固相微萃取及在食品中的应用.ppt

固相微萃取及在食品中的应用固相微萃取（solidphasemicroextraction,SPME)是由加拿大Waterloo大学Pawliszyn及其合作者于1990年提出，由Supelco公司（美国）1994年推出其商业化产品。该技术最初用于环境化学分析，随着方法本身的不断完善及装置的改进，现在已逐步发展到食品、医药卫生、临床化学、生物化学、法医学等领域。固相微萃取原理萃取方式的选择取样方式有２种：浸入方式和顶空方式。浸入方式适于气态样品和干净基质的液体样品，顶空方式适于挥发性好的气、液、固态样品。当分析组分主要存在液体中时浸入方式比顶空方式更敏感，但同时萃取一些不需要的背景物质，也会减小萃取头的使用寿命，影响其重复使用效果。一般来说，顶空取样样品气体直接与萃取头接触，易达到平衡，在食品风味分析中较多使用。装置和使用方法使用时，先将萃取头鞘插入样品瓶中，推动手柄杆使萃取头伸出，进行萃取。萃取２种方式，一种是：直接插入样品中进行萃取，即浸入方式；另一种是将萃取头置于样品上空萃取，即顶空方式。在达到或接近平衡后即萃取完成，缩回萃取头，并转移至气相色谱进样器中，推出萃取头完成解吸、色谱分析，整个过程90min即可完成。固相微萃取优点固相微萃取简便、快速、经济安全、无溶剂、选择性好且灵敏度高，可直接与气相色谱-质谱(GC-MS)、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳仪（CE）等联用，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，大大加快了分析检测的速度。工作条件选择及优化萃取温度的确定取温度对吸附采样的影响具有双面性，一萃方面，温度升高会加快样品分子运动，导致液体蒸汽压的增大，有利于吸附，尤其对于顶空固相微萃取。另一方面，温度升高也会降低萃取头吸附分析组分的能力，使得吸附量下降。为了减小灵敏度的降低，可以通过一种内部冷却的装置，使样品加热的同时萃取头冷却。对于样品而言存在着最佳萃取温度的问题，一般萃取温度为40～90℃。萃取时间的确定萃取开始时萃取头固定相中物质浓度增加的很快，接近平衡时速度极其缓慢，但在平衡之前萃取头涂层中吸附的物质量与其最终浓度就已存在一个比例关系，所以不必达到完全平衡。在接近平衡时即可完成萃取过程，视样品的情况不同，萃取时间一般为２～６０min。当然延长萃取时间也无坏处，但要保证样品的稳定性。为了保证实验结果具有良好的重现性，在实验中应保持萃取时间的一致性。其他优化措施搅拌加无机盐调节PH衍生化减压萃取微波萃取应用现状食品风味方面：农产品如草莓、大米、新鲜黄瓜、焙烤咖啡、橙汁挥发性风味的分析检测；酒类如葡萄酒、威士忌酒的风味成分分析检测；畜产品如瑞士奶酪、榛子乳酪、蜂蜜、生的和干腌火腿和罐装肝肠、烟熏香肠、煮牛肉等的风味成分分析检测；油类有橄榄油、向日葵油中挥发性物质检测；调味品如芥末膏、一种叫Mimosaceae的调味品、食用醋和大蒜风味成分分析。在农药残留检测方面也具有极大的优势，如在分析蜂蜜中的农药残留，具有快速性、简便性和有效性，认为SPME是分析蜂蜜中残留物的有用的工具。其他如蔬菜中的农药残留、果汁中苯和甲苯也有报道。食品中挥发性有机物的分析检测，如茶和咖啡中咖啡因的含量、水果中挥发性芳香族化合物、酒中三氯甲氧基苯甲酰等芳香味化合物、熏火腿中硝基苯胺等芳香族化合物、马铃薯中有机酸、生物碱、奶酪中游离脂肪酸、禽肉和牛奶不良风味的分析检测。未来一方面是新型萃取头将是SPME的研究方向，一个方面是萃取头材料的更新改进，由于熔融石英纤维有易碎的缺点，有报道用不锈钢毛细管柱来代替。另一个方面是萃取头固定相的研究，无机固定相和生物固定相可用于无机分析和生物分子分析；还有一点是与其他更多的装置联用，传统的是SPME与HPLC（高效液相色谱）联用、SPME-GC-MS（气相色谱-质谱）联用，而与傅立叶变换红外光谱（FTIR）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）及拉曼光谱仪联用可以大大拓宽分析检测的领域，相信固相微萃取技术会有更广阔的应用前景。3.目前，人们正在积极开发固相微萃取与毛细管电泳及其他分析仪器的联用技术。可以预见，随着更稳定、选择性更强的新型涂层的不断开发以及固相微萃取与其他各种联用技术的发展，固相微萃取技术必将有着更为广阔的应用前景。发展难点1、目前萃取头涂层均为非离子型，只能用于有机物质的分析。主要是对挥发性、半挥发性、非极性和弱极性的有机物较多；对无机物的分析，仅有少量通过衍生后测定丁基锡、甲基汞、四乙基铅等三种重金属及部分含硫化合物的研究，而对不挥发性、强极性有机物的应用较少，其萃取效果也较差。2、固相微萃取装置较为简单，且仅在与气相色谱的联用方面比较成熟，在与液相色谱的联用方面有部分应用。