微型分光光度計與液相微萃取技術耦合研究進展

張璐　徐進勇　安米基

摘 要：液相微萃取是一種微型化樣品前處理技術，在萃取過程中只需要極少量的萃取劑，既可節約成本，也減少了萃取劑對環境和分析人員健康的危害。微型分光光度計操作簡單，便于攜帶，可用于現場快速分析。因此微型分光光度計和液相微萃取技術的耦合受到越來越多的關注。文章詳細綜述了這種耦合技術的研究進展，并且展望了未來的研究方向。

關鍵詞：液相微萃取；微型分光光度計；耦合

1 引言

液相微萃取是由Jeannot和cantwell提出的一種微型化樣品前處理技術，該技術集萃取、純化、濃縮為一體，萃取過程中只需要極少量的有機萃取劑，且對于痕量或微量目標物的富集作用效果顯著。目前越來越多的人開始研究液相微萃取，并且已經開發出不同的萃取模式和儀器聯用技術，如與氣相色譜、高效液相色譜、石墨爐原子吸收光譜、火焰原子吸收光譜、質譜等的聯用，在環境、地質、食品等復雜基質的樣品分析中體現出了良好的應用優勢。紫外-可見分光光度計是實驗室最常見的儀器之一，操作簡便，成本低廉，因此如何實現液相微萃取與分光光度計的耦合也同樣引起了國內外學者的關注，但由于傳統的紫外-可見分光光度計在檢測樣品時所需體積的為3ml，因此直到微型分光光度計的出現，才實現了與液相微萃取技術的耦合[1]。

2 微型分光光度計與單滴液相微萃取耦合

1996年，Hang Hui liu和Purnedu K.Dasgupta[2]受到比濁法的啟發設計了一套光學系統，首次實現了單滴液相微萃取在分光光度計上的使用。這套裝置是將液滴懸掛在一根不銹鋼棒的底端，用LED燈做光源，并連接光纖，使光線穿過液滴來檢測其吸光度。由于這套裝置的整個檢測過程是在一個黑匣子中發生，很難保持每次測試液滴的一致性。

針對這些不足，1997年Hang Hui liu和Purnedu K.Dasgupta又在原裝置的基礎上進行了改進：將陰離子表面活性劑與亞甲基藍締合形成穩定的藍色配合物，該配合物不溶于水，易溶于氯仿。在完成萃取后將有機液滴懸掛在不銹鋼棒的底部，同時在其周圍不斷的通入無色緩沖溶液，使液滴始終處于水溶液的包圍之中，以保證每次測試液滴的一致性，從而改善測試精密度。

2010年，Bendicho提出了一種新的耦合方法，該系統基于一對不銹鋼的基座上，上基座連接光源光纖，下基座連接接受光線，用微型注射器將1-2μl的液滴滴到下基座上，然后讓上下基座接觸，依靠表面張力將液滴拉伸成長條狀的液柱，由一個脈沖氘燈作為光源，使用CCD矩陣來檢測液體的信號值。這種方法對于被測液體要具有一定的粘度，并且不易揮發。目前，這種方法主要用于碘、亞硝酸鹽、磷酸鹽、硫醇、游離氯等的檢測。

2011年，Gonzalvez設計了一套微萃取紅外光譜法檢測食物殘渣中二硫代氨基甲酸鹽的裝置。在這套裝置中，二硫代氨基甲酸鹽加熱分解為二硫化碳，由于其揮發性，二硫化碳從頂部空間沿著不銹鋼傳輸管傳輸到一個裝有70μl四氯乙烯的錐形瓶里，并完全溶解于四氯乙烯。用微型注射器提取有機相并推出一滴懸掛于針頭，通過自制的微型紅外分光光度計檢測吸光度。

同樣，在國內也有一些這方面的研究。2010年楊方文等用自制的一款微型分光光度計，與單滴微萃取耦合測量痕量的汞。該系統以LED燈作為光源，通過調整LED的位置，讓光線可以通過液滴的中心，將CCD固定在另一側的狹縫進行檢測。這種方法的優點是成本較低，可用于現場快速分析。

3 微型分光光度計與分散液相微萃取耦合

2007年Shokoufi[3]設計了一套裝置實現了分散液液微萃取與微型二極管陣列檢測分光光度計的耦合。在這套裝置中，與光纖連接的光源先后通過兩個位置和距離固定的棱鏡及位于兩個棱鏡中間的微型比色池，再通過光柵分光，由CCD檢測器檢測吸光度，有機相放置在特制的圓形比色管的凹槽內，形成一段約10mm的光路。Shokoufi為了驗證這一裝置的可靠性，分別用傳統的分光光度計和此微型分光光度計測量了亞甲基藍的吸光度。實驗結果表明：傳統分光光度計需要3500μl亞甲基藍試劑才能準確的測量其吸光度，而微型分光光度計只需要50μl，其體積減少了70倍。而相對標準偏差（RSD， n=10）為x.x%，與常規測試（RSD=x.x%）相當。這一方法主要用于鈀、鈷、銅、鉬等含量的測定。

4 結論及展望

微型分光光度計與液相微萃取技術的耦合有著成本低，試劑用量少，分析靈敏度高，操作簡便快捷等優勢，因此受到越來越多學者的關注。目前，研究比較多的萃取模式是：單滴液相微萃取和分散液相微萃取。該技術在開發與其它萃取模式耦合，如：頂空液相微萃取、中空纖維微萃取、連續流動微萃取等分析領域有著廣闊的發展前景，而且在礦物、食品、植物、醫藥成分分析等研究領域也將有廣闊的應用前景。

參考文獻

[1]Malihe Dehghani Mohammad Abadi；Narges Ashraf；Mahmoud Chamsaz，An overview of liquid phase microextraction approaches combined with UV-Vis spectrophotometry， Talanta. 99 （2012） 1-12.

[2]H. Liu， P.K. Dasgupta， A liquid drop： a windowless optical cell and a reactor without walls forflow injection analysis， Anal. Chim. Acta 326 （1996） 13-22.

[3]N. Shokoufi， F. Shemirani， Y. Assadi， Fiber optic-linear array detection spectrophotometry in combination with dispersive liquid-liquid microextraction for simultaneous preconcentration and determination of palladium and cobalt， Anal. Chim. Acta 597 （2007） 349-356.

作者簡介：張璐（1986-），女，成都理工大學地球化學專業，研究生。研究方向：環境地球化學。endprint