固相萃取柱知识点

1、使用阳离子固相萃取柱前为什么要用甲醇和水活化
要是使用的是高聚物基质的阳离子柱，可直接上样，不用活化，要是使用的是硅胶基质的阳离子柱，活化是为了打开键合在硅胶上的碳基团链，使之充分发生作用，甲醇是为了与碳链互溶，用水过度是为了能和样品溶液相溶。

2、固相萃取技术原理及应用
一、固相萃取基本原理与操作
1、固相萃取吸附剂与目标化合物之间的作用机理
固相萃取主要通过目标物与吸附剂之间的以下作用力来保留/吸附的
1）疏水作用力：如C18、C8、Silica、苯基柱等
2）离子交换作用：SAX, SCX，COOH、NH2等
3）物理吸附：Florsil、Alumina等
2、p H值对固相萃取的影响
pH值可以改变目标物/吸附剂的离子化或质子化程度。

对于强阳/阴离子交换柱来讲，因为吸附剂本身是完全离子化的状态，目标物必须完全离子化才可以保证其被吸附剂完全吸附保留。

而目标物的离子化程度则与pH值有关。

如对于弱碱性化合物来讲，其pH值必须小于其pKa值两个单位才可以保证目标物完全离子化，而对于弱酸性化合物，其pH值必须大于其pKa值两个单位才能保证其完全离子化。

对于弱阴/阳离子交换柱来讲，必须要保证吸附剂完全离子化才保证目标物的完全吸附，而溶液的pH值必须满足一定的条件才能保证其完全离子化。

3、固相萃取操作步骤及注意事项
针对填料保留机理的不同（填料保留目标化合物或保留杂质），操作稍有不同。

1）填料保留目标化合物
固相萃取操作一般有四步（见图1）：
Ø 活化---- 除去小柱内的杂质并创造一定的溶剂环境。

（注意整个过程不要使小柱干涸）
Ø 上样---- 将样品用一定的溶剂溶解，转移入柱并使组分保留在柱上。

（注意流速不要过快，以1ml/min为宜，最大不超过5ml/min）Ø 淋洗---- 最大程度除去干扰物。

（建议此过程结束后把小柱完全抽干）
Ø 洗脱---- 用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。

（注意流速不要过快，以1ml/min为宜）
如下图1:
2）填料保留杂质
固相萃取操作一般有三步（见图2）：
Ø 活化--除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境。

（注意整个过程不要使小柱干涸）
Ø 上样--将样品转移入柱，此时大部分目标化合物会随样品基液流出，杂质被保留在柱上，故此步骤要开始收集（注意流速不要过快）
Ø 洗脱---用小体积的溶剂将组分淋洗下来并收集，合并收集液。

（注意流速不要过快）
此种情况多用于食品或农残分析中去除色素。

如下图2：
二、固相萃取方法的建立与优化
固相萃取技术使用起来虽然比液液萃取简单，但建立一个固相萃取的方法并无快捷方式可走。

建立固相萃取方法必须考虑与萃取过程相关的多种因素，归纳起来可通过下图来了解：方法建立如下图片1.jpg：
方法建立如下图片2.jpg：
1、初步固相萃取方法的建立
建立初步的萃取方法要考虑:
·选择合适的SPE柱
·选择合适的固相萃取方法
·方法的优化
2、固相萃取柱的选择<
1）柱填料的选择
首选根据目标化合物与干扰物的差异，如极性，分子量，pka值等，选择合适的填料。

固相萃取柱的选择如下图片.j p g：
2）固相萃取柱规格的选择对于反相、正相和吸附型固相萃取柱来说，被萃取样品的质量不超SPE柱填料的5%（参考值，同一种SPE柱对不同的目标物选择性不同，吸附容量不同）；<P 0cm="0cm" 0cm? 0pt?>离子交换型的固相萃取柱，必须考虑离子交换的容量。

不同厂家的小柱离子交换容量稍有差异。

下表附SPE小柱的容量和洗脱参数
SPE柱上样容量和洗脱体积的选择
规格最大上样量最小洗脱体积
100mg/1mL5mg250µL
200mg/3mL10mg500µL
500mg/6mL25mg 1.2mL
1g/6mL50mg 2.4mL
3、选择合适的固相萃取方法
固相萃取的保留机制可分为两种：
·吸附剂（填料）保留目标化合物：绝大多数化合物应用此机制，填料保留其目标组分及少量杂质，通过淋洗步骤去除吸附在柱上的少量杂质，最后选择合适的（洗脱）溶剂把目标组分洗脱下来。

根据吸附剂的保留机理可进一步分为：
（1）反相（C18,C8,CN,Phenyl,C4,C1）
·分析物：非极性至中等极性
·基质：水溶性
·方法：
a.活化：通常用水溶性有机溶剂如甲醇活化，然后用水平衡
b.淋洗：含0-50%极性溶剂的缓冲溶液淋洗杂质
c.洗脱：极性或非极性溶剂洗脱目标物
（2）正相（Silica, Florisil,Diol,NH2）
·分析物：中等极性到强极性
·基质：非极性至中等极性
·方法：
a.活化：非极性有机溶剂
b.洗脱：非极性有机溶剂
如下图片：
（3）阳离子交换（SCX,PRS,COOH）
u 分析物：阳离子（碱性）化合物
u 方法：
1.活化：用于非极性有机溶剂中的样品时，可用样品溶剂来活化；在用于极性溶剂中的样品时，可用水溶性有机溶剂过柱后，然后用水平衡，最后再用适当pH值的缓冲溶液进行平衡。

2.上样：样品溶液pH值要小于其pKa两个单位（以保证其带电荷）
3.洗脱：洗脱溶液pH值要大于其pKa两个单位（中和分析物的电荷）
（4）阴离子交换（SAX,PSA,NH2，PAX/MAX ）
u 分析物：阴离子（酸性）化合物
u 方法：
1.活化：用于非极性有机溶剂中的样品时，可用样品溶剂来活化；在用于极性溶剂中的样品时，可用水溶性有机溶剂活化后，然后用水平衡，最后再用适当pH值的缓冲溶液进行平衡。

2.上样：样品溶液pH值要大于其pKa两个单位（以保证其带电荷）。

3.洗脱：洗脱溶液pH值要小于其pKa两个单位（中和分析物的电荷）。

u 吸附剂（填料）保留杂质：
食品中色素等杂质的去除多用此机制。

填料保留杂质而不保留或只保留极少量的目标组分，所以上样后即开始收集目标组分，最后用目标物所在的溶剂进一步洗脱。

合并两部分收集液。

（1）活化：以样品所在的有机溶剂进化活化，1-2柱管体积
（2）上样：提取液转移至柱内，并收集流出液
（3）洗脱：用样品所在的有机溶剂进一步洗脱，收集流出液。

合并上样和洗脱流出液。

4、固相萃取方法的优化
1）影响萃取效率的因素
（1）填料（固定相）----- 核心
选择合适的SPE柱是保证理想结果的前提。

（2）洗脱溶剂的强度：
Ø 采用正相固定相时，溶剂强度随其极性增强而增加；
Ø 采用反相固定相时，溶剂强度随极性减弱而增强。

（3）pH值：
离子交换固定相、被分析物和干扰物质的pKa各不相同。

通过调节pH大小，可以使固定相带电荷，被分析物带相反电荷，而使干扰物质不带电荷；或者反过来，使固定相带电荷，干扰物质带相反电荷，而使被分析物不带电荷。

（4）操作：控制合适的流速、活化的时不要让柱干涸等
2）常见问题及解决方法
·分析物回收率低
·萃取重现性差
·洗脱馏分中含有干扰物
·SPE柱流速降低或阻塞
具体解决方案如下：
A. 分析物回收率低
•未保留？
•被淋洗？
•未被洗脱或部分洗脱？
首先要把上样液、淋洗液、洗脱液均收集，进样分析，确定问题来源
回收率差如下图片：
重现性差如下图片：相关图片如下：
相关图片如下：
3、固相萃取技术及其应用网址链接：/view/ce9a16d7c1c708a1284a44f9.html
4、固相萃取技术的应用
2010-7-13 再先进的技术，因此。

也要服从实用性，否则就没有生命力。

有一个较大的改动就是很多项目，2003版的食品卫生检测方法”规范系列中。

尤其是农药项目的前处置普遍使用了固相萃取技术。

现针对这一技术的原理、使用和误区进行探讨。

一．固相萃取技术简介
发展于上世纪70年代，固相萃取（SolidPhaseExtraction简称SPE技术。

由于其具有高效、可靠、消耗试剂少等优点，许多领域取代了保守的液－液萃取而成为样品前处理的有效手段。

这其实是引起使用不当的主要源由之一。

把SPE小柱看作一根液相色谱柱，一些传统的介绍SPE书籍将其归于一个液相色谱的原理。

不如把它看成单纯的萃取剂更合适，因为：液相色谱的重点在于分离，而SPE重点在于萃取。

二是富集, 固相萃取装置在样品处置中的作用分两种：一是净化。

这两种作用可能同时存在
其长处在于方便和消耗试剂少，固体萃取和液－液萃取相比。

短处在于批次间的重复性难以保证。

出现这种情况的原因在于：液体试剂的重复性好，只要其纯度可靠，不同年代的产品的物理化学性质都是可靠的而固体萃取剂
就算保证了纯度外，还存在着颗粒度的差别，外形的差异等液体试剂不存在且难以衡量的因素，不同年代不同批号的萃取性质可能会有较大的区别。

固相萃取应该在色谱分析的前处理上得到很好的应用：有机溶剂用得很少，从理论上和厂家宣传来看。

可批量处理样品，既可富集，又能除杂质，给人印象是前处理的革命性进步。

然而现实情况，起码在国内，虽然推广了多年，实际应用还是相当有限。

与我使用方式和期望有关，SPE应用得不广。

也与它自身的局限有关。

对于供应商来说，从经济利益动身，向来都是忽略固相萃取的局限与不足。

固相萃取可以作为前处理手段的一个很好补充，但是使用时，一定要清醒知道到优点和缺点，注意因地制宜，扬长避短。

二、固相萃取的应用优势
即用固相萃取会比普通的溶剂萃取更理想，什么项目的前处置适合使用固相萃取技术。

个人认为有以下几种情况：
一）水中有机物的前处理。

用固相萃取的优势在于此类惯例处置基本上是用与水不相溶的有机溶剂振荡萃取。

1可以定量地重复前处理过程。

却无法控制振荡频率，溶剂振荡的操作一般只能
要求到控制时间的水平。

强度，动作，知道，每个人的振荡动作是不同的就是同一个人，也很难保证始终划一的动作。

所以说，溶液萃取的动作是不定量，不能重复的
比较容易坚持过柱和洗脱速度的均一和稳定，而在应用固相萃取时。

因此，固相萃取的萃取过程是可以重复，可定量的
文章链接：中国食品机械设备网/Tech_news/Detail/20850.html。