手动式SPME-HPLC 联用操作方式

该操作方式中的萃取方式与气相色谱-固相微萃取操作方式(GC-SPME)中的萃取方式一样,可以将纤维直接插入溶液进行直接萃取,也可以进行顶空萃取。两者区别主要是解析方式的差异: GC-SPME 操作方式中的解析方式是热解析;而SPME-HPLC 操作方式中的解析方式则是溶剂洗脱。目前已有商品化的SPME-HPLC接口,该接口由一个六通阀和一个特别设计的解吸池组成。解吸池与进样管相连,当六通阀置于采样(load)状态,将已经萃取了被测化合物的纤维插入解吸池,六通阀旋至进样( injection)状态,流动相开始冲洗纤维,使富集的化合物洗脱下来,并随流动相进入色谱柱和检测器进行分离和测定;之后,将纤维再次退回到钢针中,拔离进样口,即完成洗脱和进样过程,这就是SPME-HPLC 操作方式中的动态洗脱方式。在SPME-HPLC操作方式中,当流动相动态洗脱方式不能很快地将被测物定量洗脱时,可以进行静态洗脱。进行静态洗脱时,将已经萃取了被测化合物的纤维插入解吸池,扣上固定扣使其固定好,使六通阀处于载样(load) 状态。用大约015 mL注射器吸满合适的洗脱溶剂,将该注射器插入六通阀的进样口,将解析溶剂注射并充满六通阀以及接口的洗脱室,此时即开始了被测物的静态洗脱过程。静态洗脱一定时间后,就可以将六通阀扳至进样(injection)位置,则在静态条件下被*洗脱的分析物就可以被流动相带入色谱柱和检测器进行分离和测定。需要注意的是在SPME-HPLC操作方式中,纤维上存在的有机溶剂可能会影响下一次萃取,因此在接下来的萃取过程前,需将纤维晾干。

 

自动进样SPME-HPLC 操作方式———管内固相微萃取(in-tube SPME)

手动式SPME-HPLC 操作方式中的萃取和解析过程是不连续的,该特点必然导致该技术在分析速度、效率及自动化等方面的巨大潜力不能充分体现,同时也会造成较差的精密度;现有的商品固相微萃取纤维种类极其有限,对于极性较大的化合物的萃取效果大多不尽如人意,且它们大多无法承受较苛刻的解析溶剂,在极性大,有机相比例高的流动相中易发生溶胀、溶解或脱落,缩短使用寿命;另外萃取纤维的长度有限,一般仅1—2 cm ,涂层的厚度多也不过100 μm,这就导致了该方法的萃取容量有限,富集倍数和测定灵敏度也必然受到影响。为克服纤维固相微萃取的上述不足,in-tube SPME 技术被提出。依据是:既然涂在纤维外表面的涂层可以对待测物进行萃取及解析,那么涂在毛细管内壁的涂层应当同样具有相同的作用。基于这种思路, Eisert 和Pawliszyn 等人使用了一根内壁涂有0.25μm 厚的Omegawax 250 固定相,长60cm , 内径0.25mm 的气相色谱毛细管(该毛细管总体积2915μL , 固定相总体积59nL)作分离富集装置,并将其与HPLC 系统相连接,他们使该气相色谱毛细管处于一般液相色谱六通阀中的进样环的位置,构成了一个in-tube SPME-HPLC 分析体系。在萃取时,可将毛细管一端插入试样溶液中,在六通阀处于进样(injection)位置时经过自动进样系统控制注射器对试样溶液进行反复吸入和排出,重复此操作一定次数后,则被分析物在样品溶液和毛细管内涂层之间达到平衡,然后将样品溶液更换为洗脱溶剂,在六通阀处于载样(load)位置时用注射器将解析溶剂吸入毛细管,将吸附萃取于毛细管内壁的分析物洗脱并吸入进样环,**将六通阀转至进样(injection)位置,这样就可以将洗脱下来的分析物用流动相送入色谱柱及检测器进行分析测定。他们利用此in-tube SPME-HPLC系统成功地分析测定了水样中6 种苯基脲类及八种氨基甲酸酯类农药,结果令人满意。
 

    不难看出, in-tube SPME-HPLC 除保持了SPE 及fiber SPME的大多数优点外,还明显具有以下特点:可用于非挥发性物质及热不稳定性物质的分离富集;易于实现分析自动化;容易与HPLC 检测手段相结合;涂层选择范围广泛,很多气相色谱用的毛细管均可使用,可以克服现有商品固相微萃取纤维种类不多的局限性;使用的毛细管长度可以适当加长,从而增加富集倍数,提高测定灵敏度; in-tube SPME-HPLC 系统为自动化操作,可在一定程度上克服人为误差,从而提高分析测定的精密度和重现性 ; 另外,in-tube SPME-HPLC 系统自动化的操作还有利于减少色谱峰的展宽现象。
 

    到目前为止in-tube SPME 技术采用的气相色谱毛细管的长度大多为60cm ,少数为100cm、20cm 或30cm ,毛细管内径多为0.25mm 和0.32mm ,固定液涂层厚度大多数为0.25μm ,极少数使用1.0μm 和3.5μm;使用过的涂层种类有:聚二甲基硅氧烷、聚已二醇、聚吡咯及Omegawax 250 等。

 

其他SPME-HPLC 联用操作方式

    除上述两种SPME-HPLC 联用操作方式外,也有少量的其他操作方式。如Saito 等将in-tubeSPME技术与纤维SPME 技术结合起来,将大约280根直径为11. 5μm 的聚(对-苯撑-2 ,6 苯并双恶唑) 细丝纤维插入0.25mm的PEEK细管中,建立了管内纤维SPME 萃取技术(fiber in-tube SPME) 。相对于开管式in-tube SPME技术,该技术由于增大了萃取接触面而具有很强的富集能力,萃取率可达到50 %。