自制搅拌棒式固相微萃取器的应用研究

摘要

固相微萃取，即SPME(Solid Phase Microextraction)是一种简便、可与热解吸-气相色谱联用，集萃取、浓缩、脱附、进样于一体的样品前处理技术。因其萃取效率高，无需使用有机溶剂，而广泛应用于复杂体系中微量有机物的测定。但是SPME的涂层容量小且纤维头易断裂，近年来具有较大涂层容量的SBSE(Stir Bar SorptiveExtraction)技术得到了发展。但这二种商品化的固相微萃取器的价格昂贵，难以在国内推广使用。
　　 为了开发价格合适、性能优良的国产大容量搅拌棒式固相微萃取器，我们将聚二甲基硅氧烷基质微形管键合于玻璃棒上，成功制备了搅拌棒式固相微萃取器。为了考察自制固相微萃取器的性能和应用价值，本文采用自制搅拌棒式固相微萃取器直接萃取和顶空萃取结合热解析-气相色谱/质谱(TD-GC/MS)技术，对基质复杂水溶液体系中微量有机物成份和固体样品中挥发性成份的分析进行了研究。
　　 首先使用该技术同时测定饮料食品中五种防腐剂即苯甲酸，山梨酸，对羟基苯甲酸甲酯，对羟基苯甲酸乙酯和对羟基苯甲酸丙酯。对pH、盐效应、萃取时间及解吸的温度与时间等影响萃取效率的条件进行了优化。在选择的最佳条件下对饮料食品如可乐、乳酸菌饮料、酱油等实际样品中的防腐剂进行了测定，并与商品化的搅拌棒固相微萃取器(Magic Chemisorber,MC)的测定结果进行了比较。结果表明：防腐剂的浓度范围为0.05-500mgL-1时，相关系数大于0.996。实际样品中标准添加10-200mgL-1时的回收率在92-106％，方法的RSD为0.9-4.6％(n=3)。实际样品中防腐剂含量的测定结果与MC的测定结果相似。本法等同或优于文献报道的方法。
　　 其次采用顶空萃取技术测定中草药香附中的挥发性成分。先以水蒸气蒸馏法(SD)-GC/MS方法确定香附中的主要挥发性成分，以主要活性成分为参比，对顶空萃取与热解吸的温度、时间、样品的使用量等影响萃取效率的参数进行了优化。在最佳条件下，对0.02g香附样品进行萃取分析，共分离出58个峰，用MS鉴定出已知化合物35种。并与SPME、MC测定方法进行了比较。结果表明：由于SPME的灵敏度较低，需用0.2g样品，只鉴定出32种挥发性成份。而自制搅拌棒式固相微萃取器的测定结果与MC的测定结果相同。与SPME比较结果更接近SD法。
　　 以上结果表明自制搅拌棒式固相微萃取器萃取-热解析-气相色谱/质谱(TD-GC/MS)技术能成功地应用于基质复杂水溶液体系中微量有机物成份和中草药固体样品中挥发性成份的分析。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 固相微萃取技术的发展

1.2.1 纤维针式固相微萃取技术

1.2.2 管内固相微萃取技术

1.2.3 搅拌棒式固相微萃取技术

1.3 固相微萃取技术萃取的理论

1.4 固相微萃取技术实验影响因素条件的优化

1.5 本论文选题目的意义和研究内容

参考文献

第二章 搅拌棒式固相微萃取器萃取-热解吸-气相色谱/质谱分析系统的仪器装置与测定条件

2.1 引言

2.2 搅拌棒式固相微萃取器的制备

2.2.1 试剂与仪器

2.2.2 玻璃棒的预处理

2.2.3 搅拌棒式固相微萃取器的键合及老化

2.3 萃取方式与过程

2.3.1 水溶液中直接萃取方式

2.3.2 顶空萃取方式

2.4 热解吸过程

2.4.1 释放气体分析法(Evolved gas analysis, EGA)

2.4.2 TD-GC和TD-GC/MS装置

参考文献

第三章 直接萃取-TD-GC/FID法同时测定饮料食品中的五种防腐剂

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与仪器

3.2.2 标准样品及模拟水样的制备

3.2.3 萃取过程

3.2.4 热解吸和色谱条件

3.3 结果与讨论

3.3.1 水样中防腐剂的萃取解吸条件的优化

3.3.2 实际样品的测定

3.3.3 自制搅拌棒式固相微萃取器与MC的比较

3.4 总结

参考文献

第四章 顶空萃取-TD-GC/MS法分析中草药香附中挥发性成分

4.1 引言

4.2 实验部分

4.2.1 仪器与试剂

4.2.2 分析条件

4.2.3 实验方法

4.3 结果与讨论

4.3.1 水蒸气蒸馏法提取-GC/MS分析香附挥发性成分

4.3.2 自制搅拌棒式固相微萃取-GC/MS分析香附挥发性成分

4.3.3 固相微萃取(SPME)-GC/MS分析香附挥发性成分

4.3.4 自制搅拌棒式固相微萃取器与MC的比较

4.4 总结

参考文献

第五章 论文总结

5.1 论文的主要研究成果

5.2 论文的不足与值得再深入研究的问题

发表论文情况

致谢