基质固相分散萃取技术在样品前处理中的应用.doc

基质固相分散萃取在样品前处理的中的应用 摘要：基质固相分散萃取（MSPD）是1989年由Barker等发明的一种新型样品前处理方法，具有样品量少、快速简便等突出优点。 关键词：基质固相分散（MSPD） 样品前处理 分子印迹聚合物 1.引言 样品的处理和待检测组分的分离、富集往往是检测技术的关键。特别是各种有机污染物和其他人造或天然有机产物，含量低，分离困难，可靠的分离和富集技术对检测效率具有决定性意义。为了满足对食品、药物、生物、环境保护和其他领域对痕量有机物日益增长的检测需求，近年来人们发展了以固相萃取(SPE)、固相微萃取(SPME)、超临界流体萃取(SFE)、加速溶剂萃取(ASE)、微波辅助萃取(MAE)和凝胶渗透色谱(GPC)、微波辅助萃取（MAE）等为代表的一系列高效快速提取富集方法。基质固相分散（Matrix Solid-Phase dispersion，MSPD)是1989年由Barker等发明的一种新型样品前处理方法（Barker SA，Long AR, Short CR 1989）。与其他前处理技术相比，MSPD技术样品和有机溶剂用量少，并避免了对样品均化、沉淀、离心、转溶、乳化、浓缩等环节可能造成的待测物的损失，操作简单快速，特别适合于固体、半固体和粘性样品（包括生物组织）的处理（Capriotti A.L. et al, 2010）。MSPD技术自发明以来，其与GC和GC-MS相结合，在环境、医药卫生、食品等方面得到了广泛的应用（Barker SA，2000, 2007; Kristenson E.M. et al,2006; Capriotti A.L. et al, 2010），并有取代传统的索氏提取、MAE和SFE的趋势(Capriotti A.L. et al, 2010)。 2.MSPD的基本原理 2.1 操作方法（Barker SA，2007） 相对其他样品前处理方法，MSPD操作及其简便，不需要特殊的仪器设备，一般可以分为研磨分散、转移、洗脱三个步骤。 第一步研磨分散，将固体、半固体或粘滞性的样品（固体、半固体样品已经过适当的粉碎处理）置于玻璃或玛瑙碾钵中，与适量的与分散剂（吸附剂）混合，手工研磨数十秒至数分钟，使分散剂与样品均匀混合；常用的分散剂有衍生化/未衍生化硅藻土、弗罗里土、硅胶、石英砂、C8和C18填料等（Barker SA，2000）。在研磨前，可以向样品中加入内标样品。一般样品/分散剂按照1:4的比例混合，也可以根 1 据实际研究的需要进行调节。研磨时加入适当的改性剂，如酸、碱、盐、螯合剂（如EDTA）有助于污染物回收率的提高（Capriotti, A.L，2010）。在瓷碾钵中研磨有可能造成目标物的丢失（Barker SA，2000）。 第二步转移，将上述研磨好的样品装入适当尺寸的层析柱中——或其他尺寸适当的柱状物，柱底部事先安装了衬底，以利于萃取液与样品的分离。在层析柱底部还可以事先填充弗罗里土、硅土或其他吸附材料，从而对目标物进一步分离提纯。整个分离过程甚至可以在经过处理的注射器中进行（图1）（Barker SA，2000）。 第三步洗脱，采用适当的溶剂对层析柱中的样品进行洗脱，收集滤液后进行进一步处理或经过定容后直接分析。根据具体分离物质的种类和研究的需要，还可以采用一定的溶剂组合进行顺序。可以采用混合有机溶剂对样品进行洗脱。有些情况下，热水也具有良好的洗脱效果（Bogialli，2007）。 图1 典型MSPD的操作步骤（Barker SA，2007） 2.2分离原理 MSPD分离的原理在于分散剂对样品结构和生物组织的完全破坏和高度分散，从而大大增加了萃取溶剂的与样品中目标分子的接触面积，达到快速溶解分离的目的。此外，MSPD也具有类似色谱分离中的分离、吸附和离子对相互作用所构成的保留作用。基质分散的程度是MSPD效果的关键因素，样品研磨混合时间的长度取决于样品本身的性质，研磨时间从数十秒到数分钟不等。有些生物样品由于结缔组织的存在，要想取得好的效果研磨分散要进行1h以上（Barker SA，2000）。 影响MSPD分析效果的因素包括以下几个方面：1）分散剂的尺寸，分散剂尺寸过小（3-10μm）会导致洗脱剂流速的下降和洗脱剂体积的增加或压力的增加。一般来说，40~100μm的硅藻土具有良好 2 的分散效果；2）分散剂修饰的效果；3）有机物-分散剂表层的键合特征，与选择的分散剂的极性有关，一般选择具有亲脂性的C18和 C8填充料；4）分散剂的衍生化。没有经过衍生化的分散剂——如石英砂，虽然具有对基质的机械分散作用，但不具备修饰后的分散剂所具有的表面相互作用而引起的分散。（Barker SA，2007）。 2.3分散/吸附剂与洗脱溶剂的选择 作为一种样