固相微萃取技术凭借其高效、便捷、无需溶剂的特点,广泛应用于环境监测、食品检测、生物医药等领域。以下是该技术的核心使用细节,涵盖操作流程、关键参数及注意事项,助力提升实验准确性与重现性。
一、前期准备
1. 纤维头选择
- 根据目标 analyte 极性匹配涂层类型:非极性物质选用 PDMS(聚二甲基硅氧烷);中等极性选 PA(聚丙烯酸酯);强极性或酸性化合物优先采用 Carbowax/ DVB(羧基-二乙烯基苯共聚物)。
- 核查纤维完整性,若出现断裂或变形需立即更换。
2. 活化与老化
- 新纤维预处理:使用前于GC进样口(或专用老化装置)进行热老化,温度设定为高于实际工作温度50–100℃,持续30分钟至1小时,消除生产残留杂质。
- 日常活化:每次采样前将纤维暴露于氮气流下吹扫5分钟,清除表面吸附的空气污染物。
二、采样操作要点
1. 直接浸没模式(DI-SPME)
- 将纤维浸入液态样品中,控制浸入深度以避免触碰容器底部沉淀物。
- 启动磁力搅拌器(转速约800–1200rpm),加速传质过程,缩短平衡时间。
- 采样时间需通过预实验优化,通常为20–60分钟,直至达到吸附饱和。
2. 顶空模式(HS-SPME)
- 适用于复杂基质或挥发性成分分析,将纤维悬于样品上方空间。
- 调节顶空体积与样品量比例,一般液体样品不超过容器容积的1/3,固体样品需均匀铺展。
- 可结合超声辅助提取,进一步提升低沸点组分的富集效率。
3. 衍生化反应集成
- 对难挥发或热不稳定物质,可在纤维表面负载衍生化试剂(如BSTFA),边采样边反应,同步完成转化与富集。
三、解吸与进样
1. 热脱附条件
- 将纤维插入GC进样口,设置解吸温度高于目标物沸点20–50℃,时间1–5分钟,确保释放。
- 采用脉冲不分流模式,减少高沸点物质的损失。
2. 冷阱聚焦(可选)
- 针对痕量分析,可在解吸后接入冷阱装置(如液氮冷却),二次浓缩目标物,显著提高灵敏度。
四、质量控制与维护
1. 空白校验
- 每批次实验均需执行空白运行,验证纤维无记忆效应或环境污染。
- 定期用甲醇超声清洗纤维,去除顽固残留,再用高纯氮气干燥。
2. 性能监控
- 记录单根纤维的使用次数(建议≤100次),超期后更换以防灵敏度下降。
- 对比标准品响应值,偏差超过±15%时需重新校准。
3. 安全防护
- 避免纤维接触腐蚀性试剂或尖锐物体,防止物理损伤。
- 废弃纤维按化学废弃物处理,禁止随意丢弃。