新一代萃取分离技术──固相微萃取

合集下载

固相微萃取分享

固相微萃取
固相微萃取SPME是在固相萃取基础上发展起来的一种新的萃取分离技术，SPME 是靠固体吸附剂萃取, 但SPME固体吸附剂是一段细纤维表面涂层，涂层一般是高表面积多孔聚合物材料。
萃取原理
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。
类似现象的出现。
3. 农药残留分析中的应用
有机磷农药在世界上生产和使用最多 , 但目前低浓度、难挥发、热不稳定和强极性农药分析方法不十分理想.
1994年固相微萃取技术首次应用在有机磷农药的分析中 , EVSOR等用100μm聚二甲基硅氧烷萃取头萃取河水中六种有机磷农药.此后 ,固相微萃取技术在有机磷农药残留分析中的应用日益增多
为了提高分析方法的敏感性及选择性，在食品香味成分分析前常需对样品预纯化或预浓缩富集。
天然调料中的风味物质分析
样品中的小分子成分挥发快，SPME平衡时间较短；增加顶空气体流动，可以提高吸附速率。
SPME优点： 1.敏感
2.操作步骤少、省时省力 3.不会引入任何干扰物于分析体系 4.避免了在水蒸汽蒸馏时形成水解或重排产物等
表１萃取平衡时间对萃取量的影响曲线
Table 1 Effect of balance time on extraction 单位：mv·s
10min 20min 30min 40min 50min
DCP
18.1
28
30
31
31.5
TCP
24
35
39
40

GC-MS分析样品前处理方法——固相微萃取（SPME）

GC-MS分析样品前处理⽅法——固相微萃取（SPME）固相微萃取（Solid－Phase Microextraction，简写为SPME）是⽬前较为常⽤的⾹⽓⾹味提取技术，具有简单，快速，集采样、萃取、浓缩、进样与⼀体的特点。

1990年由加拿⼤Waterloo⼤学的Arhturhe和Pawliszyn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。

内容提要：⼀、固相微萃取 (SPME)基本原理⼆、固相微萃取(SPME)操作⽅法三、固相微萃取(SPME)特点四、固相微萃取(SPME)应⽤范围五、固相微萃取(SPME)操作条件选择六、固相微萃取(SPME)操作注意事项七、固相微萃取(SPME)定量⽅法⼋、固相微萃取(SPME)⼲扰物九、固相微萃取(SPME)应⽤实例⼀固相微萃取 (SPME)基本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，利⽤⽯英纤维表⾯的⾊谱固定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。

在进样过程中，利⽤⽓相⾊谱进样器的⾼温将吸附的组分从固定相中解吸下来，由GC/GCMS来进⾏分析。

⼆固相微萃取(SPME)操作⽅法有⼿动和全⾃动两种⽅式，下⾯以⼿动操作为例。

1、样品萃取①将SPME针管穿透样品瓶隔垫，插⼊瓶中。

②推⼿柄杆使纤维头伸出针管，纤维头可以浸⼊⽔溶液中（浸⼊⽅式）或置于样品上部空间（顶空⽅式），萃取时间⼤约2-30分钟。

③缩回纤维头，然后将针管退出样品瓶2、GC/GCMS分析①将SPME针管插⼊GC/GCMS仪进样⼝。

②推⼿柄杆，伸出纤维头，热脱附样品进⾊谱柱。

③缩回纤维头，移去针管。

3、全⾃动固相微萃取(SPME)，⾃动提取和进样解析：三固相微萃取(SPME)特点简单，快速，集采样、萃取、浓缩、进样与⼀体。

⼀般不需要有机溶剂。

⼀般⾹⽓⾹味组分（挥发性特强的部分除外）提取⽐静态顶空的灵敏度⾼好多倍或能够提取出来。

色谱科supelco 固相微萃取

色谱科Supelco固相微萃取一、概述色谱科（Supelco）是美国Sigma-Aldrich公司旗下的一个部门，主要致力于提供高质量的色谱产品和技术解决方案。

在色谱科的产品线中，固相微萃取（Solid Phase Microextraction, SPME）是一项重要的技术。

本文将对色谱科Supelco固相微萃取技术进行介绍，以及其在实际应用中的优势和发展前景。

二、固相微萃取概述1. 定义：固相微萃取是一种基于吸附分离原理的前处理技术，利用固相微萃取针（SPME fiber）将目标物质浓缩在针端上，达到富集和分离的作用。

2. 原理：SPME技术主要依赖于固相萃取材料对目标化合物的亲和力，通过吸附和解吸过程实现分析物质的富集和提取。

3. 类型：根据不同的固相材料和萃取方式，固相微萃取可分为直接固相微萃取、头空间固相微萃取、固相柱微萃取等不同类型。

三、色谱科Supelco固相微萃取技术1. 产品线：色谱科Supelco在固相微萃取领域拥有多种产品，包括SPME fiber、SPME针、SPME萃取仪等，涵盖了不同应用需求。

2. 技术优势：a. 高选择性：SPME fiber材料具有不同的亲和性，可选择性地提取目标化合物，减少干扰物质的干扰。

b. 高灵敏度：SPME技术能够将目标物质集中在针端，使样品预处理更为简化，提高了后续分析的灵敏度。

c. 环保节能：SPME技术可以在无需有机溶剂的情况下完成萃取和浓缩，符合绿色分析化学的发展理念。

3. 应用领域：色谱科Supelco固相微萃取技术在环境监测、食品安全、生物医学、药物分析等领域得到了广泛的应用，并取得了显著的效果。

四、色谱科Supelco固相微萃取技术的发展前景1. 技术改进：随着色谱科Supelco在固相微萃取领域的持续投入，技术不断改进，产品性能和稳定性得到了提升。

2. 专业定制：色谱科Supelco可以根据客户的具体需求，提供个性化的固相微萃取解决方案，满足复杂样品分析的要求。

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。

固相萃取和固相微萃取

固相萃取和固相微萃取一、概述固相萃取（SPE）和固相微萃取（SPME）是两种常见的样品前处理技术，它们可以用于分离和富集目标化合物。

SPE通常用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。

二、固相萃取1. 原理固相萃取是一种样品前处理技术，通过将目标化合物从复杂的混合物中吸附到特定的固相材料上，然后再用洗脱剂将其洗脱出来。

这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。

2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将样品加入到固相柱中；（3）用洗脱剂洗脱目标化合物；（4）将洗脱液收集并进行进一步分析。

3. 固相材料常见的固相材料包括C18、C8、Silica gel等。

不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。

4. 应用领域SPE广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。

例如，可以用SPE技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。

三、固相微萃取1. 原理固相微萃取是一种无机溶剂的萃取技术，通过将特定的固相材料包裹在针头上，然后将其插入样品中进行吸附和富集目标化合物。

这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。

2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将固相材料包裹在针头上；（3）将针头插入样品中进行吸附和富集目标化合物；（4）用洗脱剂洗脱目标化合物；（5）将洗脱液收集并进行进一步分析。

3. 固相材料常见的固相材料包括PDMS、CAR等。

不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。

4. 应用领域SPME广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。

例如，可以用SPME技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。

四、比较1. 样品量SPE适用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。

2. 富集效率SPE和SPME都可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。

固相微萃取

固相微萃取固相微萃取（Solid－Phase Microextraction，SPME）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。

分析时先将试样放入带隔膜塞的固相微萃取专用容器中，如需要同时加入无机盐、衍生剂或对pH值进行调节，还可加热或磁力转子搅拌。

固相微萃取分为两步，第一步是萃取，将针头插入试样容器中，推出石英纤维对试样中的分析组分进行萃取；第二步是在进样过程中将针头插入色谱进样器，推出石英纤维中完成解吸、色谱分析等步骤。

固相微萃取的萃取方式有两种：一种是石英纤维直接插入试样中进行萃取，适用于气体与液体中的分析组分；另一种是顶空萃取，适用于所有基质的试样中挥发性、半挥发性分析组分。

1．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，利用石英纤维表面的色谱固定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。

在进样过程中，利用气相色谱进样器的高温，液相色谱、毛细管电泳的流动相将吸附的组分从固定相中解吸下来，由色谱仪进行分析。

2．固相微萃取技术条件的选择2.1.萃取效果影响因素的选择2.1.1.纤维表面固定相选用何种固定相应当综合考虑分析组分在各相中的分配系数、极性与沸点，根据“相似者相溶”的原则，选取最适合分析组分的固定相。

还需考虑石英纤维表面固定相的体积，即石英纤维长度和涂层膜厚，如非特殊定做，一般石英纤维长度为1 cm，膜的厚度通常在10～100 mm之间，小分子或挥发性物质常用厚膜，大分子或半挥发性物质常用薄膜，综合考虑试样的挥发性还可选择中等厚度。

具体选择可以查阅有关文献并需要结合试样情况进行摸索。

固相微萃取法

固相微萃取法固相微萃取法是一种新型的样品前处理技术，它将传统的液液萃取方法简化为一步操作，具有操作简便、时间短、灵敏度高、选择性好等优点。

本文将从以下几个方面详细介绍固相微萃取法。

一、固相微萃取法的基本原理固相微萃取法是利用固定在小柱或膜上的吸附剂对样品中的目标物进行富集和分离。

其基本原理是，将样品溶解于适当的溶剂中，通过注射器或自动进样器将样品进入吸附柱或吸附膜中，在适当条件下使目标物质被吸附在柱或膜上，然后用洗脱剂将目标物质洗出，并进行分析。

二、固相微萃取法的优点1. 操作简便：只需将样品加入到吸附柱或膜中即可完成富集和分离过程，省去了传统液液萃取方法复杂的步骤。

2. 时间短：整个富集和分离过程只需几分钟至几十分钟不等。

3. 灵敏度高：由于富集的目标物质被高度净化和富集，所以检测灵敏度得到大幅提高。

4. 选择性好：通过选择不同的吸附剂，可以实现对不同化合物的选择性富集和分离。

5. 可靠性高：固相微萃取法不受样品矩阵的影响，因此在复杂矩阵中也能实现目标物质的富集和分离。

三、固相微萃取法的应用1. 环境监测：固相微萃取法可用于水、土壤、空气等环境样品中有机污染物的富集和分离。

2. 食品安全：固相微萃取法可用于食品中农药、兽药、食品添加剂等有害物质的检测。

3. 药物分析：固相微萃取法可用于药物血浆、尿液等生物样品中药物代谢产物的富集和分离。

4. 化学分析：固相微萃取法可用于化学反应体系中产生的有机产物或催化剂残留等有害成分的富集和分离。

四、固相微萃取法与其他技术的比较1. 与传统液液萃取法相比，固相微萃取法操作简便、时间短、灵敏度高、选择性好。

2. 与固相萃取法相比，固相微萃取法使用的吸附剂量更少，富集时间更短，且不需要使用大量有机溶剂。

3. 与固相微萃取法相比，固相微萃取-气相色谱/质谱联用技术具有更高的灵敏度和更好的分离效果。

五、总结固相微萃取法作为一种新型的样品前处理技术，在环境监测、食品安全、药物分析、化学分析等领域得到了广泛应用。

固相微萃取

有机氯农药
管内固相微萃取(in-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。
In-tube-SPME－GC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
盐的作用和溶液酸度的影响
① 由于被分离物质在固相和液相之间的分配系数受基体性质的影响，当基体变化时分配系数也会改变。
② 在水溶液中加入NaCl，Na2SO4等可增强水溶液的离子强度，减少被分离有机物的溶解度，使分配系数增大提高分析灵敏度。 ③ 控制溶液的酸度也可改变被分离物在水中的溶解度。
与气相色谱或高效液相色谱仪联用样品前处理技术。
固相微萃取装置

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。
与SPE 相比SPME具有以下优点：
(1 ) 不使用有机溶剂萃取，降低了成本，避免了二次污染； (2) 操作时间短，从萃取进样到分析结束不足1ｈ； (3) 样品用量少，几ｍL—几十ｍL； (4) 操作简便，可减少待测组分的挥发损失； (5) 检测限达 μg/Ｌ—ng/Ｌ水平；
(6) 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。
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。
当萃取体系处于动态平衡状态时，待测物的富集量： n = kvfvsc0/(kvf+vs) 由于芯片上固定液的总体积 (Vf) 仅几十微升，远远地小于水相的体积 (Vs)，而多数有机待测物的 k值并不大，容易满足Vf <<Vs的条件，因此简化为 n = kvfc0

固相微萃取原理及使用

固相微萃取原理及使用固相微萃取（SPME，Solid-Phase Microextraction）是一种新型的样品前处理技术，通过固定在纤维上的固相吸附剂从气态、液态或固态样品中萃取目标分析物，并将其直接转移到气相色谱仪（GC）或液相色谱仪（LC）进行定性和定量分析。

固相微萃取的原理基于固相吸附剂对目标分析物的亲合性。

通常使用的固相吸附剂是聚二甲基硅氧烷（PDMS）或其他官能化的聚合物。

PDMS 纤维富含非极性表面，能够吸附疏水性的目标分析物。

在样品中，目标分析物与固相吸附剂表面发生吸附作用，达到平衡后，可以将纤维直接放入分析仪器进行进一步分析。

固相微萃取的使用步骤包括样品处理、纤维曝气和分析步骤。

样品处理通常涉及样品的预处理，如溶解、稀释、搅拌等，以便将目标分析物从样品基质中释放出来。

然后将固相吸附剂纤维插入样品中，使其与目标分析物接触，并允许吸附达到平衡。

曝气步骤是将纤维暴露在空气或惰性气体中，以去除吸附在纤维上的水分和挥发性杂质。

最后，将纤维放入色谱仪进行分析。

固相微萃取的优点包括简便、快速、高效、灵敏、环境友好以及无需有机溶剂等。

相比于传统的样品前处理方法，如液-液萃取和固相萃取，固相微萃取不需要大量的溶剂、操作步骤和设备，大大简化了样品前处理的流程。

此外，由于固相微萃取仅使用微量吸附剂，其分析结果更具可重复性和可比性。

同时，固相微萃取可以在不破坏或减少样品中目标分析物含量的情况下实现富集，避免了样品基质对分析结果的干扰。

固相微萃取在环境、食品、生物、医药等领域中得到了广泛应用。

例如，可以用于食品和饮料中残留农药和有害物质的分析，环境水样中的挥发性有机物的监测，空气中的挥发性有机物的测定，以及生物样品中药物或代谢物的分析等。

此外，固相微萃取还可以与其他技术结合，如气相色谱质谱联用、高效液相色谱质谱联用等，以实现更高的分析灵敏度和选择性。

总之，固相微萃取是一种新颖的样品前处理技术，具有简便、高效、灵敏且环境友好的特点，被广泛应用于各种样品的分析和监测，并为分析化学领域带来了极大的便利。

固相萃取的概念、步骤和操作

固相萃取的概念、步骤和操作概念：利用固体吸附剂将样品中的目标分析物吸附，与样品的基质和干扰物分离，然后再用有机溶剂或加热解吸附，达到分离、纯化及浓缩目标物的目的。

固相萃取（SPE）是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱，达到分离和富集的目的。

先使液体样品通过一装有吸附剂（固相）小柱，保留其中某些组分，再选用适当的溶剂冲洗杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。

SPE可以用于所有类型样品的处理，但是液体样品是最容易处理的与液液萃取(LLE)相比，固相萃取具有如下优点：①回收率和富集倍数高；②有机溶剂消耗量低，减少对环境的污染；③更有效的将分析物与干扰组分分离；④无相分离操作过程，容易收集分析物；⑤能处理小体积试样；⑥操作简便、快速，费用低，易于实现自动化及与其他分析仪器联用。

固相萃取的基本原理：吸附剂上的活性部分对目标物和样品基质的分子作用力存在差异固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基团，以及被分析物与液相之间的分子作用力。

洗脱模式：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。

一、固相萃取的分离模式：反相固相萃取、正相固相萃取、离子交换萃取、免疫亲和1、反相固相萃取：吸附剂（固定相）是非极性或弱极性的，如硅胶键合C18, C8, C4，C2,-苯基等。

流动相为极性（水溶液）或中等极性样品基质。

吸附剂的极性小于洗脱液的极性。

应用：可以从强极性的溶剂中（如水样）萃取非极性或弱极性的化合物。

作用机理：非极性-非极性相互作用（疏水作用），如范德华力或色散力。

例如水中PAHs，利用C18柱，甲醇洗脱剂洗脱。

2、正相固相萃取：（1）吸附剂：极性键合相，如硅胶键合氨基－NH2、氰基－CN，-Diol（二醇基）；（2）极性吸附剂，如silica、Florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。

固相微萃取技术

固相萃取的分类
• 按照操作的不同,固相萃取可分为离线萃取和在线萃取。
• 离线萃取是指萃取过程完成后再使用一些分析手段进行分析;在线萃取出现于 80年代,萃取和分析同步完成,可靠性、重现性、以及操作性能和工作效率都得到很大程度的提高。
四、固相萃取的操作步骤
• 典型的固相萃取一般分为四个基本步骤： 1、吸附剂的选择 • 目标物的最佳保留（即最佳吸附）取决于目标物极性与吸附剂极性的相似程度，两者极性越相似，则保留越好（即吸附越好）。 • 选择固相萃取中的固定相吸附剂时，要尽量选择与目标物极性和样品溶剂极性相似的吸附剂。 • 当目标物极性适中时，正、反相固相萃取都可使用。 • 吸附剂的选择还受样品溶剂洗脱强度的制约。
SPME 萃取头的选择依据
固定相的处理
• 固相微萃取中的关键部位是石英纤维固定相, 靠它来对分析组分吸附和解吸, 如果曾用过但上面的组分未被解吸掉则会对以后的分析结果有干扰。每次使用前必须将其插入气相色谱进样器, 在250℃ 左右置1h 以去除上面吸附的干扰物, 如果曾分析过衍生化组分则需要放置更长时间。
反相固相萃取
• 反相固相萃取所用的吸附剂和目标化合物通常是非极性的或较弱极性的，反相萃取过程中目标物质的碳氢键与吸附剂表面官能团产生非极性作用(包括范德华力或色散力),使得极性溶剂中的非极性以及弱极性的物质在吸附剂表面吸附、富集。
离子交换固相萃取
• 离子交换固相萃取又可分为强阳离子固相萃取和强阴离子固相萃取两种,作用机理都是目标物质的带电荷基团同吸附剂表面的带电基团发生离子静电吸引,从而实现吸附分离。
固相微萃取的装置
SPME装置略似进样器,典型的SPME装置见右图。特制不锈钢穿透针A为中空结构，纤维固定针B和萃取纤维C 能在其中移动，熔融石英纤维C上面涂布用于萃取的固定相，柱塞D控制固定针B的移动使纤维C伸出或退回穿透针中。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。吸附完毕后，萃取纤维C退回到穿透针中被保护起来，己富集了待测物的纤维可直接转移到仪器(气相色谱仪，液相色谱仪等)进样口，通过仪器进样口的能量解吸附，然后进行分离分析。

固相微萃取技术及其应用

固相微萃取技术及其应用一、引言固相微萃取技术是一种新型的样品前处理方法，其基本原理是利用微量有机溶剂在固相萃取柱中与水样中的目标分子进行反应，将目标分子从水样中萃取出来。

该技术具有操作简单、提取效率高、耗时短等优点，因此在环境监测、食品安全检测等领域得到了广泛应用。

二、固相微萃取技术原理1. 固相萃取柱固相微萃取技术的核心是固相萃取柱，其主要成分为聚合物吸附剂。

聚合物吸附剂具有较大的比表面积和良好的化学稳定性，能够有效地吸附分子。

因此，在样品前处理过程中，将待测样品通过固相萃取柱时，目标物质会被吸附在柱上。

2. 微量有机溶剂微量有机溶剂通常用于洗脱被吸附在固相萃取柱上的目标物质。

由于微量有机溶剂对目标物质具有较强的亲和力，因此可以有效地将目标物质从固相萃取柱上洗脱下来。

3. 水样处理水样处理是固相微萃取技术的关键步骤之一。

在水样处理过程中，通常需要将水样进行预处理，以便更好地提取目标物质。

例如，在环境监测中，可以通过调节水样pH值、添加盐酸等方法，使目标物质更容易被吸附在固相萃取柱上。

三、固相微萃取技术应用1. 环境监测固相微萃取技术在环境监测中得到了广泛应用。

例如，在地下水中检测有机污染物时，可以使用该技术对水样进行前处理，提高检测灵敏度和准确性。

2. 食品安全检测固相微萃取技术也可以用于食品安全检测。

例如，在葡萄酒中检测残留的农药时，可以使用该技术对葡萄酒进行前处理，提高检测灵敏度和准确性。

3. 药物分析固相微萃取技术也可以用于药物分析。

例如，在生物组织或体液中检测药物时，可以使用该技术对样品进行前处理，提高检测灵敏度和准确性。

四、固相微萃取技术优缺点1. 优点固相微萃取技术具有操作简单、提取效率高、耗时短等优点。

此外，该技术还可以对样品进行预处理，以提高检测灵敏度和准确性。

2. 缺点固相微萃取技术的缺点主要包括：样品处理量较小、柱寿命较短、柱的选择性有限等。

五、总结总之，固相微萃取技术是一种新型的样品前处理方法，具有操作简单、提取效率高等优点，在环境监测、食品安全检测等领域得到了广泛应用。

固相微萃取SPME技术

（1）柱预处理
以反相C18SPE柱的预处理为例。先使数毫升的甲醇通过萃取柱，再用水或缓冲溶液顶替滞留在柱中的甲醇。柱预处理有两个目的：
★除去填料中可能存在的杂质；
★使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性。
填料未经预处理或未被溶剂润湿，能引起溶质过早穿透，影响回收率。
（2）加样
预处理后，试样溶液被加至并通过SPE柱，在该步骤，分析物被保留在吸附剂上。
C8、氰基、苯基、双纯基填料、活性碳、硅胶、氧化铝、硅酸镁、高分子聚合物、离子交换树脂、排阻色谱吸附剂、亲和色谱吸附剂等。
★常用洗脱溶剂有：甲醇、水、乙酸、丙醇、异丁醇、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、四氯化碳、环己烷、正己烷等。
4、 SPE的操作步骤及方法的建立：
SPE操作步骤包括有柱预处理、加样、洗去干扰物和回收分析物四个步骤。
A：当试样通过装有合适的固定相时，被测组分由于与固定相作用力较强而被吸附留在柱上，并因吸附作用力的不同而彼此分离，样品基质及其他成分与固定相作用力较弱而随水流出萃取柱。
B：被萃取组分用少量的选择性溶剂洗脱。
因此，SPE技术不仅用于“清洗”样品，除去干扰成分，而且可以使组分分离，达到浓缩或纯化的目的。
3、固相萃取的装置固相萃取的装置主要分柱型和盘型两种
★体材料通常是用医用级聚丙烯，在两片聚丙烯筛板之间填装吸附剂。也可选用玻璃、纯聚四氟乙烯（PTFE）作为柱体材料。
★吸附剂最多使用的是C18相，该吸附剂疏水性强，在水相中对大多数有机物显示保留。此外，也使用其他具有不同选择性和保留性质的吸附剂，如：
• （3）改善萃取效果的方法
• （a）搅拌：搅拌可促进样品均一化和加快物质的扩散速度，有利于萃取平衡的建立；

固相微萃取仪说明

固相微萃取仪说明1. 固相微萃取工作原理固相微萃取（Solid Phase Micro Extration）简称SPME，是在固相萃取基础上发展起来的一种新的萃取分离技术。

与液－液萃取和固相萃取相比，具有操作时间短、样品量小、无须萃取溶剂、重现性好等优点，适于分析挥发性与非挥发性物质。

2. SPME装置结构SPME装置外形如一只微量进样器，由手柄和萃取头或纤维头两部分构成。

萃取头是一根1 cm长、涂有不同吸附剂的熔融纤维，接在不锈钢丝上，外套为细不锈钢管（保护石英纤维不被折断），纤维头在钢管内可伸缩或进出，细不锈钢管可穿透橡胶或塑料垫片进行取样或进样，手柄用于安装或固定萃取头。

手动操作如图1所示。

图1 固相微萃取装置示意图（a）固相微萃取装置（b）局部放大图1—手柄 2—活塞 3—外套 4—活塞固定杆 5—Z沟槽6—连接器观察窗口 7—可调节针头导轨8—不锈钢隔垫穿孔针头 9—不锈钢纤维套管10—带涂层的硅纤维/萃取头SPME的关键是石英纤维上的涂层（吸附剂），涂层只吸附目标化合物，不吸附干扰化合物和溶剂。

通常而言，涂层的极性应与目标物一致，即非极性涂层适用于吸附非极性的目标物，极性涂层适用于吸附极性的目标物。

目前已有的商品萃取头涂层及其应用列于表1中。

表1 已有的商品萃取头涂层及其应用注：PDMS—聚二甲基硅氧烷； PA—聚酰胺； DVB—二苯乙烯； PEG —聚乙二醇； Carboxen—碳分子筛；BTEX—苯系物； PCB—多氯联苯。

3. SPME的采样和进样SPME的采样方法是将针管（不锈钢套管）穿过样品瓶密封垫，插入样品瓶中，然后推出萃取头，将萃取头浸入样品（浸入方式）或置于样品上部空间（顶空方式），进行萃取，萃取时间以达到目标化合物吸附平衡为准，一般2~30min，最后缩回萃取头，将针管拔出，该萃取过程如图2。

图2 SPME的采样和进样操作过程示意图固相微萃取采样完成后，进一步利用色谱进行测定，可用于GC，也可用于HPLC，如图2－20所示。

新型的样品前处理技术_固相微萃取[1]

理化检验-化学分册P TCA(PAR T B:CH EM.ANAL.)2005年　第41卷11综　述新型的样品前处理技术2固相微萃取谈金辉,刘文涵3(浙江工业大学化学工程学院,杭州310032)摘　要:文中对固相微萃取,作为一种试样预处理的新技术,在1990～2004年的进展作了评述,介绍了固相微萃取技术的装置、试验方法、原理、涂层、影响因素、应用及发展趋势,引用文献39篇。

关键词:固相微萃取;无溶剂;样品前处理中图分类号:O652.7 文献标识码:A 文章编号:100124020(2005)1020783205SOL ID P HASE M ICRO2EXTRAC TION———A N EW TEC HN IQU E O F SAMPL E2PR ETR EA TM EN TTAN Jin2hui,L IU Wen2han3(College of Chem.Engineering,Zhej iang Universit y of I ndust ry,H angz hou310032,Chi na)Abstract:A review covering the period f rom1990to2004,is presented of the solid phase micro2extraction (SPM E)as a new technique of sample pre2treatment which can be used in combination with GC,HPL C and etc.The principle of SPM E and its performance technique,instrumentation,experimental methods,coatings,influential factors are introduced systematically.The progress and trends in f uture applications are also considered(39ref.cited).K eyw ords:Solid phase micro2extraction;Extraction without organic solvents;Sample pretreatment 固相微萃取技术(Solid Phase Micro2Ext rac2 tion,SPM E)是80年代末发展起来的一种新型无溶剂化样品前处理技术,最先由加拿大Waterloo大学的Art hur和Pawliszyn等[1]提出,1993年,美国Supelco公司推出了商业化的固相微萃取设备。

药物分析中的固相微萃取技术应用

药物分析中的固相微萃取技术应用随着现代医药科学的不断发展，药物的研究和分析工作也变得越来越重要。

药物分析的关键是提取和检测目标物质，而固相微萃取技术（Solid Phase Microextraction, SPME）作为一种快速、高效的样品前处理方法，在药物分析领域中得到了广泛的应用。

本文将介绍固相微萃取技术在药物分析中的应用，并探讨其在该领域中的优势和未来发展。

一、固相微萃取技术的原理和方法固相微萃取技术是一种基于活性固相吸附剂的分析方法，其原理是利用具有吸附性能的固相材料从样品中吸附目标化合物，然后通过热解析或溶解脱附，将目标化合物转移至分析仪器中进行定量分析。

一般来说，固相微萃取技术主要包括直接注射法、固相内标法和固相封闭容器法等。

其中，直接注射法是指将样品直接吸附于固相材料上，然后通过吸热解析或溶解脱附将目标化合物引入检测仪器；固相内标法则是在微萃取过程中同时引入内标化合物，通过内标化合物与目标化合物的相对峰面积比值进行定量分析；固相封闭容器法是将样品与固相材料密封在一个容器中，通过吸附和脱附的循环过程提高分析效率。

二、固相微萃取技术在药物分析中的应用1.药物残留分析固相微萃取技术在药物残留分析中有着广泛的应用。

传统的药物残留分析方法通常需要复杂的操作步骤和大量的有机溶剂，而固相微萃取技术可以在不使用有机溶剂的情况下，通过简单的操作步骤并且具有良好的选择性和灵敏度，实现对药物残留的准确分析。

例如，可以利用固相微萃取技术对食品中的抗生素残留进行检测，有效保障食品安全。

2.药物代谢物分析药物代谢物是药物在体内转化过程中产生的化合物，对了解药物的代谢动力学和药效学具有重要意义。

固相微萃取技术可以有效地对药物代谢物进行富集和预处理，提高代谢物的检测灵敏度。

例如，可以利用固相微萃取技术对尿液中的代谢产物进行分析，从而了解药物在人体内的代谢过程。

3.药物含量测定固相微萃取技术还可以用于药物含量的测定。

固相微萃取技术

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
基本理论
‫٭٭٭ ٭‬ ‫٭ ٭ ٭‬
Fiber SPME 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, 分的吸附作用,将组分从试样基质中萃取出来, 样基质中萃取出来,并逐渐富集,完成试样前处理过程。富集,完成试样前处理过程。
管内固相微萃取应用实例
SPME发展方向
– 新形式新形式SPME技术的研究技术的研究
– 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。
Fiber-SPME
14
在一支细熔融石英纤维（1cm×100µm）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
Fiber-SPMEFiber-SPME-HPLC
Fiber-SPME-HPLC
Fiber-SPMEFiber-SPME-GC
自动时样器
泵
GC 样品池萃取瓶l
In-tube-SPME-HPLC
In-tube-SPME-HPLC
In-tube-SPME－GC联用方式－联用方式
用注射器将样品溶液注入毛细管柱，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，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。入气相色谱仪炉箱中热解吸。这种方法不适于日常分析。

新型的萃取技术_OK

30
3.天然香料萃取中应用超临界流体萃取随着人们环保意识的增强以及对生活质量的要求
提高，“绿色”天然添加剂受到人们的重视。 SCF－CO2萃取天然香料因此在国内外受到关注，大量的研究报道有关于此，很多已经工业化。主要有鲜花、辛香料等，超过150个品种。
31
4.电子器件和精密仪器清洗中应用超临界流体萃取
Kfs为分析物在萃取相和试样间的分配系数； V1 为萃取相的体积；V2为样品的体积
VW
----液液萃取的计算公式？
m1 = m0 • —————
D VO + VW
14
固相微萃取法萃取条件的选择
(1) 萃取头: 萃取头应由萃取组分的分配系数,极性,沸点等参数决定,在同一个样品中因萃取头的不同可使其中某个组分得到最佳萃取,而其它组分可能受到抑制.
20
21
二、超临界流体萃取
超临界流体是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气体和液体的双重特性。SF的密度和液体相近，粘度与气体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有很强的溶解能力。超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction,简称SFE）。可作为SF的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等，其中多选用CO2（临界温度接近室温，且无色、无毒、无味、不易然、化学惰性、价廉、易制成高纯度气体）。
用3ml丙酮洗脱，收集洗脱液，将洗脱液在氮气流下缓缓加热
（<45℃）至干燥。用200μl甲醇溶解残渣，进样20μl，进行HPL
C分析。 HPLC条件：柱子: ODS-3 5μm 150×4.6mm