GPC和SPE前處理技術的微量化

在對各類食品、農產品、水產品中的農殘、半揮發性有機物分析時，在有機樣品萃取物中一般會含有大分子物質。如果不去除這些物質,則導致色譜柱分離效率降低、進樣口和色譜柱的使用壽命縮短,進而影響數據分析結果。因此，在農殘、半揮發性有機物的樣品分析前必須進行有效的凈化前處理。而傳統的前處理過程耗時長、溶劑消耗量大，所以，前處理技術的微量化是一個必然趨勢。

GPC凝膠凈化和SPE固相萃取技術，是食品樣品前處理常用的技術

GPC和SPE凈化原理

GPC的原理

凝膠滲透色譜(GPC)作為樣品過濾的手段之一，已經被證明是適應各種有機樣品的最通用、最便捷的樣品凈化過濾技術。相對于其他吸附凈化技術，GPC凈化能讓樣品損失低，重現性好;樣品經過GPC凈化后，可提高分析結果的精確度，獲得更低的檢測限，降低分析設備的使用成本和維護成本。凝膠滲透色譜(GPC)也被稱為空間排阻色譜(SEC)，其原理是空間尺寸排阻的分離機理，根據樣品中各組分分子大小不同，流經不同大小的多孔填料時，在填料滯留時間不同而達到分離，實現不同分子量大小物質的分離。GPC技術已成為美國環保局(EPA),食品與醫藥品管理(FDA)，美國分析化學協會(AOAC)及歐州(EN)法定方法。EPA3640A方法明確地描述了GPC凈化技術的操作規范，并已經成熟地應用到食品安全、環保等領域。

SPE的原理

SPE全自動固相萃取系統是一種用途廣泛的樣品前處理技術，它建立在傳統的液-液萃取(LLE)基礎之上，是結合物質相互作用的相似相溶機理和目前廣泛應用的HPLC、 GC中的固定相基本知識逐漸發展起來的。SPE具有有機溶劑用量少、便捷、安全、高效等特點。SPE大多數用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化其中的半揮發性和不揮發性化合物，也可用于固體樣品，但必須先處理成液體。

兩種技術的配合使用及微量化

有很多樣品基質復雜，使用單一的凈化手段，并不能滿足凈化的要求，必須使用多種凈化手段進行處理，而GPC和SPE兩種技術配合使用，有很多的應用，例如綠葉蔬菜中農殘檢測，先用CPC去除分子量較大的色素，如葉綠素，再用SPE去除分子量與農殘分子接近的色素，如葉黃素等，通過兩種技術的處理，就能將復雜基質中的干擾物去除的比較干凈，對后續的分析儀器也是一種保護。

然而，傳統常量的前處理技術也有著明顯的局限，比如，GPC凝膠凈化的試劑消耗量非常大，而GPC微量化技術，能將傳統上百甚至幾百毫升的消耗量，可以縮減到1?mL，上樣量也能從傳統的5~10?mL，減少到100微升，這樣不僅節省了樣品、試劑，也大大提高了樣品前處理的工作效率。(見圖1)

圖1 幾種GPC技術的對比

同樣，SPE技術也得到了微量化，常量的SPE技術，從活化到洗脫，也有幾十毫升的消耗量，而到了微量的SPE，(見圖2)可以把樣品量和試劑消耗量都縮到微升級別。配合微量GPC，就可以做到多種處理方法連續配合的處理樣品，并且可以處理之后直接在線向分析儀器進樣。

圖2 微量SPE小柱

樣品前處理及分析的發展趨勢為微量化、節省化、自動化、安全化、在線一體化，此多功能進樣平臺就是依據此趨勢而發展起來的，完全滿足分析檢測時代的發展需求。