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样品前处理技术分析论文摘要：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。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。关键词：固相微萃取；分配系数1固相微萃取固相微萃取(Solid-phasemicroextractionSPME)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。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。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。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=kVfC0Vs/（kVf+Vs）式中：k为被测物在基质和涂层间的分配系数Vf和Vs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(Vs>>kVf)上式可以简化成：n=kVfC0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。1.2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、样品的搅拌效率和pH值等因素都可影响萃取效率。1.3影响固相微萃取萃取率的因素1.3.1萃取头的种类及膜厚固相微萃取的核心部分－萃取头材料特性或涂层的种类和厚度对灵敏度的影响最为关键因此对其选择要十分慎重。目前世界上已有七种商品萃取头问世固定相可分为非键合型、键合型、部分交联型以及交联型四种。非键合型固定相对于某些水溶性有机溶剂是稳定的但是当使用非极性有机溶剂时会引起轻度溶胀现象。对于键合型固定相除了某些非极性溶剂以外对所有的有机溶剂均很稳定。部分交联型固定相在大多数水溶性有机溶剂和某些非极性有机溶剂中很稳定。高度交联固定相类似于部分交联固定相只不过在同一交联中心产生了多个交联键。最常用的也是最早使用的高分子涂层材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中100μm的PDMS适用于分析低沸点、低极性物质7μm的PDMS适用于分析中沸点及高沸点物质PA适用于分析强极性物质。以后又陆续出现了聚酰亚胺、聚乙二醇等涂层材料。混合固定相应用也较广泛如聚乙二醇——膜板树脂聚乙二醇——二乙烯基苯聚二甲基硅氧烷——模板树脂以及环糊精等。为了开发聚合物的导电性质一些科学家还尝试用聚砒咯涂层来萃取极性甚至离子型待测物。此外还开发了纤维双液相涂层它可以克服单一液相涂层萃取有机化合物范围狭窄的缺点萃取范围更广是目前研究和发展的趋势和方向。萃取头涂层越厚对待测物吸附量越大可降低最低检出限。但涂层越厚所需平衡萃取时间越长使分析速度减慢。因此应综合考虑各种情况。1.3.2萃取时间萃取时间即萃取达到平衡所需的时间由待分析物的分配系数、物质的扩散速率、样品基质、样品体积、萃取头膜厚等因素决定。一般萃取过程均在刚开始时吸附量迅速增加出现一转折点后上升就很缓慢。因此可根据实际操作目的对灵敏度的需求不同适当缩短萃取时间。1.3.3搅拌和加热在萃取过程中对样品进行搅拌和加热有助于样品均一化缩短平衡时间。对顶空固相微萃取(HS－SPME)加热可提高液面上易挥发有机化合物的浓度而提高萃取效率。