微型分光光度计与液相微萃取技术耦合研究进展

张璐　徐进勇　安米基

摘 要：液相微萃取是一种微型化样品前处理技术，在萃取过程中只需要极少量的萃取剂，既可节约成本，也减少了萃取剂对环境和分析人员健康的危害。微型分光光度计操作简单，便于携带，可用于现场快速分析。因此微型分光光度计和液相微萃取技术的耦合受到越来越多的关注。文章详细综述了这种耦合技术的研究进展，并且展望了未来的研究方向。

关键词：液相微萃取；微型分光光度计；耦合

1 引言

液相微萃取是由Jeannot和cantwell提出的一种微型化样品前处理技术，该技术集萃取、纯化、浓缩为一体，萃取过程中只需要极少量的有机萃取剂，且对于痕量或微量目标物的富集作用效果显著。目前越来越多的人开始研究液相微萃取，并且已经开发出不同的萃取模式和仪器联用技术，如与气相色谱、高效液相色谱、石墨炉原子吸收光谱、火焰原子吸收光谱、质谱等的联用，在环境、地质、食品等复杂基质的样品分析中体现出了良好的应用优势。紫外-可见分光光度计是实验室最常见的仪器之一，操作简便，成本低廉，因此如何实现液相微萃取与分光光度计的耦合也同样引起了国内外学者的关注，但由于传统的紫外-可见分光光度计在检测样品时所需体积的为3ml，因此直到微型分光光度计的出现，才实现了与液相微萃取技术的耦合[1]。

2 微型分光光度计与单滴液相微萃取耦合

1996年，Hang Hui liu和Purnedu K.Dasgupta[2]受到比浊法的启发设计了一套光学系统，首次实现了单滴液相微萃取在分光光度计上的使用。这套装置是将液滴悬挂在一根不锈钢棒的底端，用LED灯做光源，并连接光纤，使光线穿过液滴来检测其吸光度。由于这套装置的整个检测过程是在一个黑匣子中发生，很难保持每次测试液滴的一致性。

针对这些不足，1997年Hang Hui liu和Purnedu K.Dasgupta又在原装置的基础上进行了改进：将阴离子表面活性剂与亚甲基蓝缔合形成稳定的蓝色配合物，该配合物不溶于水，易溶于氯仿。在完成萃取后将有机液滴悬挂在不锈钢棒的底部，同时在其周围不断的通入无色缓冲溶液，使液滴始终处于水溶液的包围之中，以保证每次测试液滴的一致性，从而改善测试精密度。

2010年，Bendicho提出了一种新的耦合方法，该系统基于一对不锈钢的基座上，上基座连接光源光纤，下基座连接接受光线，用微型注射器将1-2μl的液滴滴到下基座上，然后让上下基座接触，依靠表面张力将液滴拉伸成长条状的液柱，由一个脉冲氘灯作为光源，使用CCD矩阵来检测液体的信号值。这种方法对于被测液体要具有一定的粘度，并且不易挥发。目前，这种方法主要用于碘、亚硝酸盐、磷酸盐、硫醇、游离氯等的检测。

2011年，Gonzalvez设计了一套微萃取红外光谱法检测食物残渣中二硫代氨基甲酸盐的装置。在这套装置中，二硫代氨基甲酸盐加热分解为二硫化碳，由于其挥发性，二硫化碳从顶部空间沿着不锈钢传输管传输到一个装有70μl四氯乙烯的锥形瓶里，并完全溶解于四氯乙烯。用微型注射器提取有机相并推出一滴悬挂于针头，通过自制的微型红外分光光度计检测吸光度。

同样，在国内也有一些这方面的研究。2010年杨方文等用自制的一款微型分光光度计，与单滴微萃取耦合测量痕量的汞。该系统以LED灯作为光源，通过调整LED的位置，让光线可以通过液滴的中心，将CCD固定在另一侧的狭缝进行检测。这种方法的优点是成本较低，可用于现场快速分析。

3 微型分光光度计与分散液相微萃取耦合

2007年Shokoufi[3]设计了一套装置实现了分散液液微萃取与微型二极管阵列检测分光光度计的耦合。在这套装置中，与光纤连接的光源先后通过两个位置和距离固定的棱镜及位于两个棱镜中间的微型比色池，再通过光栅分光，由CCD检测器检测吸光度，有机相放置在特制的圆形比色管的凹槽内，形成一段约10mm的光路。Shokoufi为了验证这一装置的可靠性，分别用传统的分光光度计和此微型分光光度计测量了亚甲基蓝的吸光度。实验结果表明：传统分光光度计需要3500μl亚甲基蓝试剂才能准确的测量其吸光度，而微型分光光度计只需要50μl，其体积减少了70倍。而相对标准偏差（RSD， n=10）为x.x%，与常规测试（RSD=x.x%）相当。这一方法主要用于钯、钴、铜、钼等含量的测定。

4 结论及展望

微型分光光度计与液相微萃取技术的耦合有着成本低，试剂用量少，分析灵敏度高，操作简便快捷等优势，因此受到越来越多学者的关注。目前，研究比较多的萃取模式是：单滴液相微萃取和分散液相微萃取。该技术在开发与其它萃取模式耦合，如：顶空液相微萃取、中空纤维微萃取、连续流动微萃取等分析领域有着广阔的发展前景，而且在矿物、食品、植物、医药成分分析等研究领域也将有广阔的应用前景。

参考文献

[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.

作者简介：张璐（1986-），女，成都理工大学地球化学专业，研究生。研究方向：环境地球化学。endprint