2012年 第15期 广 东 化 工 第39卷 总第239期 · 47 ·浅谈中空纤维膜液相微萃取装置的研究进展宝贵荣,李霞,萨仁图雅(呼和浩特职业学院 生物化学工程学院,内蒙古 呼和浩特 010051)[摘 要]中空纤维膜液相微萃取是近年发展起来的一种新型的样品前处理技术,具有装置简单、成本低廉、环境友好、无交叉感染、萃取和浓缩于一体而且易于分析仪器联用等优点。
研究者们开发了许多新型的中空纤维膜液相微萃取装置。
文章主要介绍中空纤维膜液相微萃取装置的研究发展,并展望研究前景。
[关键词]中空纤维膜;液相微萃取[中图分类号]O657.3 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2012)15-0047-02Recent Developments in Hollow Fiber Liquid PhaseMicro-extraction TechniquesBao Guirong, Li Xia, Sarentuya(Biochemical Engineering College of Huhhot V ocational College, Huhhot 010051, China)Abstract: The recent development of hollow fiber micro-extraction techniques was a extremely simple, low cost, inexpensive, eliminating the possibility of carry-over in and more friendly sample preparation is an important issue in sample preparation. The researchers have developed a many new hollow fiber membrane liquid-phase micro-extraction device. And the paper mainly focused on the recent contributions in the field of novel liquid-phase micro-extraction device and developments.Keywords: liquid-phase microextraction ;hollow fiber液相微萃取[1](Liquid phase microextraction ,LPME)是1996年发展起来的一种新型样品处理技术。
最初是由Jeannot 和Cantwell 提出单滴溶剂微萃取(single drop solvent microextraction ,SDME),几乎同时,Dasgupta 和Liu 等首次报道液相微萃取模型(drop in drop),1999年Pedersen-Bjergaard 和Rasmussen 的文献[2]报道了中空纤维膜液相微萃取技术,该技术在液-液萃取(Liquid-liquid extraction ,LLE)的基础上发展起来,集采样、萃取和浓缩于一体,因其灵敏度高、操作简便、效率高、廉价、使用有机溶剂非常少和样品的极好净化能力等诸多优点而成为样品预处理过程中使用前景广阔的方法。
中空纤维膜液相微萃取原理在一些文献[3]已有描述,简单的说可分两种模式:两相萃取和三相萃取,前者适合萃取较为洁净的液体样品,后者适合萃取在生物样品中溶解度小、含有酸性或碱性官能团的痕量药物。
1 中空纤维膜装置1.1 离线液相微萃取装置迄今为止,专家们已经开发出了多种离线液相微萃取装置。
最早Pedersen-Bjergaard [4]等(如图1、A 所示)将U 型中空纤维膜的两个末端连接在两根不锈钢针上,一根针用于由微量进样器注入接收相,另一根针用作接收相的出口管;Zhu [5]等(如图1、B 所示)直接将进样注射器的针头插入中空纤维膜空腔内进行液相微萃取;MÜller 等[6](如图1、C 所示)将中空纤维膜的一端连接于GC 自动进样系统的漏斗状不锈钢导入器上,另一端连接在导入器的凹糟内,萃取完毕将整个装置连接至气相色谱-质谱(GC-MS)的自动进样系统,直接进样分析。
2006年包建民教授的课题组[7]研制出操作更为简便的新型微萃取装置(如图1、D 所示):将装有接收相的一小段中空纤维膜两端加热密封,置于被磁子快速搅拌的样品溶液,中空纤维膜在样品溶液中高速旋转运动过程中进行萃取。
图1 离线中空纤维膜液相微萃取装置Fig.1 Offline hollow fiber micro-extraction techniques1.2 在线液相微萃取装置浙江大学朱岩教授课题组[8]搭建了在线中空纤维膜微萃取一离子色谱连用技术,如图(2)所示。
将一根15 cm 中空纤维膜两端分别插入2 cm 的0.02”聚醚醚酮(PEEK)管内,再将PEEK 管插入、固定在样品瓶盖上的1/16,PEEK 接头内。
PEEK 接头通过两通分别与UC -3281HPLC 泵和岛津LC 进样阀相连。
为了避免去离子水渗漏到样品溶液中,使用环氧树脂封住中空纤维膜与0.02”PEEK 管之间的空隙。
该方法第一次实现了中空纤维膜与离子色谱联用,进行微溶性有机物中无机离子的测定。
[收稿日期] 2012-09-23 [基金项目] 内蒙古教育厅[作者简介] 宝贵荣(1976-),女,内蒙古人,硕士研究生,讲师,研究方向为样品前处理。
广 东 化 工 2012年 第15期· 48 · 第39卷 总第239期图2 在线中空纤维膜液相微萃取装置Fig.2 Online hollow fiber micro-extraction techniques1.3 加电液相微萃取装置图3 加电中空纤维膜液相微萃取装置Fig.3 Electron hollow fiber micro-extraction techniquesPedersen-Bjergaard S ,Rasmussen KE [9-10]建立了加电液相微萃取装置如图(3)所示。
将一根铂电极直接与插入中空纤维膜的不锈钢针头相连,另一根铂电极插入样品溶液中,再将电池(0~300 V)相连,提供的电流范围为0~9 A ,即可搭建加电液相微萃取装置。
Pedersen-Bjergaard S 的课题组第一次用电来做驱动力进行液相微萃取,该方法萃取时间不到10 min ,而且萃取效率很高,有效提高复杂生物样品的分离、富集和相对回收率。
2 结论与展望中空纤维膜液相微萃取领域中,目前比较常用离线液相微萃取装置。
虽然中空纤维膜液相微萃取与离子色谱联用技术开始尝试,还待于进一步的发展。
中空纤维膜液相微萃取与高效液相、气相色谱和毛细管电泳等有较好的兼容性,这也是中空纤维膜液相微萃取能得到快速发展起来的原因之一。
不同中空纤维膜材料的应用和离子溶液固定相等的出现,相信会使中空纤维膜液相微萃取装置水平得到进一步提高。
参考文献[1]Dandan Han ,Kyung Ho Row .Trends in liquid-phase microextraction and its application to environmental and biological samples [J].Microchim Acta ,2012,176:1-22.[2]Jeanot M A ,Cantwell F F .Solvent microextraction into a single drop[J].Anal Chem ,1996,68:2236-2240.[3]Hiroyuki Kataoka .Recent developments and applications of microextraction techniques in drug analysis [J].Anal Bioanal Chem ,2010,396:339-364.[4]Pedersen-Bjergaard S ,Rasmussen KE .Liquid-liquid-liquid microextraction for sample preparation of biological fluid prior to capillary electrophoresi[J].Anal Chem ,1999,71:2660-2656.[5]Zhu L G ,Zhu L .Liquid-liquid-liquid microextraction of nitrophenols with a hollow fiber membrane prior to capillary liquid chromatography[J].Chromatogr A ,2001,924:407-412.[6]MÜller S ,MÖder M .Semi-automated hollow-fiber membrane micro extraction ,a novel enrichment technique for the determination of biologically active compounds in water samples[J].Chromatgr A ,2003,985:99-106. [7]包建民,付华锋.中空纤维膜管式微萃取分析器及其应用方法,发明专利号为:200510014701.[8]胡真真.中空纤维膜萃取在线离子色谱样品前处理中的应用(博士论文)[M].浙江大学,2011:59-80.[9]Pedersen-Bjergaard S ,Rasmussen K E .Electrokinetic migration across artificial liquid membranes new concept for rapid sample preparation of biological fluids J Chromatogr A ,2006,1109:183-190.(本文文献格式:宝贵荣,李霞,萨仁图雅.浅谈中空纤维膜液相微萃取装置的研究进展[J].广东化工,2012,39(15):47-48)(上接第54页)对比班,对比班仍沿用传统教学方法进行教学。
在滴定分析实训中,通过实验的偏差分析,发现两个班的差异明显。
2468101214人数图2 滴定分析实验中的偏差统计Fig.2 Deviation statistics titration analysis experiments滴定分析中包含着具体的操作项目,如移液管的使用、配制溶液、称量、滴定管的使用等,学生对这些具体项目的操作掌握如何,直接决定滴定分析的误差,所以在实训教学过程,我们化整为零,把分解出来的具体项目进行教学、训练,在两种教学方法中都收到一定的教学效果。