有機錫化合物的萃取方法

　　萃取是有機錫樣品分析的第一個(gè)關(guān)鍵步驟，特別是針對復雜的生物樣品，在進(jìn)行儀器分析前，必須選擇性地將目標化合物從基質(zhì)中提取出來(lái)。常見(jiàn)的有機錫萃取技術(shù)有以下幾種方式：非極性溶劑萃取，非極性溶劑加酸萃取，極性溶劑萃取，固相萃取，超臨界流體萃取，堿或酶水解，利用螯合試劑萃取以及最近發(fā)展起來(lái)的固相微萃取技術(shù)。

　　非極性溶劑萃取通常用于干燥樣品或水樣，常用的有機溶劑有己烷、苯、二氯甲烷、戊烷、異辛烷、甲苯等。Parks等研究發(fā)現甲苯牌液萃取效率優(yōu)于甲基異丁酮(MIBK)、氯仿、正己烷，這是由干MIBK與海水可形成聚合物。己烷只能萃取50%的三丁基錫，氯仿溶劑萃取三丁基錫效率很低，而甲苯能給出較好的回收率。另外也可使用混合溶劑萃取有機錫。Matthias等氯甲烷萃取水樣中的丁基錫化合物時(shí)，四丁基錫萃取率為60%，三丁基錫萃取率為95%。當用硼氫化鈉衍生反應和二氯甲烷萃取同時(shí)進(jìn)行可相應提高一丁基錫和二丁基錫化合物50%的響應，其他丁基錫化物的回收率也都有所提高。有時(shí)在萃取前加入緩沖溶液，調節樣品pH保持在5～6，常用的緩沖體系有醋酸-醋酸鈉、檸檬酸-磷酸氫二鈉或鉀緩沖液。萃取通常采用乎搖、機械振蕩、攪拌回流或超聲等手段。索式提取法僅適用于不含螯合試劑的揮發(fā)性溶劑的萃取過(guò)程。選擇萃取液需綜合考慮各種有機錫的物理化學(xué)性質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)，對于那些可溶性較好和具較大極性的一烷基錫和短鏈有機錫(如甲基錫)，只用非極性有機溶劑和配位劑時(shí)不能進(jìn)行有效的萃取，其基體效應很明顯，常常需用環(huán)庚二烯酮等螯合試劑與有機溶劑一起使用以增加有機錫的溶解性，并進(jìn)行相應的凈化處理。Slu等在萃取泥樣中有機錫氯化物時(shí)比較了兩種萃取溶劑，其中甲苯-異丁基醋酸酯-環(huán)庚二烯酮混合溶液可使各丁基錫獲得較高的回收率，分別為94.4%±4.7%(三丁基錫)、94.9%±2.2%(二丁基錫)、86.3%±4.2%(一丁基錫);而己烷-異丁基醋酸酯混合溶液作萃取劑對極性較小的二丁基錫氯化物和二丁基錫氯化物的萃取率僅為60%～70%，一丁基錫氯化物的萃取率更小。Chau等比較了最常用的六種萃取劑和不同的萃取操作。這六種萃取劑和方法分別是：①甲苯;②二氯甲烷;③0.5%環(huán)庚三烯酮-己烷溶液;④ 0.5%環(huán)庚二烯酮-二氯甲烷溶液;⑤0.5%環(huán)庚三烯酮-甲苯溶液;⑥用酸回流2h后用0.5%環(huán)庚二酮-甲苯溶液萃取。根據回收率結果，萃取劑含有環(huán)庚二酮將有利于提高萃取效率，選擇第⑤種萃取劑萃取，各丁基錫能取得90%～114%的高回收率。利用二乙基二硫代氨基甲酸鈉作為配位劑，再用己烷萃取，也可以很好地萃取樣品中的有機錫配合物。

　　非極性溶劑加酸的萃取方法已被廣泛用于非生物或生物樣品。樣品酸化的目的主要有兩個(gè)：①溶解樣品中影響有機錫測定的無(wú)機粒子包括碳化物和硫化物;②將有機錫化合物轉化成易于被有機溶劑萃取的鹵化物。然而用鹵化物酸化后的缺點(diǎn)是有機錫化合物受到鹵化氫的親核進(jìn)攻后易失去有機基團，從而改變其原有形態(tài)，因此分析時(shí)需根據不同樣品用不同的酸來(lái)酸化。Chau等在測定水樣中甲基錫及無(wú)機錫時(shí)，為提高萃取效率，比較了用不同酸(鹽酸、溴化氫溶液、醋酸、硫酸)來(lái)酸化水樣，并用5mL 1%環(huán)庚二烯酚酮(tropolone)-苯溶液萃取。結果發(fā)現，鹽酸和溴化氫溶液可通過(guò)阻止Sn4+水解和容器壁吸附而提高Sn的回收率，但它們抑制二甲基錫和三甲基錫的回收;用醋酸酸化可提高二甲基錫和一甲基錫的回收率，但二甲基錫和無(wú)機錫的回收率降低;而用硫酸酸化不能提高這四種錫化合物的回收率。相對而言，樣品中加入鹽酸，經(jīng)振蕩或超聲后用溶劑萃取的操作方法較為常見(jiàn)。另外，HBr或HAc可以增強離子對效應，有效提高有機錫如一丁基錫的萃取效率。Vleinema等比較了幾種萃取劑萃取水樣中的丁基錫化合物，經(jīng)溴化氫溶液酸化過(guò)的樣品用苯和氯仿能完全萃取出三丁基錫和二丁基錫，用含0.05%環(huán)庚三烯酮的有機溶液能較好地萃取出三丁基錫、二丁基錫、一丁基錫和無(wú)機錫。雖然各文獻報道加入酸的濃度，處理時(shí)間與振搖方式有所不同，但這一過(guò)程均在室溫下進(jìn)行。最近，超聲已成為非生物樣品的常用萃取方式，而生物樣品常用低能攪拌方式如振搖、磁子攪拌等。對于萃取樣品的溶劑尚無(wú)一致選擇。通常使用的溶劑有：二氯甲烷、戊烷、己烷、異辛烷、乙酸乙酯、苯、甲苯、乙醚、DCM，另外也有人使用混合溶劑如己烷-乙酸乙酯、己烷-乙酸異丁酯、甲苯-乙酸異丁酯、己烷-乙醚、戊烷-乙醚。當用苯作萃取劑時(shí)，可加入過(guò)量的格林試劑，在操作上比較方便。而甲苯將干擾二甲基丁基錫的測定，氯仿和二氯甲烷可與格林試劑反應，因而進(jìn)行格林反應前需用其他溶劑進(jìn)行替換。降低介質(zhì)極性的溶劑如甲苯-酸(如醋酸)可滿(mǎn)足有機錫的萃取效率，并且有助于將有機錫選擇性地從沉淀中提取出來(lái)，以進(jìn)行經(jīng)典的衍生反應。在使用HCl時(shí)，對于生物樣品的鹽溶出效應或NaCI的離子對效應可增加有機錫從水相轉移到有機相的效率。由于甲基錫比具長(cháng)鏈的丁基錫更易極化和溶劑化，萃取時(shí)加入鹽可有效提高回收率，并且不同量的氯化鈉其鹽析效果不同。一般來(lái)說(shuō)，100mL水樣中加入3.6～4.0g的氯化鈉對全部甲基錫和無(wú)機錫的回收率都較好。Hattori等在測定環(huán)境水樣和底泥中二丁基錫、二丁基錫、二丙基錫、二苯基錫時(shí)，采用鹽酸酸化各樣品使有機錫化合物轉化成有機錫氯化物。雖然三烷基錫可直接用己烷萃取，但用己烷直接萃取二烷基錫的萃取率只有50%，先在各樣品中加入氯化鈉能克服此缺陷，加入氯化鈉和鹽酸的樣品再用己烷萃取，三烷基錫和二烷基錫的萃取率均為90%～100%。Shhora和Mastsui通過(guò)向樣品中加入1.5g NaCl和0.5mL濃鹽酸，并用10mL 0.05%環(huán)庚三酮-苯溶液萃取，干燥后用格林試劑衍生，GC-FPD測定分析牡礪中的丁基和苯基錫化合物，其中有機錫回收率達71%～74%。在無(wú)機錫同時(shí)存在時(shí)，有機錫可選擇性地被萃取并直接利用石墨爐原子吸收測定，不經(jīng)色譜分離。用HCl-己烷體系萃取，經(jīng)NaOH洗滌可除去一丁基錫與二丁基錫，達到與三丁基錫分離的目的。Forsyth等利用格林試劑衍生-GC-AAS測定葡萄酒和水果汁中的丁基錫、環(huán)己基錫、苯基錫化合物時(shí)，在樣品中先加入0.5g抗壞血酸，用濃鹽酸調節樣品pH至1，再用0.05%環(huán)庚三烯酮-25%戊烷二乙醚萃取。當樣品中含有一丁基錫時(shí)，抗壞血酸量要控制在0.5g，抗壞血酸用量的減小可提高一丁基錫的回收率。

　　常用極性溶劑為HCl水溶液、醋酸溶液，鹽酸或醋酸與極性溶劑的混合溶液如鹽酸-甲醇、鹽酸-丙酮、丙酮、1-丁醇，極性有機溶劑與非極性有機溶劑的混合液如二氯甲烷-甲醇等。最近微波萃取被用以縮短萃取時(shí)間至幾分鐘。Shawky等測定魚(yú)中三丁基錫時(shí)，向魚(yú)組織中加入0.5mol·L-1甲醇-乙酸溶液或0.5mol·L-1甲醇-醋酸溶液再用超聲處理或微波振蕩萃取。Han和Weber通過(guò)在0.5g牡礪組織中加入1mL甲醇和5mL 8.4mol·L-1鹽酸溶液，于60℃水浴中用50～60Hz超聲處理1h，使牡蠣完全溶解成橙黃色透明溶液來(lái)萃取牡礪中的有機錫化合物，其回收率為96%～104%。然而通常高溫、高濃度鹽酸以及加熱時(shí)間過(guò)長(cháng)也將致使某些有機錫失去有機基團。Desauzlers等在測定泥樣和生物樣中無(wú)機錫和甲基錫時(shí)，嘗試使用多種不同酸溶液進(jìn)行酸化，其中包括0.1mol·L-1鹽酸、2 mol·L-1鹽酸、8mol·L-1鹽酸-甲醇溶液、純醋酸。從回收率結果來(lái)看，0.1mol·L-1鹽酸無(wú)論對無(wú)機錫還是有機錫效果都較差;2 mol·L-1鹽酸和8mol·L-1鹽酸-甲醇溶液對無(wú)機錫萃取效果最好。由于泥樣中無(wú)機錫的含量較高，用這種酸體系酸化后測定無(wú)機錫和甲基錫，SnH4信號峰將會(huì )掩蓋甲基錫信號峰;純醋酸對三丁基錫的酸化效果最好，對一丁基錫和二丁基錫萃取效果也不錯。在很多情況下，一些固體樣品在利用酸或極性溶劑萃取后，再利用與之不相溶的溶劑如苯、二氯甲烷、異辛烷、氯仿-二氯甲烷、己烷、二氯甲烷-己烷、甲苯-乙酸異丁酯、甲苯-乙酸異丁酯、已烷-乙醚進(jìn)行液液萃取，可將有機錫從原來(lái)萃取液中提取出來(lái)。Sasaki等用3份30mL 1:1的0.5 mol·L-1鹽酸和甲醇溶液依次提取10g黃尾魚(yú)中的二丁基錫和二丁基錫，合并的提取液離心后，取L層清液濃縮至30mL，加入100mL飽和氯化鈉溶液，再用3份40mL正己烷萃取，離心后用0.1mol·L-1碳酸氫鈉溶液洗正己烷層。萃取液干燥濃縮后進(jìn)行衍生分析。利用環(huán)庚三烯酚酮(tropolone)或鹽溶出效應可增加有機錫在有機溶劑中的溶解性，提高萃取率。二乙基二巰基氨基甲酸鈉(DDTC)也可用于螯合萃取樣品基質(zhì)中的離子態(tài)有機錫。

　　固相萃取主要用于水樣分析，常用的萃取柱為C18柱、Cep-Pak-C18柱、Waters-Sep-Pak Classic cartridges C18反相柱與填C8、C2、苯基填料(1.2：1：1)的Maxi-Clean cartridges柱，也有將螯合試劑溶液預先通過(guò)柱子形成tropolone-Sep-Pak C18柱，還有人采用多孔樹(shù)脂柱。吸附在柱子上的有機錫可直接利用衍生試劑淋洗過(guò)柱，從而進(jìn)行柱上衍生，接著(zhù)加極性溶劑如甲醇將衍生物洗脫下來(lái);或者有機錫可直接形成螯合物吸附于柱上，再利用溶劑如乙醚、酸化乙醚、酸化乙酸乙酯、戊烷、二氯甲烷-己烷、甲醇-己烷等洗脫下來(lái)。Okoro等研究發(fā)現甲醇-酸消解有助于提高有機錫分析方法回收率，采用固相萃取對水中三丁基錫和二苯基錫的加標回收率分別是65%和70%，苯基錫回收率略高于丁基錫。

　　有機錫的超臨界流體萃取(SFE)與測定已得到較多的應用。SFE方法僅用于土壤與沉淀樣品，萃取時(shí)間短，有毒溶劑與酸使用量少，分析物損失少是這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)，但該方法對于一丁基錫的萃取回收率較低，為55%～62%。為提高一烷基錫與二烷基錫的萃取效率，可加入螯合劑如DEA-DDC或DDC，通過(guò)SFE萃取，而后再以有機溶劑萃取衍生。微波輔助萃取也被報道用于底泥樣品中丁基錫與苯基錫的提取，樣品中加入醋酸溶液，微波萃取時(shí)間僅需3～4min，該方法通過(guò)測定標準參考物質(zhì)NRCC PALS-1與BCRCRM 462進(jìn)行了驗證。

　　堿與酶水解通常用于生物樣品分析，使組織增溶，這樣樣品內含的有機錫更易于進(jìn)入萃取溶劑。一般而言，四甲基氫氧化銨(TMAH)水解溫度設置在室溫～60℃的范圍內，水解時(shí)間為幾個(gè)小時(shí)(如1～2h)。當用微波消解時(shí)，TMAH水解時(shí)間可由兒小時(shí)減到幾分鐘。生物樣品水解后，再利用tropolone-己烷溶液液-液萃取獲得有機錫?；蛘邔ι锼馊芤哼M(jìn)行pH校正后，用NaBEt4直接衍生，并同時(shí)結合有機溶劑萃取，這比經(jīng)典的格林試劑衍生方法有效，減少了萃取次數。另外，用KOH-60%甲醇、3% NaOH或NaHCO3洗滌有機溶劑萃取液皂化水解，或使衍生樣品通過(guò)弗羅里硅土柱后吹干，再用20%水～乙腈淋洗以除去共萃取的脂質(zhì)，然后進(jìn)行液液萃取，這一方法也可用于測定生物樣品中的有機錫化合物。但由于一烷基錫、二烷基錫化合物在堿萃取條件下的穩定性差，所以消化時(shí)間的控制很重要。另外，胃蛋白酶可在pH=2時(shí)用于消化酒樣，這有利于液液萃取時(shí)有機相與水相的清晰分層。Pannier等測定魚(yú)組織中丁基錫時(shí)，用發(fā)酵法提取生物樣中的目標化合物,具體步驟為：在8mL具蓋玻璃管中加入0.1～0.3g干魚(yú)樣或0.2～0.5g濕魚(yú)樣，依次加入4mL pH=7.5的磷酸鹽緩沖溶液、10mg脂肪酶姐和10mg蛋白酶X Ⅸ，恒溫37℃發(fā)酵4h，同時(shí)磁力攪拌，發(fā)酵完成后的萃取液可直接用于HG-GC-QFAAS分析測定。

　　將tropolone溶于非極性溶劑如二氯甲烷、苯、乙醚、甲苯、己烷中，可有效提高有機錫特別是一取代、二取代有機錫在低極性萃取溶劑與超臨界流體中的溶解性。tropolon。濃度在0.01%～0.5%范圍內，萃取效率無(wú)顯著(zhù)差異。用液體溶劑從生物或非生物樣品中萃取有機錫時(shí)使用tropolone可增加共存物的溶解性，所以在GC分析前必須先進(jìn)行凈化處理。另一種螯合劑DDC也較常使用，其他螯合試劑如EDTA、DEA-DDC同樣可以提高有機錫在超臨界流體CO2中的溶解性。

　　固相微萃取(SPME)是20世紀90年代由加拿大Waterloo大學(xué)的Pawliszyn及其同事提出的一項新型的無(wú)溶劑樣品萃取技術(shù)。它基于待測物在樣品及萃取介質(zhì)中平衡分配的原理，利用光纖的熔融石英或涂布有氣相色譜固定液的石英纖維作為吸附層有效萃取富集待測物。目前這一技術(shù)在分析領(lǐng)域中已備受重視.它成功解決了傳統樣品制備方法中的一系列問(wèn)題，如操作步驟繁瑣，使用大量有毒溶劑，被分析物易損失等。該技術(shù)在環(huán)境污染物分析方面的應用日益增加。結合頂空操作方法，檢測對象可為揮發(fā)或半揮發(fā)有機化合物。目前SPME技術(shù)已很好用干水樣有機錫形態(tài)分析方法中，它在一個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程中同時(shí)完成了取樣、氫化或乙基化衍生、萃取和富集，從而大大簡(jiǎn)化了待測物的前處理過(guò)程，獲得了對液體樣品中痕量有機錫萃取方法的重要進(jìn)展。