頂空固相微萃取技術的應用與發展

李國德　李娜　辛士剛　武士威

摘 要：頂空固相微萃取技術是一種新的樣品預處理方法，它克服了傳統預處理方法操作復雜，耗時長，有毒溶劑用量大，危害實驗人員身體健康的弊端，具有操作簡單，快速高效，無需有機溶劑，安全環保等優點，備受研究者的青睞。文章對頂空固相微萃取技術的應用進行了概述。

關鍵詞：頂空固相微萃取；農藥殘留；有機物；食品

氣相色譜一質譜法以檢測時間短、耗費溶劑少的特點成為人們普遍采用的檢測手段[1-2]。其傳統樣品預處理方法有很多種，如液液萃取法、吹掃捕集法、超聲輔助萃取法、超臨界流體萃取法等，這些方法操作復雜，耗時長，有毒溶劑用量較大，危害實驗人員的身體健康，且易造成環境污染。頂空固相微萃取技術是一種新的樣品預處理方法，此方法分析前無需人工預濃縮，樣品預處理可在5 分鐘內完成，具有自動便捷、快速高效，不需有機溶劑，安全環保等優點。方便與色譜儀器聯合使用，如今，頂空固相微萃取技術己越來越多地應用于環境、食品和藥品檢測等諸多領域。符合現代樣品預處理技術的發展要求[3-4]。

1 頂空固相微萃取的應用

1.1 測定農藥殘留

隨著農藥殘留檢測技術的發展，氣相色譜與質譜聯用同時測定多種農藥殘留的技術得到了廣泛應用[5-6]。錢宗耀等[7]應用頂空固相微萃取氣相色譜質譜法測定了蔬菜及水果中的六六六、五氯硝基苯、百菌清、乙烯菌核利、七氯、三唑酮、艾氏劑、三氯殺螨醇等15種農藥的殘留量。通過采用聚二甲基硅氧烷萃取頭，70℃±1℃的萃取溫度，30分鐘的萃取時間，氣相色譜用HP-5MS色譜柱，質譜分析中用全掃描和選擇離子監測模式進行實驗。該法簡便快速，節約溶劑。韓志輝等[8]以頂空固相微萃取對樣品進行預處理，結合氣相色譜，測定了抗氧化肽膠囊中的18種有機氯農藥。并對萃取及解析的溫度和時間，萃取方式等條件進行了優化，樣品的回收率在90%-120%，相對標準偏差不到10%，該方法適用于對痕量有機氯農藥的測定。

1.2 測定水中有機化合物

張秋菊[9]等采用頂空固相微萃取一氣相色譜一質譜對水中54種揮發性有機化合物進行了測定。對影響固相微萃取效率的纖維涂覆種類、萃取溫度及時間、解吸溫度和時間進行了優化。結果為用75微米/聚二甲基硅氧烷作為萃取頭，萃取溫度為50℃±2℃，萃取時間為30min，在氣相色譜儀進樣口溫度為220℃的溫度下解吸3 min后進行GC-MS測定。該方法簡單、快速、準確。馮桂學等[10] 應用頂空固相微萃取氣相色譜質譜聯用技術建立了對水中8種致臭物質的測定方法，得出的儀器優化條件是，氯化鈉加入量0.4g/ml，萃取時間和萃取溫度分別為40分鐘、70℃，攪拌速率為500r/min，解析時間為3分鐘，不用調節pH。該方法線性關系良好，精度高，操作簡便。成建國等[11] 應用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術建立了水庫水、水庫附近土壤、居民自來水飲用水中的2甲基異茨醇和土臭素，優化了加鹽量，萃取溫度和時間，該方法操作簡便，準確可靠。朱熔鋼等[12]應用頂空固相微萃取法測定了飲用水中的氯仿和四氯化碳，實驗表明該方法具有快速便捷，分離效果好等優點，在水分析中具有很好的應用前景。宋艷濤等[13]應用固相微萃取和氣相色譜質譜聯用技術對煉油廢水中痕量揮發性有機化合物進行了分析研究，為廢水處理工藝的評價和有機物降解機理提供了依據。

1.3 測定食品中的揮發性成分

楊潔等[14] 應用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用法分析了12種大米中的揮發性成分，分析結果說明頂空固相微萃取能夠有效地萃取香米中的揮發性成分，可為香米的貯藏和品質改善提供參考和借鑒。汪瀟等[15]應用頂空固相微萃取與氣質聯用法分析了大蔥所含的揮發性成分，結果表明通過對新鮮大蔥采用打漿和切碎兩種不同處理方法的結果比較，發現它們主要的呈味物質不同，結果不同可能與某些物質經打漿處理后被破壞有關。張明霞等[16]應用頂空固相微萃取-氣質聯用的方法分析了自酒香氣物質組成，實驗對裝液量、鹽離子濃度、平衡溫度及時間、萃取和解析時間進行了優化，優化結果為，40%的裝液率，0.2g/mL 的NaCl質量濃度，在磁力攪拌加熱器上50℃平衡30min后，萃取頭插入樣品瓶頂空吸附30min，在250℃的GC進樣口解析15min，應用此方法萃取到了42種香氣物質。姜莉等[17]采用氣相色譜法電子俘獲檢測器，頂空進樣裝置建立了同時測定玉米、糙米、花生、大豆、小豆5種糧谷中三氯甲烷等21種熏蒸劑殘留量的檢測方法，實驗結果表明，該檢測方法樣品用量少，操作簡便快速。

2 結束語

隨著人們對環境污染，食品安全的日益重視，污染物的分析工作成為了重中之重，尤其是快速簡便，準確度高，安全環保的分析方法更是分析工作者的研究重點，隨著對頂空固相微萃取技術的深入研究，關于該技術的應用報道也屢見不鮮，今后該技術將在更廣泛的領域得到開發利用，蓬勃發展。

參考文獻

[1]李琳，孫秋菊，辛士剛，等.氣相色譜/質譜法測定飲料中10種鄰苯二甲酸酷類塑化劑[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2014，32（1）：21-24.

[2]康平利，姜玉春，邢志強.微波萃恥氣相色譜/質譜聯用法測定大蒜中大蒜新素[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2009，27（4）：464-466.

[3]劉俊，徐巖，陳雙，等.頂空-固相微萃取-氣質連用技術快速測定黃酒中氨基甲酸乙酯的方法研究[J].食品工業科技，2012，33（4）：60-63.

[4]衛惠萍，李盟，李嘉瑩，等.咸蛋黃揮發性成分的頂空固相微萃氣質聯用分析[J].中國糧油學報，2013，28（11）：91-96.

[5]張君，馬蓮菊.蔥蒜類蔬菜多殘留測定高背景干擾問題的研究[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2007，25（2）：224-228.

[6]徐宜宏，蔣施，付海濱，等.五味子中117種農藥多殘留氣相色譜一串聯質譜檢測方法研究[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2013，31（1）：115-119.

[7]錢宗耀，華震宇，周曉龍，等.頂空固相微萃取-氣相色譜質譜法測定蔬菜及水果中15種農藥殘留量[J].理化檢驗-化學分冊，2014，50（8）：949-953.

[8]韓志輝，付勝，余克平，等.頂空固相微萃取一氣相色譜法測定有機氯農藥的研究[J].食品與機械，2008，24（6）：114-116.

[9]張秋菊，樊珠鳳，曹林波，等.頂空固相微萃取一氣相色譜一質譜法測定水中54種揮發性有機化合物[J].中國衛生檢驗雜志，2015，25（5）：620-628.

[10]馮桂學，王明泉，劉莉，等.頂空固相微萃取氣相色譜項譜聯用技術測定水中8種致臭物質方法優化[J].給水排水，2014，40（12）：17-20.

[11]成建國，劉開穎，白敏冬，等.頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用測定飲用水中的2甲基異茨醇和土臭素[J].色譜，2015，33（12）：1287-1293.

[12]朱熔鋼，余定學，王欣，等.頂空固相微萃取法測定飲用水中的氯仿、四氯化碳[J].云南大學學報（自然科學版），2001，23（3）：209-212.

[13]宋艷濤，王正萍，付義平，等.SPME-GC-MS快速分析煉油廠廢水中痕量VOCs[J].食品科學，2004，21（4）：800-802.

[14]楊潔，熊光權，程薇，等.頂空固相微萃取與氣質聯用法分析香米中的揮發性成分[J].湖北農業科學，2010，49（11）：2898-2902.

[15]汪瀟，王錫昌.頂空固相微萃取與氣質聯用法分析大蔥的揮發性風味成分[J].現代食品科技，2007，23（3）：70-71.

[16]張明霞，趙旭娜，楊天佑，等.頂空固相微萃取分析白酒香氣物質的條件優化[J].食品科學，2011，32（12）：49-53.

[17]姜莉，蔣施，侯彤巖，等.糧谷中21種薰蒸劑殘留量同時檢測的頂空氣相色譜方法的研究[J].沈陽師范大學學報（自然科學版），2012，30（3）：317-321.