Q

痕量分析的深水區(qū)：傳統(tǒng)方法還夠用嗎？

在污染物濃度日益趨低、健康風(fēng)險(xiǎn)愈發(fā)隱蔽的當(dāng)下，如何在復(fù)雜基質(zhì)中捕捉ng/L甚至pg/L級(jí)別的目標(biāo)物，已成為分析領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的液液萃取 (LLE) 和 固相萃取 (SPE) 在面對(duì)現(xiàn)代檢測(cè)需求時(shí)，弊端日益凸顯：

● 操作繁瑣：極度依賴人工經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間成本高；

● 環(huán)境不友好：有機(jī)溶劑消耗巨大；

● 效能瓶頸：面對(duì)高鹽、生物基質(zhì)等復(fù)雜樣本時(shí)，干擾嚴(yán)重。

液液萃取 LLE（左） 和固相萃取 SPE（右）

TF-SPME相比于上述方法更具優(yōu)勢(shì)

Thin-Film Solid-Phase Microextraction

針對(duì)上述痛點(diǎn)，薄膜固相微萃?。═hin-Film Solid-Phase Microextraction, TF-SPME） 憑借其富集效率和綠色化的設(shè)計(jì)理念，正迅速?gòu)膶?shí)驗(yàn)室研究走向主流應(yīng)用。

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TF-SPME是什么？

TF-SPME

多人聽到 TF-SPME，會(huì)下意識(shí)地認(rèn)為：不就是把 SPME Fiber做扁一點(diǎn)、做大一點(diǎn)嗎？但實(shí)際上，它不只是SPME 的放大版，TF-SPME 并非簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變化，而是理念上的升級(jí)。

更高的容量

更大的涂層體積意味著更高的目標(biāo)物負(fù)載能力，有效提升了檢測(cè)限（LOD）。

更快的動(dòng)力學(xué)

超薄的擴(kuò)散層縮短了達(dá)到萃取平衡的時(shí)間，顯著提高分析效率。

靈活性

支持根據(jù)目標(biāo)物極性定制不同的涂層材料（如 C18, HLB, PDMS 等），實(shí)現(xiàn)選擇性富集。

TF-SPME的應(yīng)用

在宏觀環(huán)境領(lǐng)域，TF-SPME 正成為守護(hù)生態(tài)安全的新哨兵

● 新興污染物 (CECs) 監(jiān)測(cè)： 針對(duì)藥物、個(gè)人護(hù)理品及內(nèi)分泌干擾物，TF-SPME 可在復(fù)雜水體中實(shí)現(xiàn)快速直接富集；

● 低背景干擾： 在處理全氟/多氟化合物 (PFAS) 等難降解物質(zhì)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)尤為突出；

● 大氣 VOCs 監(jiān)測(cè)： 結(jié)合被動(dòng)采樣技術(shù)，精準(zhǔn)捕捉室內(nèi)及工業(yè)排放中的痕量揮發(fā)性有機(jī)物，為職業(yè)健康提供數(shù)據(jù)支撐。

環(huán)境的污染，最終會(huì)投射在人體的健康指標(biāo)上。如果說(shuō)環(huán)保監(jiān)測(cè)關(guān)注的是外部世界，那么暴露組學(xué)（Exposomics）則致力于揭示這些污染物如何通過(guò)暴露進(jìn)入并影響人體。 TF-SPME 憑借其生物相容性材料與溫和的萃取條件，正從環(huán)境分析向臨床生化、藥物分析及活體監(jiān)測(cè)快速延伸。

01

應(yīng)對(duì)復(fù)雜生物基質(zhì)的溫和策略

相比傳統(tǒng)的液液萃取（LLE）或固相萃取（SPE），TF-SPME 在處理植物組織、體液、血漿及血清等樣品時(shí)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：

● 微量采樣： 極小的樣品需求量，特別適合稀缺或高價(jià)值的生物樣本。

● 基質(zhì)干擾低： 薄膜涂層具有良好的選擇性，能有效屏蔽蛋白質(zhì)等大分子干擾。

● 保護(hù)目標(biāo)物： 操作條件溫和，大程度避免了熱敏性物質(zhì)或易降解代謝物在預(yù)處理過(guò)程中的損失。

02

非侵入式診斷：皮膚揮發(fā)物的捕捉

人體表皮揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）是判斷皮膚疾病與代謝狀態(tài)的重要標(biāo)志物。然而，這些物質(zhì)濃度極低且難以捕捉。

案例研究： 研究人員（Jiang 等）[1]利用 PDMS 作為萃取薄膜，結(jié)合 GC-MS 技術(shù)成功檢測(cè)出攝入酒精或大蒜后皮膚產(chǎn)生的代謝標(biāo)志物（如二甲亞砜、烷基硫醇等）。研究發(fā)現(xiàn)，人體背部的揮發(fā)物豐度顯著高于大腿前側(cè)與前臂（背部檢測(cè)到約 77 種化合物），這為精準(zhǔn)采樣位置的選擇提供了科學(xué)依據(jù)。這種非侵入式的 TF-SPME 監(jiān)測(cè)方案，在皮膚病臨床診斷中具有巨大的應(yīng)用潛力。

03

活體監(jiān)測(cè)突破：生物相容性材料的應(yīng)用

活體分析是生物監(jiān)測(cè)的高階目標(biāo)，但傳統(tǒng)材料往往面臨采樣時(shí)間長(zhǎng)、難以進(jìn)入組織或引起生物排異等挑戰(zhàn)。 為了攻克這一難題，科研界（Xu 等）[2]開發(fā)了具有優(yōu)異生物相容性與水穩(wěn)定性的聚多巴胺修飾材料。這種新型 TF-SPME 薄膜能夠直接深入肌肉組織進(jìn)行原位取樣。在與 LC-MS/MS 聯(lián)用后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物組織中多種代謝物和藥物殘留的高效監(jiān)測(cè)，為活體動(dòng)態(tài)分析開辟了新路徑。

倡導(dǎo) 綠色分析化學(xué) (GAC) 的背景下，TF-SPME 的價(jià)值不僅在于精準(zhǔn)，更在于可持續(xù)：

近零溶劑消耗： 絕大多數(shù)情況下無(wú)需或僅需微量有機(jī)溶劑；

高周轉(zhuǎn)與自動(dòng)化： 易于與自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)集成，大幅降低人為誤差；

可持續(xù)性：薄膜可重復(fù)使用，顯著降低了實(shí)驗(yàn)室的耗材成本。

TF-SPME 不僅是一項(xiàng)前處理工具，更是精準(zhǔn)分析與智慧環(huán)保時(shí)代下，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量與分析效率的關(guān)鍵技術(shù)杠桿。

如果你對(duì)上述產(chǎn)品或方案感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系德祥科技/英諾德咨詢。

參考文獻(xiàn)：

[1] Ｊｉａｎｇ Ｒ Ｆ，Ｃｕｄｊｏｅ Ｅ，Ｂｏｊｋｏ Ｂ，ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌ Ｃｈｉｍ Ａｃｔａ，2013，804（4）：111

[2] Ｘｕ Ｊ Ｑ，Ｈｕａｎｇ Ｓ Ｙ，Ｗｕ Ｒ Ｂ，ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌ Ｃｈｅｍ，2015，87（6）：3453

英諾德INNOTEG

英諾德INNOTEG是德祥集團(tuán)旗下自主研發(fā)品牌，專業(yè)從事科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的高科技企業(yè)，是集實(shí)驗(yàn)室設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)、方法開發(fā)、實(shí)驗(yàn)室儀器銷售和技術(shù)服務(wù)為一體的專業(yè)廠家。

多年以來(lái)，英諾德INNOTEG致力于研發(fā)高效的實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新設(shè)備。公司十分重視技術(shù)的研究和儲(chǔ)備，一直保持高比例研發(fā)投入，創(chuàng)建了一支由博士、碩士和行業(yè)專家等構(gòu)成的經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在儀器分析技術(shù)領(lǐng)域開展了頗有成效的研究開發(fā)工作。此外，英諾德還與各大科研院所、高校合作，積極推進(jìn)科技成果項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化。英諾德INNOTEG憑借強(qiáng)大的研發(fā)能力，注重前瞻性技術(shù)研發(fā)，已推出多款科學(xué)儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室耗材產(chǎn)品。

德祥科技

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