总汽化固相微萃取(TV-SPME)在将液体样品完全汽化的同时,使分析物吸附到SPME纤维上。这使得分析物仅在溶剂蒸气与SPME纤维涂层之间进行分配。
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方法文章
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总汽化固相微萃取(TV-SPME)在将液体样品完全汽化的同时,使分析物吸附到SPME纤维上。这使得分析物仅在溶剂蒸气与SPME纤维涂层之间进行分配。
气相色谱-质谱联用(GC-MS)是一种常用于分析多种法医学相关分析物的技术,包括管制药物、易燃液体和爆炸物。GC-MS 可与固相微萃取(SPME)联用,该方法将带有吸附涂层的纤维置于样品上方的顶空环境中,或浸入液体样品中。分析物被吸附到纤维上后,将纤维放入加热的 GC 进样口进行解吸。完全汽化固相微萃取(TV-SPME)采用与浸入式 SPME 相同的技术,但将纤维浸入完全汽化的样品提取物中。这种完全汽化过程仅在气相与 SPME 纤维之间形成分配,不受液相或任何不溶性物质的干扰。根据所用溶剂的沸点,TV-SPME 可支持较大的样品体积(例如,高达数百微升)。此外,TV-SPME 还可在纤维上进行衍生化反应。TV-SPME 已被用于分析毛发、尿液和唾液中的药物及其代谢物。这一简单技术还被应用于街头毒品、脂类、燃料样品、爆炸后残留物以及水体中的污染物分析。本文重点介绍 TV-SPME 在极小体积(微升级)酒精饮料样品中检测非法掺杂物的应用。在掺假饮料可能存在的浓度水平下,成功鉴定出γ-羟基丁酸(GHB)和γ-丁内酯(GBL)。通过三甲基硅烷化试剂进行衍生化,可将水相基质和 GHB 转化为其 TMS 衍生物。总体而言,TV-SPME 操作快速、简便,除将样品置入顶空瓶外,无需任何样品前处理步骤。
固相微萃取(SPME)是一种采样技术,该技术将液体或固体样品置于顶空瓶中,然后将涂有聚合物材料的SPME纤维引入样品的顶空部分(或浸入液体样品中)。待测物被吸附到纤维上后,将纤维放入气相色谱进样口进行解吸1,2。完全汽化固相微萃取(TV-SPME)与浸入式SPME类似,但在待测物被吸附到纤维之前,先将液体样品完全汽化。这种方法使得待测物仅在溶剂蒸气与纤维涂层之间进行分配,从而可使更多的待测物吸附到纤维上,获得较高的灵敏度3。目前有多种SPME纤维可供选择,应根据目标待测物、溶剂/基质以及衍生化试剂来选择合适的纤维。有关已建立的TV-SPME待测物,请参见表1。
| 样品 | 分析物 | 推荐的固相微萃取纤维 | 参考文献 |
| 人发 | 尼古丁、可.... |
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1. 通用 TV-SPME 样品制备与 GC-MS 分析
注意:如果样品已溶解在基质中,则跳至步骤 1.2。
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进行了一项GBL体积研究,以比较TV-SPME与顶空和浸入式SPME的灵敏度。配制了水中100 ppmv的GBL样品,并分装至20 mL顶空小瓶中,体积分别为1、3、10、30、100、300、1000、3000和10,000 µL。样品的相体积比适用于TV-SPME(1–3 µL)、顶空SPME(10–3,000 µL)和浸入式SPME(10,000 µL)。所有样品均进行三份重复分析,将平均峰面积对样品体积作图。总体而言,适用于TV-SPME的样品体积在检测水中GBL时表现出比顶空或浸入式SPME更高的灵敏度,如图2所示。各方法色谱图的比较见图3。
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与液体进样气相色谱相比,TV-SPME 具有一些优势,例如可在无需改装仪器的情况下使用较大样品量(如 100 µL)。TV-SPME 还具备与顶空 SPME 相似的部分优点。顶空 SPME 无需进行任何萃取或过滤步骤,因为所有非挥发性化合物将保留在顶空瓶中,不会被吸附到萃取纤维上,从而获得洁净的样品。由于该方法为两相系统(顶空与纤维),而非标准顶空 SPME 的三相系统(样品、顶空和纤维),因此有助于消除基质效应。TV-SPME 与浸入式 SPME 相似之处在于,浸入式 SPME 同样属于两相系统。在浸入式 SPME 中,将纤维浸入含有待测物的液体(通常为水相)样品中,而非从其蒸气中萃取待测物。TV-SPME 与浸入式 SPME 的不同之处在于,浸入式 SPME 需要极性/水相基质,以提供足够的驱动力使待测物从溶液相中脱离并吸附至纤维涂层上。此外,浸入式 SPME 需要更大的样品体积(例如 mL 级别)。
TV-SPME 可使用多种溶剂,包括甲醇、丙酮、水和乙腈。SPME 萃取纤维不应接触或浸入氯仿中,因为这些溶剂可能损坏纤维涂层。已发现 20 mL 螺口玻璃顶空小瓶在 TV-SP.......
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作者无任何利益冲突需要披露。
本研究由美国司法科学研究所资助(项目编号:2015-DN-BX-K058 & 2018-75-CX-0035)。文中表达的观点、研究成果和结论均为作者个人观点,并不一定反映资助机构的立场。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 10 µL 注射器 | Gerstel | 100111-014-00 | |
| BSTFA + 1% TMCS (10 x 1 GM) | Regis Technologies Inc. | 50442882 | |
| eVol XR 样品分配系统套件 | ThermoFisher Scientific | 66002-024 | |
-丁内酯 (GBL) | Sigma-Aldrich | B103608-26G | |
-羟基丁酸 (GHB) | Cayman Chemicals | 9002506 | |
| 顶空用螺纹瓶,18 mm | Restek | 23083 | |
| 磁性螺纹盖,18 mm | Restek | 23091 | |
| 用于高效液相色谱的 Optima 水 | Fisher Chemical | W71 | |
| 固相微萃取纤维组件 聚二甲基硅氧烷 (PDMS) | Supelco | 57341-U | |
| 固相微萃取纤维组件 聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯 (PDMS/DVB) | Supelco | 57293-U | |
| Topaz 2.0 mm 内径直型进样衬管 | Restek | 23313 |
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