主题：【资料·讨论】亚临界水萃取技术及在污染物分析中的应用

应用的几个要素研究进展情况


1 　萃取温度


亚临界水萃取技术的最主要影响因素是温度。仅仅调整亚临界水的温度,就可选择性地萃取无机或有机物质、极性或非极性有机物质。

亚临界水的温度控制与待测组分有关,通过对水体温度的控制,可以选择性地萃取不同极性的组分。据文献报道,处在亚临界状态下的水,随着温度的增加,可以改变水的极性。当从相同的基体中萃取标准加入的不同极性的有机物质时,对于氯酚类这样的极性物质,100 ℃时就可基本回收完全,而对于中等极性和非极性物质,必须在更高的温度下才能得到较高回收率,例如PA Hs 在250 ℃时的回收率为77 %～101 %。

此外,亚临界水萃取的温度还与基体的性质有关。Yu Yang等采用亚临界水萃取技术,分别从玻璃担体、氧化铝、硅酸镁载体、硅胶键合C18 和聚合XAD24 树脂等吸附材料上洗脱加入的有机物质,发现吸附材料的类型对洗脱效率有很大影响。试验表明,较低的温度就可以破坏吸附质与玻璃担体、氧化铝、硅酸镁载体之间的偶极矩作用,而要求较高温度的亚临界水来打开吸附质与硅胶键合C18 之间的范德华力,对于吸附质与聚合XAD24 之间的π电子作用,温度要求则更高,即使在洗脱氯酚类极性较强的物质时,温度仍然要求200 ℃。


2 　萃取时间

亚临界水萃取的时间比较短,一般小于1 h 。Steven B. Hawthorne等用SCWE2SPME 联用技术,萃取土壤、沉积物中的PCBs ,在250 ℃时萃取1 h,所测的浓度与索氏提取18 h 所得结果相当。M. M. J imenez2Carmona等采用连续亚临界水萃取技术从植物中提取香精油,150 ℃时萃取15 min后基本就可提取完全,所得的香精油产率比水蒸馏3 h 所得产率高出5. 1 倍,且质量更好。

采用亚临界水萃取目标组分时,当这些组分萃取完全后,如果再延长萃取时间,有时会导致回收率降低,部分萃取出来的物质重新分配回样品。Au2drey E. McGowin等采用静态亚临界水萃取PA Hs 和一些杀虫剂,110 ℃条件下萃取40 min 所得的回收率(47 %～79 %) 明显低于萃取20 min 的回收率(78 %～91 %) 。


3 　萃取压力

超临界流体萃取( SFE) 的压力一般高达40 MPa左右,而亚临界水萃取技术对压力的要求较低,它主要受温度的影响,只要适当的压力(小于

4 MPa) 使亚临界水保持在液体状态即可。文献报道的亚临界水萃取压力一般为5 MPa 。Rogelio Soto Ayala1等采用SCWE 提取香精油时,压力对萃取效率影响不大,通过试验选择的萃取压力为2 MPa 。因此,SCWE 系统很容易在装置上实现。


4 　萃取后处理

在萃取结束后,系统由相对高温高压的状态回复室温常压时,水的极性急剧增强,萃取到水中的中等极性和非极性物质会有一部分重新分配到样品基体中,存在一个样品/ 水体平衡。接着进行的液2液萃取或固相萃取、固相微萃取,也存在一个萃取平衡。亚临界水所萃取出来的物质并不是可以全部收集起来进入仪器分析, 例如Steven B. Hawt horne等通过SCWE2SPME 萃取土壤、沉积物中的PCBs ,就加入了氘化的PCB103 和PCB169 作为内标进行校正。结果表明,亚临界水萃取出来的PCBs 在亚临界水降温过程中,只有1 %～3 %保留在水中,接下来进行的固相微萃取,也只从冷却后的水体中萃取出了20 %～50 %的PCBs。因此,在分析实际样品时,必须进行校正。一般文献报道都是通过加入内标的方法进行校正。通过内标校正后,实验结果与索氏提取结果比较一致,但是在选择内标的时候,必须选择与待测物分子量接近的物质,否则得出的结果就会与索提结果出入太大。


此外还有文献报道,为了避免亚临界水降温过程中待测物重新分配到样品基体中,有人在亚临界水萃取的过程中加入吸附材料,这样待测物被萃取出来后就被吸附材料吸附,减少重新分配回样品基体的比例。S. B. Hawt horne等在萃取土壤、沉积物、空气颗粒物中的PA Hs 时,萃取之前加入了苯乙烯2二乙烯基苯(SDB2XC) 萃取片,将样品、水和SDB2XC 萃取片一起密封进行萃取,然后用丙酮和氯甲烷洗脱萃取片上的PA Hs 再进行仪器分析。Audrey E. McGowin等也采取类似的方法,在萃取之前将C18 树脂与样品混匀,萃取之后再用有机溶剂洗脱。

【国内参考文献】


博士论文


王琳玲;能量辅助水萃取及联用技术在环境和食品分析中的应用研究[D];华中科技大学;2008年
胡秀丽;中药活性成分提取和分离的研究[D];吉林大学;2008年
于永;微波在提取天然产物化学成分中的应用[D];吉林大学;2008年
王凌;海洋环境中典型有机磷污染物分析及其生态效应研究[D];中国海洋大学;2006年
杨海;环境与食品安全快速检测技术研究[D];华中科技大学;2006年


硕士论文


1 赵柳青;土壤中几种含氯有机污染物的亚临界水萃取研究[D];华中科技大学;2006年       
2 王耀;亚临界水萃取样品预处理技术及其在食品分析中的应用[D];华中科技大学;2006年
3 杨林华;体外条件下绿色木霉的生物学及抑菌特性的研究[D];甘肃农业大学;2007年
4 郭梅;亚临界水萃取-固相（微）萃取联用技术的研究[D];华中科技大学;2004年


中国期刊全文数据库


1 石志红,何建涛,常文保;中药活性成分分析中的现代样品预处理技术[J];大学化学;2004年06期
2 邵秀梅,王琳玲,黄卫红,陆晓华;亚临界水萃取技术应用于环境样品预处理的研究[J];理化检验.化学分册;2005年08期
3 王宝凤,王刚,李文,陈皓侃,李保庆;亚临界水条件下煤中汞的脱除[J];燃料化学学报;2004年05期
4 王刚,王宝凤,李文,陈皓侃,李保庆;亚临界水脱除煤中硫的实验研究[J];燃料化学学报;2005年05期
5 靳洪允;亚临界水的应用研究及进展[J];湿法冶金;2005年02期
6 王耀;陆晓华;;亚临界水萃取肉制品中的亚硝酸盐的研究[J];食品工业科技;2006年12期
7 苏奕菘,郑政峰,张维冰;以亚临界水为流动相的高效液相色谱方法的进展[J];色谱;2005年03期

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如果萃取温度保持在100度上下，是不是对于农残检测来说有一定的局限性。就像超临界流体萃取也有一定的局限性一样。

原文由 hujiangtao(hujiangtao) 发表:
没有能下载的呀

不好意思，没那么多时间。自己对那篇感兴趣可以到文献版求助，或到学校能免费下载

原文由 雾非雾(mcds) 发表:
如果萃取温度保持在100度上下，是不是对于农残检测来说有一定的局限性。就像超临界流体萃取也有一定的局限性一样。

不错。但这不是要点。没有一种新方法没有局限性，就是在不断探索中，提高效率提高稳定性，使方法不断进步和淘汰。

打开了一条新路，感谢了，学习