导　　师： 李东浩

学科专业： G0303

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 延边大学

摘　　要： 气流吹扫一微注射器萃取(Gas purge-microsyringe extraction, GP-MSE)以液相微萃取为基础,结合样品热解吸的方式,融合能量辅助萃取、一步萃取和绿色萃取的优点应运而生,成为一种适用于挥发性和半挥发性化合物的萃取技术。GP-MSE自提出以来由于缺少理论研究,阻碍了该技术的快速发展。本研究通过对整个GP-MSE萃取体系的解析,结合技术特点建立GP-MSE萃取理论,找出主要影响因素和因素间的关系,在此基础上发展基于GP-MSE的快速、高效、直接定量萃取技术,以完善GP-MSE萃取技术体系。具体为：1、发现了气流速率、样品相温度和萃取时间是方法的主要技术参数,对萃取效率有显著的正效应；提出了GP-MSE的萃取动力学过程接近于样品中目标化合物解吸动力学逆过程这一萃取动力学理论,因此,方法的萃取速率常数k近似于目标化合物的解吸速率常数kd,解吸快速、完全则萃取快速且完全。2、通过时间与萃取效率关系的研究证明了植物样品中多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)的GP-MSE萃取符合一级动力学模型,萃取速率常数k对样品相温度Td有较好的依赖性,1n(k)～Td线性相关系数R2为0.86-1.00,所得表观活化能Eapp,d可以用于表示萃取过程对乃的灵敏程度。3、通过16种PAHs性质与EaPP,d的相关性,讨论了目标化合物性质与萃取动力学的关系。结果表明,PAHs性质影响k值的大小,PAHs部分性质与EaPP,d具有良好的直线相关关系,相关系数R2为0.77～0.96,通过高相关性的直线方程预测几种烷基酚类化合物(Alkylphenol,APs)和酞酸酯类化合物(Phthalates, PA)的EaPP,d,实验值处在预测值范围内。4、探讨了基质效应对萃取行为的影响。代表简单植物基质的地耳样品(Nostoc commune)和代表复杂植物基质的松针样品(Pinus tabulaeformis)的对比研究表明,两种植物样品中对应PAHs的EaPP,d是不同的,基质越复杂,Eapp,a就越高；进一步对比不同基质类型,发现生物组织和植物均适于GP-MSE萃取,而沉积物尤其是土壤样品难以实现GP-MSE的快速完全萃取。5、论文对方法的定量分析性能进行了评价,与不同萃取技术相比,GP-MSE直接萃取的效率与原二次萃取的GP-MSE以及传统萃取技术相当,高于其它微萃取技术；且GP-MSE直接萃取技术的样品用量、溶剂用量、时间消耗均少于传统技术,无需进一步净化,步骤简单,萃取液直接进行仪器分析。论文评估了GP-MSE的方法参数,运用的萃取条件为：10μL的正己烷和丙酮混合萃取溶剂(体积比1:1)、2mL/min的气流速率、280℃的样品相温度和5min的萃取时间。16种(?)PAHs的方法检出限和定量限分别在0.01ng～0.2ng和0.03ng～0.3ng之间；样品中PAHs质量为2.5ng～200ng范围内,方法具有良好的线性,线性相关系数R2为0.9-1.00,回收率为81.76%～104.61%,相对标准偏差RSD为0.97%～6.78%。在样品相温度250℃下分别对地耳、苔藓和海带样品萃取5min,280℃下分别对松针、鱼肌肉和牡蛎样品萃取5min,16种PAHs的回收率范围为70.03%～113.77%。6、论文进一步发展了水萃取液和同时衍生化的GP-MSE。(1)研究结果表明基于水萃取液的GP-MSE适用于极性化合物的萃取。(2)同时衍生化的GP-MSE研究结果表明,GP-MSE顶空相衍生化(HSPD/GP-MSE)和GP-MSE样品相衍生化(SPD/GP-MSE)两种技术模式均对8种苯酚类化合物实现了萃取同时高效的BSTFA衍生化,双酚A在这两种模式下进行萃取不会因高温分解,且整个过程对溶剂无要求,用丙酮或正己烷作为萃取溶剂均可。理论和实践研究证明了GP-MSE是一种植物和生物样品中多环芳烃、酞酸酯、烷基酚等化合物快速、高效的直接萃取技术,方法具有经济、简便、易行、样品用量少、亲环境(溶剂用量少或完全不使用有机溶剂)、应用方式灵活、可操作性强等特点,GC/MS、LC/UV都可作为GP-MSE的终端检测方式,萃取具有一定的选择性,并适合不同模式的同时衍生化,实现了易热分解的双酚A的萃取,也有望用于解吸动力学方面的研究。

关 键 词： 样品前处理 液相微萃取 气流吹扫 微注射器 直接萃取 衍生化

分 类 号： [O658.2]

领　　域： [理学] [理学]