[发明专利]滤膜顶空溶剂微萃取方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学样品前处理，特别是涉及顶空溶剂微萃取方法及装置。

背景技术

顶空溶剂微萃取是一种集采样、萃取、浓缩于一体的样品前处理方法，具有简单、快速、环境友好、高效等特点。顶空溶剂微萃取是将萃取溶剂微滴悬挂在微量进样器的针头或中空纤维管底部，使溶剂暴露于快速搅动的样品溶液顶空或流动的气体样品中，对挥发性目标分析物进行萃取、浓缩和净化。由于顶空溶剂微萃取中 ① 萃取溶剂微滴悬挂于样品相的顶空，故该法适合于复杂样品（环境、生物、食品和中药）中蒸汽压相对高的低沸点易挥发化合物或经过适当衍生化后形成易挥发产物的萃取和浓缩；② 有机液滴与样品相不直接接触，受样品基体干扰小，故该法适用于含有非挥发性的盐、有机物或蛋白质等复杂基质样品体系中微量化合物的萃取和浓缩。由此可见，顶空溶剂微萃取为复杂样品中挥发性化合物的分离、纯化和浓缩提供了简单、快速、方便、环境友好和有效的方法。但是，悬在空中的有机液滴体积不易控制且不稳定、容易脱落和挥发，实验结果的重现性也有待进一步提高和改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，富集倍数高的滤膜顶空溶剂微萃取方法及装置，用于复杂样品中痕量易挥发或可转化成易挥发目标分析物的提取、分离、纯化和浓缩。

解决上述技术问题，本发明一种滤膜顶空溶剂微萃取方法及装置，将裁剪后纤维滤膜放入萃取溶剂中浸泡使其微孔充满溶剂，将充满溶剂的滤膜置于样品溶液的上方，对易挥发的目标分析物进行萃取，萃取结束后，将滤膜取出，用溶剂溶解滤膜上的目标分析物，并对其进行分析测定。

作为本发明的一种优选方式，上述方法包括步骤：（1）将带盖的样品小瓶中放入搅拌子并置于磁力搅拌器上；（2）加入对照品溶液或待测样品；（3）将纤维滤膜裁剪成小片，洗净、自然晾干；（4）将处理后滤膜置于萃取溶剂中，待滤膜充满萃取溶剂后，取出，拭去滤膜表面多余溶剂；（5）将该滤膜置于样品上方的顶空相中进行萃取；（6）萃取结束后，取出滤膜；（7）用有机溶剂解析浓缩在滤膜上的目标分析物并进行分析测定。

所选滤膜为高效液相色谱法中用于过滤有机溶剂的孔径0.45 μm的滤膜。滤膜的微孔结构可以容纳和保护萃取溶剂，为本发明提供了一个萃取和浓缩易挥发或可转化成易挥发目标分析物的平台。另外，萃取溶剂在滤膜的小孔内形成微滴，不仅分散均匀，而且增加了萃取溶剂与分析物接触的面积，提高了目标分析物的浓缩倍数和检测灵敏度。

在顶空液相微萃取中同时存在萃取溶剂、顶空和样品3相。当充满萃取溶剂的滤膜置于样品相的顶空相进行萃取时，欲萃取化合物首先从样品相（供相）挥发进入顶空相，然后再从顶空相萃取到滤膜微孔中的萃取溶剂相（接受相）。在3相中的化学势是推动欲萃取分析物从样品进入有机液滴的主要驱动力，当达到萃取平衡后，分析物在3相中按照分配系数的大小进行分配。由于（1）分析物在气相中的扩散系数较大、传质阻力较小；（2）挥发性化合物从样品到其上方的顶空相、再从顶空相到萃取溶剂相的总传质速度比其从样品相直接进入溶剂相要快得多。因此，本发明可以简便、快速萃取、浓缩复杂样品中挥发性有机物。

作为优选的方式，步骤（1）中所述的带盖的样品小瓶是5mL、10mL或20mL带橡皮盖的小瓶。

作为优选的方式，步骤（3）中所述将纤维滤膜拆剪成小片是选用在高效液相色谱法中常用于过滤有机溶剂的有机滤膜，将其裁剪成边长为1cm的小片。

作为优选的方式，步骤（3）中所述洗净、自然晾干是将滤膜依次用丙酮、甲醇、酸、碱清洗，再用蒸馏水反复清洗后，室温下自然晾干。

作为优选的方式，步骤（4）中所述萃取溶剂是有机溶剂、离子液体或它们的混合溶剂。

作为优选的方式，步骤（5）中所述滤膜置于样品上方的顶空相中是使用带有橡皮盖的小瓶，将萃取溶剂处理好的滤膜用镊子夹住穿在针上，再将此橡皮盖盖在小瓶上，调整滤膜使其位于高出液面1cm左右的顶空相，压紧，用封口膜密封。在萃取中滤膜位置应保持在高出样品1cm左右，特别是液体样品，滤膜的位置太高，萃取达平衡时间长；位置太低，搅拌子的转动或溶液的加热造成的液面波动影响滤膜的萃取。二者均会影响滤膜顶空溶剂微萃取的萃取效率。

作为优选的方式，步骤（5）中所述进行萃取是对于液体样品开启磁力搅拌器，在50℃、600 rpm的转速下进行萃取。

作为优选的方式，本发明萃取的目标分析物均为易挥发的非极性或弱极性化合物，步骤（7）中所述用溶剂解析浓缩在滤膜上的目标分析物是指用甲醇或乙腈溶解滤膜上的目标分析物。