固相萃取裝置
3.1柱的類(lèi)型
(1)SPE柱。SPE柱的使用普遍,簡(jiǎn)單的SPE柱就是一根直徑為數(shù)毫米的小玻璃柱,或聚內(nèi)烯、聚乙烯,聚四氟乙烯等塑料,或不銹鋼制成的柱子。柱下端有一孔徑為20μm的燒結(jié)篩板,用以支撐吸附劑。也可以用填加玻璃棉來(lái)代替篩板,這樣既能支撐固體吸附劑又能讓液體流過(guò),在篩板上填裝量的吸附劑,然后在吸附劑上再加一塊篩板,以防止加樣品時(shí)破壞柱床?;趯?duì)純度的考慮,般選用無(wú)添加劑且含有微量雜質(zhì)的聚丙烯作為柱體材料,以免在萃取過(guò)程中污染試樣,為了降低SPE空白中的雜質(zhì),可選用玻璃、純聚四氟乙烯作為柱體材料,篩板材料是另一個(gè)可能的雜質(zhì)來(lái)源,制作篩板的材料有聚丙烯,純聚四氟乙烯,不銹鋼和鈦。金屬篩板不含有機(jī)雜質(zhì),但易受酸的腐蝕。由于從柱體、篩板和填料都可能向試樣中引進(jìn)雜質(zhì),在建立和驗(yàn)證SPE方法時(shí),做空白萃取實(shí)驗(yàn)。
(2)SPE盤(pán)。SPE的另一種形式是SPE盤(pán),表面上與膜過(guò)濾器相似,盤(pán)式萃取器是含有填料的純聚四氟乙烯圓片,或堅(jiān)固并無(wú)需支撐載有填料的玻璃纖維片,填料約占 SPE盤(pán)總量的60%~90%,盤(pán)的厚度約 1mm.SPE 柱和盤(pán)式萃取器的主要區(qū)別在于床厚度與直徑之比,對(duì)于等重的填料,盤(pán)式萃取的載面積比柱式萃取大10倍,因而允許液體試樣以較高的流量流過(guò)。
(3)固相微萃?。?,1990年,加拿大 Waterloo大學(xué) Pawliszyn 在固相萃取基礎(chǔ)上固相微萃?。⊿PME)分離新技術(shù)。美國(guó) Supelco 公司于1993年推出了商品化的SPME裝置,在分析化學(xué)領(lǐng)域引起了反響。SPME裝置形如一微量進(jìn)樣器,由手柄和萃取頭或纖維頭兩部分組成,手柄用于安裝或固定萃取頭,可以永遠(yuǎn)使用:萃取頭長(zhǎng)1cm,是在涂有不同吸附劑,接在不銹鋼絲上的熔融纖維,外套細(xì)不銹鋼管(保護(hù)石英纖維不被折斷),纖維頭
在鋼管內(nèi)可以伸縮,細(xì)不銹鋼管可以穿透橡膠或塑料墊片進(jìn)行取樣或進(jìn)樣,平時(shí)萃取頭收納于萃取頭鞘內(nèi)。使用時(shí)萃取頭浸于液體中或液上萃取濃縮樣品中的某些化合物,而后不經(jīng)任何溶劑洗脫直接進(jìn)入氣相色譜儀汽化室,被萃取物在汽化室內(nèi)解吸附后,靠流動(dòng)相將其導(dǎo)入色譜柱,從而完成提取、分離、濃縮的全部過(guò)程。
SPME 的關(guān)鍵在于選擇石英纖維上的涂層(吸附劑),要使目標(biāo)物能吸附在涂層上而干擾化合物和溶劑不吸附,一般說(shuō)來(lái),對(duì)非極性目標(biāo)物應(yīng)選擇非極性涂層,對(duì)極性目標(biāo)物應(yīng)選擇極性涂層。
3.2 離線 SPE 和在線 SPE
(1)離線 SPE.自動(dòng) SPE 儀可以完成離線 SPE操作。離線 SPE與分析分別獨(dú)立進(jìn)行,SPE僅為以后的分析提供試樣,對(duì)于與 SPE 柱相配合的 SPE裝置,溶劑憑借重力就可以通過(guò)萃取柱,但流量較低,使用注射器加壓或吸濾瓶抽氣可增加溶劑的流量,多支管抽氣裝置能夠同時(shí)處理數(shù)個(gè)萃取柱,為了使試樣溶液與填料有足夠的接觸,溶劑流量不能過(guò)高。對(duì)于SPE柱,流量應(yīng)保持在每分鐘數(shù)毫升;SPE 盤(pán)的截面積大,允許溶劑以較大的流量通過(guò)。
(2)在線 SPE.在線 SPE 又稱(chēng)在線凈化和富集
技術(shù),主要用于HPLC分析,它通過(guò)閥切換將 SPE處理試樣與分析統(tǒng)一在一個(gè)系統(tǒng)中。
4 固相萃取的操作程序[2-]
(1)活化吸附劑。在萃取樣品之前要用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟垂滔噍腿≈?,使吸附劑保持濕?rùn)。對(duì)于反相固相萃取采用的弱極性或非極性吸附劑,通常用水溶性有機(jī)溶劑進(jìn)行淋洗活化,對(duì)于正相固相萃取采用的極性吸附劑,通常用目標(biāo)物所在的有機(jī)溶劑(樣品基體)進(jìn)行淋洗,對(duì)于離子交換固相萃取選用的吸附劑,萃取非極性有機(jī)溶劑中的樣品時(shí),可用樣品溶劑來(lái)淋洗;萃取極性溶劑中的樣品時(shí),可用水溶性有機(jī)溶劑淋洗后,再用適當(dāng)pH值并含有定有機(jī)溶劑和鹽的水溶液進(jìn)行淋洗。為了使固相萃取柱中的吸附劑能保持濕潤(rùn),應(yīng)在吸附劑上保持1 mL 左右活化處理溶劑。
(2)上樣。將液態(tài)或溶解后的固態(tài)樣品倒入活化后的固相萃取柱子,然后利用抽真空,加壓或離心的方法使樣品進(jìn)入吸附劑。
(3)洗滌和洗脫。在樣品進(jìn)入吸附劑中且目標(biāo)物被吸附后,可先用較弱的溶劑將弱保留的干擾化合物洗掉,然后再用較強(qiáng)的溶劑將目標(biāo)物洗脫下來(lái)加以收集,淋洗和洗脫可采用真空或離心的方法,將淋洗液或洗脫液流過(guò)吸附劑,在多數(shù)情況下,使目標(biāo)物保留在吸附劑上,后用強(qiáng)溶劑洗脫,這樣更有利于樣品的凈化。在選擇對(duì)目標(biāo)物吸附很弱或不吸附,而對(duì)干擾化合物有較強(qiáng)吸附的吸附劑時(shí),可先讓目標(biāo)物淋洗下來(lái)加以收集,讓干擾化合物保留在吸附劑上,從而實(shí)現(xiàn)兩者的分離,
5 固相萃取技術(shù)的應(yīng)用
與液一液萃取和固相萃取相比,SPE具有操作時(shí)間短,樣品量小,不需萃取溶劑、適于分析揮發(fā)性與非揮發(fā)性物質(zhì),重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),SPE法可用于環(huán)境化學(xué)、食品、、化學(xué)、生物化學(xué)、法醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中復(fù)雜目標(biāo)物樣品微量或痕量的分離、富集和分析,SPE的大技術(shù)優(yōu)勢(shì)是處理濃度很低的試樣。
萬(wàn)偉等建立了一種能同時(shí)濃縮低極性到高極性農(nóng)藥類(lèi)內(nèi)分泌干擾物質(zhì)的SPE-GC-MS方法,
在海河流域的環(huán)境調(diào)查中,應(yīng)用該方法檢測(cè)出了DDT、六六六等農(nóng)藥,SPE在環(huán)境分析中的其他應(yīng)用見(jiàn)表 3[6-10]
固相萃取已廣泛應(yīng)用于環(huán)境分析,為環(huán)境分析工作者提供了一種較為理想的前處理技術(shù),以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的提取、凈化和濃縮方法[11-12],20世紀(jì)90年代以來(lái),固相萃取技術(shù)及其在生物樣本分析中的應(yīng)用方面的論文每年都發(fā)表有百篇左右[1].Okazaki等研究奧弗拉辛及其二甲基和 N-氧基代謝物時(shí),比較了 SPE和LLE(液一液萃取)的提取回收率,用LLE 法提取時(shí)上述3種物質(zhì)的回收率分別為39.5%,54.7%和小于5%,而采用SPE法時(shí)回收率均可達(dá)到98%;文獻(xiàn)[15]報(bào)道了 SEP-C18 柱固相萃取技術(shù)分析對(duì)蝦試樣中上霉素殘留的方法;*等[16]報(bào)道了用SEP-PAKC18 柱固相萃取技術(shù)和反相高效液相色譜法測(cè)定復(fù)方甘草片中微量嗎啡含量的方法:張志強(qiáng)等口采用y-AL2O3固相萃取和HPLC法,對(duì)云南紅豆杉和東北紅豆杉培養(yǎng)細(xì)胞中的紫杉醇進(jìn)行了定量分析,經(jīng)固相萃取柱后的紅豆杉浸膏
粗品可直接上高效液相色譜柱。
6
展望
SPE 技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛,并有望在以下幾個(gè)方面有所發(fā)展:①用球形硅膠或高聚物作為填料基質(zhì)并改進(jìn)合成方法,提高柱效和重現(xiàn)性;②引進(jìn)選擇性高(或*性)的新型填料和具有不同極性的新型SPME纖維,利用分子印跡技術(shù),獲得高度專(zhuān)一的固相萃取材料[:③為了滿足各種試樣的不同要求,提高工作效率和使用方便,柱構(gòu)型被繼續(xù)完善;④以新材料和填料制備 SPE 裝置,擴(kuò)大 SPE在痕量分析中的應(yīng)用范圍;⑤進(jìn)一步改進(jìn)自動(dòng)化裝
置,提高工作效率。