9．解吸条件

现代的气相色谱都允许SPME直接进样并完成热解吸，由于无溶剂使用，进样口通常设为不分流方式，并使载气保持较高的线性流速，这可防止峰展宽。此外有效的热解吸还取决于化合物的挥发性、涂层的厚度、进样的深度、进样口温度和解吸的时间。

调节进样口的温度可以明显促进解吸效率的提高。而且，适当的解吸温度还可使测定后纤维上的残留物最少，残留主要归因于杂质与聚合物涂层的强亲和力。有研究人员注意到SPME纤维上的残留就是由于解吸不完全所致。多数化合物的解吸温度设置在150～250℃之间，往往稍高于它的沸点，目的是保持分析物的热稳定性，并在此前提下达到完全解吸。对难解吸的化合物，解吸温度要求更高，如农药需要300℃的高温才能有效解吸。对含有高温易分解化合物样品，可在进样口采用程序升温的方式。例如水中碘化合物的测定，因为温度大于150℃时CHI₃会分解，所以进样口采用升温速度为5℃/min的方式从120℃→200℃或25℃/min的速度从150℃→200℃解析分析物，既可保证CHI₃不发生热解，又可保证其他极性分析物的正常解吸。为了进一步加快分析速度，还可应用其他解吸方式，如使用由热脉冲加热而非持续加热的汽化室，使用装有内热装置的萃取纤维，以及利用金属作萃取纤维通过加电压后的瞬时短路来高温解吸或使用激光脉冲加热解吸等。

纤维插入进样口的深度对解吸的效率和柱分离的效果也有巨大影响。在分析过程中GC的进样口温度与柱温是不同的，致使进样口内存在温度差异，所以纤维插入的深度应调节到进样口的高温区或中心处。如果纤维在进样口中的位置温度较低，目标化合物的解吸速度慢，使进入分离柱的样品分子分散，就会造成色谱峰变宽，如图3-5所示。因此纤维插入进样口的位置也要经过优化实验加以确定。

纤维还需在进样口中停留一段时间，使分析物完全解吸下来，解吸的难易程度取决于分析物与纤维涂层的作用力大小和进样口的温度。一般2～5min即可使分析物完全解吸。实际上，许多挥发性化合物的解吸只需要1s，稍长的时间设置是为了去除纤维的残留。

用SPME-HPLC接口解吸可以采用两种方式：动态解吸和静态解吸。动态解吸中，纤维先插入接口，六通阀扳至“Injection"位置，化合物即被流动相冲洗下来，并直接进入色谱柱进行分离；静态解吸多用于牢固吸附在纤维上难以解吸的化合物，即先在接口中充满流动相或其他解吸溶剂，再将纤维插入接口浸泡一段时间，使化合物解吸进入溶剂中，再将六通阀扳至“Injection"位置，使分析物和溶剂进柱分离。无论使用哪种方式，使用最少量的溶剂对优化条件十分重要。

图3-5 纤维在进样口不同位置，由于解吸温度不同引起的峰形变化
(a)纤维在高温区集中解吸得到的峰形；(b)纤维在低温区分散解吸得到的峰形

10．衍生化反应

针对强极性、难挥发的化合物，可使用衍生的方法，增加挥发性，降低极性，使其更易被固定相吸附，这样可有效增加萃取的效率、选择性，也利于后续的色谱分析，已经有很多化合物的测定中使用了衍生反应。固相微萃取中普遍使用的有二种衍生方式，即原位衍生法、纤维上衍生法和进样口内衍生法。原位衍生法是指将衍生试剂加入待测样品中进行衍生反应，之后再用SPME纤维萃取衍生产物。这一方法已经用于水中苯酚的测定，通过衍生反应将其转变为醋酸盐可得到满意的结果。

纤维仁衍生又有两种方式。其一是将衍生用于萃取过程之后，即先将纤维暴露在样品或样品顶空中萃取分析物，再将吸附了分析物的纤维暴露在衍生试剂中一段时间，使分析物转变为相应的衍生产物。Okeyo等用85um PA纤维，于室温下顶空萃取血清中的类固醇，30min后，再将纤维暴露于纯的衍生试剂(BSTFA)蒸气中，60℃顶空衍生1h，成功地萃取分离了六种类固醇。另一种则是将衍生用于萃取过程之前，即将萃取纤维浸入衍生试剂中，待涂层中吸附了一定量的衍生试剂后再进行SPME萃取，这时在纤维涂层上萃取过程和衍生化反应同时进行。由于分析物一旦被萃取，就会发生衍生反应，所以这并非一平衡过程。由于此方法具有较高的萃取效率，易于进行现场采样分析，最具发展潜力，但对挥发性低的化合物具有一定的局限性。有人用溴化五氟苯甲烷或重氮化五氟苯乙烷对短链脂肪酸进行纤维上衍生化，用季铵碱和季铵盐对长链脂肪酸进行衍生化，顶空SPME法测定了水样和粪便中的脂肪酸。

SPME纤维萃取化合物之后进入色谱仪，也可以在进样口内进行衍生反应。Nagasawa等用此方法测定了安非他明，在SPME萃取后，通过向进样口注入衍生试剂，使之转化为氨基衍生产物，得以测定。

文章来源：《环境样品前处理技术》

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