主题：【分享】如何提高固相微萃取（SPME）的萃取效率?

原因
固相微萃取（SPME）的方法，是将针头穿过样品瓶中，压下管芯、使纤维头从针管中伸出，浸入溶液中或置于易挥发样品的上部空间。然后将纤维头缩回，针管从样品瓶中退出，再插入气相色谱仪的进样口。伸出纤维头，使吸附在纤维头的被分析样品热解析，释放进入毛细管中分离测定，最后缩回纤维头，移去针管。
SPME作为一个萃取技术，萃取参数的设置对实验结果的影响至关重要。由于SPME并不完全萃取（100%萃取）分析物，并且不需达到所谓真正的热力学平衡。因此，为保证实验数据的准确性，应严格控制操作条件，如取样时间、吸附时间、振摇时间和温度，萃取头浸入深度。而且每次实验时样品瓶或顶空瓶体积需保持一致。
具体分析，对SPME萃取效率有关系的有：a.平衡时间b.萃取时间 c.萃取温度 d.顶空体积 e.离子强度 f.搅拌速度 g.解吸温度和时间 h.其他。
解决方案
    平衡时间、萃取时间、萃取温度等实验参数影响萃取效率。具体影响如下：
①平衡时间
目标样品从基体介质挥发到顶空相中，需要一定时间才能达到平衡状态，因此平衡时间的长短主要与目标样品的挥发特性有关，且随着平衡时间的增加，萃取效率会提高；但平衡时间过度延长，目标样品会重新溶解于基体介质，反而使萃取效率降低。所以要选择最佳平衡时间。
②萃取时间
SPME萃取时间的长短与萃取头涂层结构、厚度、搅拌速度、分析对象的性质以其分析对象在基体介质中的分配常数、扩散系数等因素有关。在非平衡状态下选择萃取时间，微小的时间差异都可能引起色谱响应的显著变化，导致分析的精密度不好和灵敏度不高。一般在平衡状态下选择最佳萃取时间。
③萃取温度
    萃取温度是影响萃取速度和萃取效率的重要因素。升高温度，一方面目标样品挥发速度加快，另一方面分配系数K会随之下降，溶解度可能会发生改变，而且还有可能会导致目标样品分解。
④顶空体积
顶空体积是影响分析物在顶空相中平衡浓度的直接因素。增大顶空体积，可以使分析物在液相和气相的分配平衡向顶空气相移动，使更多的目标样品挥发至顶空相；但顶空体积过大，对分析物浓度却起到稀释作用，使分析灵敏度下降。
⑤离子强度
    通过向基体介质中加入无机盐（如NaCl）可以增加溶液的离子强度，减弱溶解性能，使分配系数K增大，提高分析灵敏度。但盐浓度过大反而会抑制目标样品挥发到顶空相。
⑥搅拌速度
搅拌速度的增加可以使目标样品在液相中扩散速度得到增加，同时通过搅拌可以不断打破平衡，使之向有利于挥发的方向进行。
⑦解吸温度和时间
解吸温度和时间的选择需要反复测试来确定。可以将已解吸的萃取涂层再插入GC进样口解吸后进行检测，只要没有残留就可以证明解吸完全。
⑧其他
由于SPME操作条件比较苛刻，因此要求操作人员的技术要严格一致，如萃取头浸入深度、样品瓶或顶空瓶体积需保持一致、相同的目标样品使用一样的萃取头。
案例分析
纺织品中挥发性有机物（VOCs）检测中，萃取时间对峰面积的影响，见图1；萃取温度（萃取温度）、离子强度对峰面积的影响，见图2。色谱条件：SPME手动取样装置；HP-VOC熔融毛细管柱（60m×0.32mm×1.8μm）；进样口温度为250℃，进样口关闭5min，不分流进样。采用程序升温，初始温度60℃,然后以10℃/min的速度升至240℃，保持1min后，以3℃/min的速度升至250℃；270℃吹扫2min。载气为高纯氦气，恒定流速1.0mL/min。质谱条件：接口温度280℃，EI离子源，电子能量70ev，离子源温度230℃，四级杆温度150℃，质量扫描范围50～500u。
对萃取时间的研究中，固定其他实验条件，选择0-30min范围内考察队萃取效率的影响，由图2.18可以看出最佳萃取时间为10min.

对于萃取温度，同样我们先固定其他条件，选择20℃、45℃、70℃考察萃取效率，由图2.19可以看出，VOCs在20℃已经挥发完全。（最好将字，再弄清楚一点）

本文改变盐（NaCl）的浓度考察对萃取效率的影响。发现0.02g/mL时的萃取效率最大（见图3）。