固相微萃取技术修改
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量溶剂和样品、处理时间长、操作步骤多的缺点。 3. SPME与近年来新发展的样品前处理技术相比也具有独到之处,
如: 超临界流体萃取装置价格昂贵, 不适于水样分析; 以溶剂脱附 的固相萃取法回收率低; 热脱附的固相萃取法需要专用的加热装 置, 且固体吸附剂的孔隙易被堵塞。
2021/3/7
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（一）萃取时间的影响
2021/3/7
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（一）SPME技术 的工作原理 SPME 技术萃取待测化合物一般有3种方法
直接浸入式萃取
固相微萃取
顶空萃取
膜保护萃取
2021/3/7
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（一）SPME技术 的工作原理
直接浸入式萃取 直接浸入式萃取是把纤维直接插人样品中，目标化合物通
过扩散直接迁移到固定相涂层上。 顶空萃取
顶空萃取法是一个包括固定相、顶空气相和液体样品三相 同时存在的萃取体系,萃取时目标化合物传递的动力学过程包 括了从液相向顶空气相的迁移以及最终向涂层固定相的迁移, 即萃取待测样品是一个样品在三相体系中都达到平衡的过程。
。
2021/3/7
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பைடு நூலகம்
（一）SPME技术 的工作原理
固相微萃取技术的工作原理就是待测物在其样品基质和萃 取介质(涂层)间的分配问题，分吸附过程和解吸过程两个步骤进 行。 解吸过程
解吸过程会因SPME后续分离手段的不同而不同。对于气 相色谱(GC)，萃取纤维插入进样口后就可以进行热解吸。而对 于液相色谱(LC)，则是通过溶剂进行洗脱。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。
2021/3/7
3
• 1989年由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于 首次进行开发研究。
• 1993年由美国的Supelco公司实现商品化。 • 1994年获美国匹兹堡分析仪器会议大奖。 • 现在成功应用于气体、液体、固体样品中有机化合物的前处理
和痕量分析，在环境监测、食品分析、法医鉴定、天然产物分 析、生理学等领域开始了广泛的应用。
选用固定相时应当遵循相似相溶的原则，综合考虑和分析各 组分在各相中的极性、沸点和分配系数，以选取最适合分析组 分的固定相。目前常用的涂层有聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲 基丙烯酸甲酷(PA)。此外，还需要考虑石英纤维表面固定相的 体积。
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（三）萃取温度的影响
适当的加热升高样品的温度，可加快分析物的扩散速度， 使挥发性化合物更快到达顶空和萃取纤维的表面，缩短平衡时 间。然而涂层的吸附过程一般是放热反应，过高的温度反而会 使分配系数下降，直接导致检测的灵敏度下降。
影响固定相涂层的使用寿命。
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（五）衍生化反应的作用 在固相微萃取中，无论是直接向试样中加入衍生剂，还是
将衍生剂附着于石英纤维固定相涂层上，都能使衍生化反应得 以产生。衍生化反应可应用于减小极性化合物的极性，增强被 固定相吸附的能力。 （六）搅拌基质的影响
搅拌基质有助于待测物分布均匀，增加基质的传递速度， 更快的达到平衡分配，提高萃取效率。
（四）无机盐效应与pH值的影响
在萃取前于样品中添加无机盐，使有机待测物溶解度降低 而产生盐析，从而增加固定相对分析组分的吸附。一般情况下， 添加无机盐的方法适用于顶空方式，对于侵入方式，无机盐的 存在容易损坏萃取纤维头。而且过高的盐浓度会增加体系的粘 度，影响扩散的速度，会产生负效果；控制pH值的大小也可以 改变有机物在水中的溶解度 ，pH值过高或过低都会
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(一)在食品分析领域 可对饮料、酒，水果、蔬菜等中香味成分进行分析；
对调味品中的防腐剂进行分析；对食品中农药兽药的残留 进行分析等。例：
程劲松利用顶空固相微萃取结合毛细管气相色谱技术 有效测定葡萄酒中的风味化合物，根据标样定性了30个葡 萄酒风味组分。
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赵胜亭等用SPMEGC/MS 分析烟台富 士苹果香气成分， 共鉴定出50 种化合 物，主要为酯类、 酸类、和醛类等挥 发性物质，其中酯 类占总成分的 50.15%，它们构成 了烟台苹果特有的 香气品质。
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（二）在环境监测中的应用
可应用于大气环境、水源环境和土壤环境的检测，主要针 对样品中的各种有机污染物检测。例：
固相微萃取技术
2021/3/7
1
固相微萃取的定义 固相微萃取的发展
原理和特点 影响因素
应用
研究发展方向
2021/3/7
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固相微萃取（SPME）是一项新颖 的样品前处理与富集技术，属于非溶剂 型选择性萃取法。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。
2021/3/7
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（一）SPME技术 的工作原理
膜保护萃取
膜保护萃取是使用一个选择性的膜隔离开涂层与样品，待测 物可以通过选择性膜吸附到涂层上，而样品中高分子量的化合 物不能通过，从而排除了基体的干扰。膜保护法对严重污染的 水样及难挥发性化合物的萃取分析有一定优势。
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（二）SPME技术 的特点 1. 不用或少用溶剂，操作简便，易于自动化和与其他技术在线联用。 2. 与其他常用的富集技术相比, 克服了传统的液-液萃取法需使用大
对挥发性有机物进行分析时，一般10min左右就可以到达到 萃取平衡;而较复杂的基质或半挥发性有机物，其达到平稳所需 时间会延长到30min～60min。因此，可以根据实际操作目的对 灵敏度的需求不同适当的缩短萃取时间，还需要严格控制萃取 时间的一致性，以保证分析工作具有良好的重现性。
（二）纤维表面固定相的影响
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（一）SPME技术 的工作原理
固相微萃取技术的工作原理就是待测物在其样品基质和萃 取介质(涂层)间的分配问题，分吸附过程和解吸过程两个步骤进 行。 吸附过程
就是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，当待测物在样品及 石英纤维头外涂渍的固定相液膜中平衡分配时，将纤维头取出， 此过程遵循相似相溶原理。
如: 超临界流体萃取装置价格昂贵, 不适于水样分析; 以溶剂脱附 的固相萃取法回收率低; 热脱附的固相萃取法需要专用的加热装 置, 且固体吸附剂的孔隙易被堵塞。
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（一）萃取时间的影响
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（一）SPME技术 的工作原理 SPME 技术萃取待测化合物一般有3种方法
直接浸入式萃取
固相微萃取
顶空萃取
膜保护萃取
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（一）SPME技术 的工作原理
直接浸入式萃取 直接浸入式萃取是把纤维直接插人样品中，目标化合物通
过扩散直接迁移到固定相涂层上。 顶空萃取
顶空萃取法是一个包括固定相、顶空气相和液体样品三相 同时存在的萃取体系,萃取时目标化合物传递的动力学过程包 括了从液相向顶空气相的迁移以及最终向涂层固定相的迁移, 即萃取待测样品是一个样品在三相体系中都达到平衡的过程。
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பைடு நூலகம்
（一）SPME技术 的工作原理
固相微萃取技术的工作原理就是待测物在其样品基质和萃 取介质(涂层)间的分配问题，分吸附过程和解吸过程两个步骤进 行。 解吸过程
解吸过程会因SPME后续分离手段的不同而不同。对于气 相色谱(GC)，萃取纤维插入进样口后就可以进行热解吸。而对 于液相色谱(LC)，则是通过溶剂进行洗脱。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。
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• 1989年由加拿大Waterloo大学的Pawliszyn教授的研究小组于 首次进行开发研究。
• 1993年由美国的Supelco公司实现商品化。 • 1994年获美国匹兹堡分析仪器会议大奖。 • 现在成功应用于气体、液体、固体样品中有机化合物的前处理
和痕量分析，在环境监测、食品分析、法医鉴定、天然产物分 析、生理学等领域开始了广泛的应用。
选用固定相时应当遵循相似相溶的原则，综合考虑和分析各 组分在各相中的极性、沸点和分配系数，以选取最适合分析组 分的固定相。目前常用的涂层有聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲 基丙烯酸甲酷(PA)。此外，还需要考虑石英纤维表面固定相的 体积。
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（三）萃取温度的影响
适当的加热升高样品的温度，可加快分析物的扩散速度， 使挥发性化合物更快到达顶空和萃取纤维的表面，缩短平衡时 间。然而涂层的吸附过程一般是放热反应，过高的温度反而会 使分配系数下降，直接导致检测的灵敏度下降。
影响固定相涂层的使用寿命。
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（五）衍生化反应的作用 在固相微萃取中，无论是直接向试样中加入衍生剂，还是
将衍生剂附着于石英纤维固定相涂层上，都能使衍生化反应得 以产生。衍生化反应可应用于减小极性化合物的极性，增强被 固定相吸附的能力。 （六）搅拌基质的影响
搅拌基质有助于待测物分布均匀，增加基质的传递速度， 更快的达到平衡分配，提高萃取效率。
（四）无机盐效应与pH值的影响
在萃取前于样品中添加无机盐，使有机待测物溶解度降低 而产生盐析，从而增加固定相对分析组分的吸附。一般情况下， 添加无机盐的方法适用于顶空方式，对于侵入方式，无机盐的 存在容易损坏萃取纤维头。而且过高的盐浓度会增加体系的粘 度，影响扩散的速度，会产生负效果；控制pH值的大小也可以 改变有机物在水中的溶解度 ，pH值过高或过低都会
2021/3/7
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(一)在食品分析领域 可对饮料、酒，水果、蔬菜等中香味成分进行分析；
对调味品中的防腐剂进行分析；对食品中农药兽药的残留 进行分析等。例：
程劲松利用顶空固相微萃取结合毛细管气相色谱技术 有效测定葡萄酒中的风味化合物，根据标样定性了30个葡 萄酒风味组分。
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赵胜亭等用SPMEGC/MS 分析烟台富 士苹果香气成分， 共鉴定出50 种化合 物，主要为酯类、 酸类、和醛类等挥 发性物质，其中酯 类占总成分的 50.15%，它们构成 了烟台苹果特有的 香气品质。
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（二）在环境监测中的应用
可应用于大气环境、水源环境和土壤环境的检测，主要针 对样品中的各种有机污染物检测。例：
固相微萃取技术
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固相微萃取的定义 固相微萃取的发展
原理和特点 影响因素
应用
研究发展方向
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固相微萃取（SPME）是一项新颖 的样品前处理与富集技术，属于非溶剂 型选择性萃取法。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。
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（一）SPME技术 的工作原理
膜保护萃取
膜保护萃取是使用一个选择性的膜隔离开涂层与样品，待测 物可以通过选择性膜吸附到涂层上，而样品中高分子量的化合 物不能通过，从而排除了基体的干扰。膜保护法对严重污染的 水样及难挥发性化合物的萃取分析有一定优势。
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（二）SPME技术 的特点 1. 不用或少用溶剂，操作简便，易于自动化和与其他技术在线联用。 2. 与其他常用的富集技术相比, 克服了传统的液-液萃取法需使用大
对挥发性有机物进行分析时，一般10min左右就可以到达到 萃取平衡;而较复杂的基质或半挥发性有机物，其达到平稳所需 时间会延长到30min～60min。因此，可以根据实际操作目的对 灵敏度的需求不同适当的缩短萃取时间，还需要严格控制萃取 时间的一致性，以保证分析工作具有良好的重现性。
（二）纤维表面固定相的影响
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（一）SPME技术 的工作原理
固相微萃取技术的工作原理就是待测物在其样品基质和萃 取介质(涂层)间的分配问题，分吸附过程和解吸过程两个步骤进 行。 吸附过程
就是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，当待测物在样品及 石英纤维头外涂渍的固定相液膜中平衡分配时，将纤维头取出， 此过程遵循相似相溶原理。