚合物并将其作为萃取介质(萃取头),再将萃取头直接浸入样品溶液(直接浸没-固相微萃取方法,简称DI-SPME)或采用顶空-固相微萃取方法(HS-SPME)采样[8]。由于聚合物涂层的种类很多,因而可对样品组分进行选择性富集和采集,固相微萃取的原理是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中分配平衡的萃取过程[3]。固相微萃取利用表面未涂渍或涂渍吸附剂的熔融石英纤维或其它纤维材料作为固定相,当涂渍纤维暴露于样品时,根据“相似相溶”原理,水中或溶液中的有机物以及挥发性物质,从试样基质中扩散吸附在萃取纤维上逐渐浓缩富集。萃取时,被测物的分布受其在样品基质和萃取介质中的分配平衡所控制,被萃取量(n)与其他因素的关系可以用下式描述: n=kV f C0V s/(kV f+ V s) 式中:k为被测物在基质和涂层间的分配系数,V f和V s分别为涂层和样品的体积,C0为被测物在样品中的浓度。如果样品体积很大时(VskV f)上式可以简化成: n=kV f C0 萃取的被测物量与样品的体积无关,而与其浓度呈线性关系,因而从分析结果中得到的萃取纤维表面的吸附量,就能算出被萃取物在样品中的含量,可方便地进行定量分析[1]。 1.2 固相微萃取操作条件的选择 萃取头的构成应由萃取组分的分配系数、极性、沸点等参数来确定,在同一个样品中,因萃取头的不同可使其中一个组分得到最佳萃取而使其他组分受到抑制。平衡时间往往由众多因素所决定,如分配系数、物质扩散速度、样品基质等。此外,温度、离子浓度、样品的

固相微萃取原理介绍

固相微萃取技术(SPME)及其应用 摘要:固相微萃取(SPME)是一种应现代仪器要求而产生的样品前处理新技术。随着人们对其原理和技术发展的深入理解,新型SPME装置的不断应用和发展,SPME已广泛应用于环保及水质处理、临床医药、公安案件处理、国防等。本文对其原理、萃取条件、联用技术的现状进行了综述。 关键词:固相微萃取; 萃取条件; 联用技术; 应用; 综述 The Solid Phase Micro Extraction (SPME) And It’s Application Abstract: The solid phase micro extraction (SPME) is a new kind of modern instrument method before output sample. Along with people as to it's the princ iple develop deep with the technique into the comprehension, the new SPME e quip continuously applied with the development, SPME already extensive and a pplied handle in the environmental protection and fluid matter, the clinical med icine, public security official's case handle, national defense etc.. Present this te xt as to it's principle, the conditions of extraction, coupling with other analytic al technologies to proceeds the overviewed. Keywords: solid-phase micro extraction; the conditions of extraction; coupling with analytical technologies; application; review 固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,简写为SPME)是近年来国际上兴起的一项试样分析前处理新技术。1990年由加拿大Waterloo大学的Arhturhe和Pa wliszyn首创,1993年由美国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处理方法之一,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,摒弃了其需要柱填充物和使用溶剂进行解吸的弊病,它只要一支类似进样器的固相微萃取装置即可完成全部前处理和进样工作。该装置针头内有一伸缩杆,上连有一根熔融石英纤维,其表面涂有色谱固定相,一般情况下熔融石英纤维隐藏于针头内,需要时可推动进样器推杆使石英纤维从针头内伸出。

固相萃取与固相微萃取

固相萃取与固相微萃取比较 日期:2012-06-26 来源:互联网 【摘要】:固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)是一种基于液-固分离萃取的试样预处理技术,由柱 液相色谱技术发展而来。SPE技术自70年代后期问世以来,由于其高效、可靠及耗用溶剂量少等优点, 在环境等许多领域得到了快速发展。在国外已逐渐取代传统的液-液萃取而成为样品预处理的可靠而有效的 方法。 相关专题 固相萃取(SPE)—用途广泛的样品前处理技术 一固相萃取 固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)是一种基于液-固分离萃取的试样预处理技术,由柱液相色谱技术发展而来。SPE技术自70年代后期问世以来,由于其高效、可靠及耗用溶剂量少等优点,在环境等许多领域得到了快速发展。在国外已逐渐取代传统的液-液萃取 而成为样品预处理的可靠而有效的方法。 SPE技术基于液相色谱的原理,可近似看作一个简单的色谱过程。吸附剂作为固定相,而流动相是萃取过程中的水样。当流动相与固定相接触时,其中的某些痕量物质(目标物)就保留在固定相中。这时用少量的选择性溶剂洗脱,即可得到富集和纯化的目标物。固相萃取可分为在线萃取线萃取前者萃取与色谱分析同步完成;而后者萃取与色谱分析分步完成,两 者在原理上是一致的。 一般固相萃取的操作步骤包括固相萃取柱(即吸附剂)的选择、柱子预处理、上样、淋洗、洗脱。在实验过程中需要具体考虑的因素如下: 1)吸附剂的选择 a.传统吸附剂 在环境分析中最为常用的反相吸附剂较适用于水样中的非极性到中等极性的有机物的 富集和纯化。其中有代表性的键合硅胶C18和键合硅胶C8等。该类吸附剂主要通过目标 物的碳氢键同硅胶表面的官能团产生非极性的范德华力或色散力来保留目标物。 正相吸附剂包括硅酸镁、氨基、氰基、双醇基键合硅胶及氧化铝等,主要通过目标物 的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团的极性相互作用(氢键作用等)来保留溶于非极性 介质的极性化合物。由于其特殊的作用原理,在环境分析中常用于与其它类型的吸附柱联用,吸附去除干扰物,实现样品纯化。 离子交换吸附剂则主要包括强阳离子和强阴离子交换树脂,这些树脂的骨架通常为苯 乙烯-二乙烯基苯共聚物,主要是通过目标物的带电荷基团与键合硅胶上的带电荷基团相互 静电吸引实现吸附的。 b.抗体键合吸附剂(Immunosorbents-IS) 这类新型吸附剂充分利用了生物免疫抗原-抗体之间的高灵敏性和高选择性,尤其适应于水中痕量有机物的富集与分离。其特点为,由于绝大多数有机污染物为低分子量物质,不能在动物体内引发免疫反应,所以需把待定污染物键合到牛血清白蛋白的生物大分子载体上,

固相微萃取

固相微萃取装置(SPME)操作规程SOP 固相微萃取装置(SPME)︰具有免溶剂、快速、萃取简单、可现场携带采样之仪器。可应用在非常多的领域; 如药物分析、食品分析、环境污染分析(VOC、PAH、PCB、有机氯、有机磷杀虫剂)等等。 SPME固相微萃取S.O.P中文操作手册 安装程序 (A) 先将Holder下方黑色保护套管转松拆开,再将不绣钢金属盖转松拆下。 注意:不绣钢金属盖有时会已松离Holder而卡在黑色保护套管,此时请将黑色保护套管再套回Holder转紧后再松开,不绣钢金属盖会回卡在Holder外牙上,再将它拆下,离开Holder。 (B) 将Holder推杆推至下端,此时有黑色圆棒秃出来(内有牙纹) 。 (C) 取出要用之Fiber,以Fiber上头外牙纹和Holder微秃出黑色圆棒内牙纹平顺锁上后,推杆小心拉回最 上端,再将 刚拆下之不绣钢金属盖及黑色保护套管依序小心套上锁紧,即完成装置。 (D) 小心试着将Holder推杆推至中端卡点处卡住,此时Coated Fiber已从保护针头内秃出来,可上下调整 黑色保护套 管及查看Holder上刻度,略估保护针头加上Coated Fiber所伸出的长度,以配合实验所需。 注意: Fiber装好后,此时勿将推杆推至最下端,会压坏Fiber之弹簧。 (E) SPME要插入样品瓶(袋)之隔塞取样或插入GC注射器之隔塞热脱附时,先将保护针头插入隔塞后,再 将推杆推 至中端卡住,秃出Coated Fiber。 (F) SPME从样品瓶(袋)隔塞取样或从GC注射器之隔塞取出时,则先收回Coated Fiber至保护针头,再取 出保护针头。 注意:因保护针头是平头针,所以新的隔塞片先以干净细针插一下以便保护针头较容易插入。GC Injection Liner(Sleeve)请改用SPME用Liner这样Coated Fiber较不会碰断。 (G) 若要从Holder拆下Fiber,先将Holder推杆拉回最上端,让Coated Fiber收回至保护针头内,把Holder 下方黑色保护套 管转松和不绣钢金属盖拆下,再将Holder推杆推至下端,让黑色圆棒秃出来,转松Fiber上头锁牙即可。

固相萃取的原理方法等

固相萃取技术 ■ 在过去的二十多年中,固相萃取作为化学分离和纯化的一个强有力工具出现了。从痕量样品的前处理到工业规模的化学分离,吸附剂萃取在制药、精细化工、生物医学、食品分析、有机合成、环境和其他领域起着越来越重要的作用。 ■固相萃取的原理 在过去的二十多年中,固相萃取作为化学分离和纯化的一个强有力工具出现了。从痕量样品的前处理到工业规模的化学分离,吸附剂萃取在制药、精细化工、生物医学、食品分析、有机合成、环境和其他领域起着越来越重要的作用。 固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在固相萃取中,固相对分离物的吸附力比溶解分离物的溶剂更大。当样品溶液通过吸附剂床时,分离物浓缩在其表面,其他样品成分通过吸附剂床;通过只吸附分离物而不吸附其他样品成分的吸附剂,可以得到高纯度和浓缩的分离物。 保留和洗脱 在固相萃取中最通常的方法是将固体吸附剂装在一个针筒状柱子里,使样品溶液通过吸附剂床,样品中的化合物或通过吸附剂或保留在吸附剂上(依靠吸附剂对溶剂的相对吸附)。“保留”是一种存在于吸附剂和分离物分子间吸引的现象,造成当样品溶液通过吸附剂床时,分离物在吸附剂上不移动。保留是三个因素的作用:分离物、溶剂和吸附剂。所以,一个给定的分离物的保留行为在不同溶剂和吸附剂存在下是变化的。“洗脱”是一种保留在吸附剂上的分离物从吸附剂上去除的过程,这通过加入一种对分离物的吸引比吸附剂更强的溶剂来完成。 容量和选择性 吸附剂的容量是在最优条件下,单位吸附剂的量能够保留一个强保留分离物的总量。不同键合硅胶吸附剂的容量变化范围很大。选择性是吸附剂区别分离物和其他样品基质化合物的能力,也就是说,保留分离物去除其他样品化合物。一个高选择性吸附剂是从样品基质中仅保留分离物的吸附剂。吸附剂选择性是三个参数的作用:分离物的化学结构、吸附剂的性质和样品基质的组成。 固相萃取的简要过程

固相微萃取

8.1.4.1 固相微萃取的原理 固相微萃取(solid—phase microextraction,SPME)技术是20世纪90年代初期兴起的 一项样品前处理与富集技术,它最先由加拿大Waterloo大学Pawliszyn教授的研究小组于1989年首次研制成功,属于非溶剂型选择性萃取法,是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的分析技术。 SPME装置略似进样器,在特制注射器筒内的不锈钢细管顶端分别连接一根穿透针和纤维固定针,针头上连接一根熔融石英纤维,上面涂布一层多聚物固定相,注射器的柱塞控制纤维的进退。当纤维暴露在样品中时,涂层可从液态/气态基质中吸附萃取待测物,经过一段时间后,已富集了待测物的纤维可直接转移到仪器(通常是气相色谱仪,即SPME—GC) 中,通过一定的方式解吸附,然后进行分离分析。典型的SPME装置如图8一12所示。 SPME熔融石英纤维涂布固定相与样品或其顶空充分接触,待测物在两相间分配达到平衡后,两相中待测物浓度关系如下式: N。一KⅥV。C。/(KU+V。) (8—2) 式中,N。为固定相中待测物的分子数;K为两相间待测物的分配系数;V。为固定液体积;U为样品体积;c。为样品中待测物浓度。 因为U》V。,故式(8—2)可简化为: N。=Ku%(8-3) 由式(8-3)可知,固定液吸附待测物分子数与样品中待测物浓度呈线性关系,即样品中待测物浓度越高,SPME吸附萃取的分子数越多。当样品中待测物浓度一定时,萃取分子数主要取决于固定液体积和分配系数。同时,方法的灵敏度和线性范围的大小也取决于这两个参数。固定液厚度越大(即y。越大),萃取选择性越高(K越大),则方法的灵敏度越高。 由此可见,选择合适的固定液对于萃取结果是很重要的。

固相微萃取

采用固相微萃取和液相色谱-质谱联用法对果汁中氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行分析 摘要:采用一种固相微萃取及液相色谱-单一四极(LC/MS)、液相色谱-四极离子阱质谱的方法对果汁中的氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行检测。提取果汁中水基质中农药残留用三种类型的纤维:50-μm 聚乙二醇/类树酯(CW/TPR)、60-μm 聚二硅烷氧/二乙烯基苯(PDMS/DVB)、85-μm 聚丙烯酸酯。综合不同提取条件得出,时间为90分钟,温度为20度,体积1毫升为最佳。萃取后,一种静态模式下的解吸是在SPME/HPLC的特定界面室执行的(先在该界面室填满70%甲醇和30%水)。以果汁两种固定含量(0.2mg/kg-1和0.5mg/kg-1)为例,最佳回收率获得是采用PDMS/DVB和CW/TPR纤维萃取,范围为25%-82%(绿谷隆、敌草隆、乙霉威),相对标准偏差为1%-17%。意大利和西班牙的立法规定果汁中农药定量限为0.005-0.05μgml-1,任何情况下只能等于或小于最大残留限量(MRLs)。质谱分析通过电离雾化源以正离子模式下,在单一四极和QIT质量分析器可以有选择性离子监测和多反应监测两种模式操作分析。提出的这种新方法适应于选定的果汁中农药含量的测定。 前言 对食物中农药残留评估的最重要目的是确保食品质量和防止消费者的可能健康风险。随着农药残留频繁的在柑橘类水果和葡萄中发现,消费者很容易把视角转移到相关的果汁上,然后变成一种消费者健康的风险担忧。 为了在食品复杂的基质中获得一种实用、快速的检测农药残留方法,一些简单的处理办法已发展起来,包括液液萃取[1]、超临界流体萃取[2]、固相萃取[3]和固相微萃取[4],然而,对于液液萃取和固相萃取,最大的缺点就是要使用大量的溶剂,步骤操作繁琐,在分析物和干扰物很可能被共同萃取之前对萃取物浓缩。固相微萃取,1990年由Arthur和Pawliszyn提出来[5],是一种使用硅纤维涂在合适的固定相上而可以进行萃取的技术。它形成了一种方便选择的萃取方法,因为它能够把抽样、提取、浓缩、进样变成一个单一的步骤而不需要溶剂。它通常与GC、GC/MS、HPLC、HPLC/MS联用并且检测各种各样的化合物,包括食物中农药、农用化学品、其他污染物[4,6-8]。 如今,液相色谱-质谱法对水果蔬菜中农药分析是最具有权威性的方法之一[9,10]。特别是LC串接了质谱(离子阱或三重四极杆),对水果中农药残留检测变成一种非常灵敏的技术[11]。还有一些方法,固相微萃取技术和质谱的常规色谱分析联用,或者是火焰热分析联用,能够发现和量化水基质中的农药残留。通过SPME/GC/FTD/MS可以检测果汁中的有机磷[12-14]。通过SPME/LC/MS可以检测水和酒中一些氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留[15]。还可以检测水果中的杀菌剂[4]。 现在的工作目的就是为了开发一种新型的分析方法,能够对各种类型的果汁中的氨基甲酸酯类及苯基脲类农药残留进行检测。直到现在SPME/LC/MS和SPME/LC/MS/MS方法还没有被报到过。在这种新方法中,对MS-MS转换分析农药的研究满足欧盟已确定标准的要求[16]。 我们特别调查了两种不同类型的常见农药:(a)氨基甲酸酯类如丁硫克百威、丙硫克百威、克百威、抗蚜威(杀虫剂)、乙霉威(杀真菌剂);(b)苯基脲类如敌草隆、灭草隆、绿谷隆(除草剂)。 由于这些农药在水中具有很高的溶解度(17),氨基甲酸酯类杀虫剂主要用在农业,而且易分布在如水果、相关衍生物等水性食物中。苯基脲类除草剂使用在棉花、水果、生长谷物的

固相微萃取

固相微萃取 一、概述 固相微萃取(solid-phase microextraction, SPME)技术是20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技术, 最先由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于1989 年首次进行开发研究,属于非溶剂型选择性萃取法,是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中平衡的萃取过程。它以固相萃取为基础,利用了固相萃取吸附的几何微区效应,其装置结构的超微化决定了它能避开经典固相萃取的许多弱点。 将纤维头浸入样品溶液中或顶空气体中一段时间,同时搅拌溶液以加速两相间达到平衡的速度,待平衡后将纤维头取出插入气相色谱汽化室,热解吸涂层上吸附的物质。被萃取物在汽化室内解吸后,靠流动相将其导入色谱柱,完成提取、分离、浓缩的全过程。 由于聚合物涂层的种类很多,因而可对样品组分进行选择性富集和采集。 与固相萃取技术相比其特点:固相微萃取操作更筒单、携带更方便、操作费用也更加低廉,另外克服了固相萃取回收率低、吸附剂孔道易堵塞的缺点,因此成为目前所采用的试样预处理中应用最为广泛的方法之一。SPME已开始应用于分析水、土壤、空气等环境样品的分析。 二、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“相似者相溶”的原则,基于萃取涂层与样品之间的吸附/溶解-解吸平衡而建立起来的集进样、萃取、浓缩功能于一体的技术。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。 与固相萃取不同,固相微萃取不是将待测物全部萃取出来,其原理是建立在待测物在固定相和水相之间达成的平衡分配基础上。 设固定相所吸附的待测物的量为W S,因待测物总量在萃取前后不变,固得到: C0?V2=C1?V1+C2?V2(1) 式中,C0是待测物在水样中的原始浓度;C1、C2分别为待测物达到平衡后在固定相和水相中的浓度;V1、V2分别为固定相液膜和水样的体积。 吸附达到平衡时,待测物在固定相与水样间的分配系数K有如下关系: K= C1 / C2(2) 平衡时固相吸附待测物的量W S= C1?V1,固C1 = W S / V1 由式(1)得:C2= (C0? V2–C1? V1)/ V2

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