SPE固相萃取(类型的选择以及行业应用)
固相萃取SPE
固相萃取SPE一、概念和原理固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是一项从八十年代中期开始发展起来的样品前处理技术。
主要用于液体中的半挥发性、难挥发性物质的检测基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程，利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物与干扰化合物分离，达到分离和富集目标化合物的目的。
SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。
其分离机理是利用杂质或目标化合物与样品技术基体溶剂和吸附剂之间亲和力的相对大小。
二、SPE的模式及原理1、正相SPE采用比样品本身更强极性的溶剂洗脱吸附的分析物质①吸附剂（固定相）：极性键合相和极性吸附剂，如硅胶键合－NH2、－CN，-Diol（二醇基）silica、florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等．②原理：分析物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用。
③作用机理：极性-极性、偶极-偶极、偶极-诱导偶极、氢键，π-π键等。
④流动相：非极性、中等极性⑤固定相：极性。
⑥分析物质：极性、中等极性、非极性⑦应用：从非极性溶剂样品中萃取极性化合物。
⑧常用正相固相萃取柱极性官能团键合硅胶-CN，-NH2，-Diol极性吸附物质ProElut TM-Silica，ProElutTM-Florisi ProElutTM-Alumina2、反相SPE用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目标物质。
①吸附剂（固定相）：非极性或弱极性，如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。
②分析物中的CH键+ 硅胶表面官能团→吸附→极性溶液中的弱有机分析物→保留在SPE。
③作用机理：非极性-非极性相互作用，如范德华力或色散力。
④流动相：极性（水溶液）或中等极性⑤固定相：非极性⑥分离对象：中等到非极性物质⑦应用：强极性的溶剂中（如水样）萃取是非极性或弱极性的化合物。
固相萃取技术及其应用
产地：天津恒奥科技
技术参数 1.样品数分为：12孔、24孔、36孔 2.温控精度：±1℃ 3.温度范围：室温-150℃ 4.温控方式：4位数显/PID调节/过热保护 5.电源：220V 50HZ 主要特点 1.HGC系列氮吹仪，样品位数多（12孔、24孔、36孔）。 2.方便灵巧的通气方式。 3.随意可调的高度，适用各种场合 要求。 4.该装置还可以作为普通的干式恒温器使用。 5.加热方式：采用新的PTC元件，干式加热，污染小。 仪器介绍 该装置采用固相萃取前处理技术，通过将氮气吹入加热样品，使之含有的未知多类、多种物质迅速得到分离、净化，
固相萃取实质上是一种液相色谱的分离，所以凡是液相色谱柱填料的材料都能用于固相萃取，但由于液相色谱的 柱压相对较高，要求住效较高，故对填料粒度的要求较为严格，对填料的粒径分布要求也较高(范围很窄)。固相萃取 柱上所加压一般都不大，分离的目的只是把目标物与干扰化合物和基体分开，对柱效的要求一般不高，此它的填料都 较粗，一般小于40 um即可，粒径分布要求也不严格，成本较低。固相萃取常用吸附剂的类型及用途参见表2，其中所 用填料为硅胶，而AL2O3、Florisil、石墨碳和树脂都可作为填料．
1 固相萃取的原理：
SPE就是利用固体吸附剂吸附液体样品中的目标物，使目标物与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗 脱或加热解吸附，达到分离和富集目标物的目的。 固相萃取不需要大量互不相溶的溶剂，处理过程中不会产生乳化现 象；因采用高效、高选择性的吸附剂(固定相)，固相萃取能显著减少溶剂的用量；固相萃取的预处理过程简单，费用 低。
固相萃取实质上是一种液相色谱分离，其主要分离模式也与液相色谱相同，可分为正相固相萃取、反相固相萃取 及离子交换固相萃取。SPE所用的吸附剂也与色谱常用的固定相相同，只是在粒度上有所区别。正相固相萃取所用的吸 附剂都是极性的，吸附剂极性大于洗脱液极性，用来萃取极性物质。在正相萃取时目标物如何保留在吸附剂上，取决 于目标物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用，其中包括了氢键、π～π键相互作用、偶极～偶 极相互作用、偶极～诱导偶极相互作性小于洗脱液极性， 所萃取的目标物通常是中等极性到非极性化合物，目标物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用，主要是非极性～非极 性相互的色散力。离子交换固相萃取用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，所萃取的目标物是带有电荷的化合物， 目标物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力。
固相萃取简介及应用
固相萃取简介及应用固相萃取(Solid Phase Extraction，简称SPE)就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。
与液—液萃取相比固相萃取有很多优点：固相萃取不需要大量互不相溶的溶剂，处理过程中不会产生乳化现象，它采用高效﹑高选择性的吸附剂（固定相），能显著减少溶剂的用量，简化样品于处理过程，同时所需费用也有所减少。
一般说来固相萃取所需时间为液—液萃取的1/2，费用为液—液萃取的1/5。
其缺点是：目标化合物的回收率和精密度要低于液－液萃取。
固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。
在固相萃取过程中，固相对分析物的吸附能力大于样品基液。
当样品通过固相柱时，分析物被吸附在固体填料表面，其他样品组分则通过柱子。
然后在使用适当溶剂将分析物洗脱下来。
目前使用最广泛的SPE柱填料是键合硅胶，其次是聚合树脂。
图1 固相萃取基本步骤示意图固相萃取的基本程序固相萃取的基本程序可分为以下五个步骤，但在实际应用中可根据最后分析手段对样品的要求对这五个步骤进行增加或减少。
比如，当使用离子交换原理进行样品萃取时就需要增加调节萃取体系pH的步骤。
1．固相萃取小柱的选择根据分析物及杂质的具体性质选择合适的SPE小柱，一般常见的分析物可根据国标选择，出现较新的分析目标时SPE小柱生产厂家也会推出相应的解决方案，可依据选择。
2．固相柱的预处理为保证良好的萃取再现性，固相柱必须用适当溶剂进行预处理：对固相柱进行活化，展开碳氢链增加和分析物作用的表面积；对固相柱进行清洗，去除固相柱上的杂质。
3．添加样品将样品加于固相柱中，用正压或负压使样品通过萃取柱。
控制流速，对于生物样品，一般在1.5ml/min。
对于以离子交换为作用机理的萃取，样品通过SPE柱的速度应该适当降低，以保证分析物有足够的时间与SPE柱填料的离子交换功能团发生作用。
固相萃取技术在环境分析中的应用
由表1可知,极 性溶剂如甲醇和 乙腈,洗脱效果对 大环多环芳烃效 果较差,四氢呋喃 居中,而极性较小 的二氯甲烷和苯 洗脱效果较好,对 4种多环芳烃的回 收率均较好。
这是因为甲醇和乙腈对多环芳烃的溶解能力 较差,对反相色谱而言,它们是弱洗脱剂,不能将 在反相色谱上k值较大的多环芳烃有效地淋洗下 来。而二氯甲烷和苯的极性与多环芳烃的极性相 似,吸附于C18表面上的多环芳烃在这两种溶剂中 具有较大的溶解度,因此可获得较高的回收率。
固相萃取技术在环境分析中的应用
主要内容
1
固相萃取技术简介
2
3
固相萃取技术在环境中的应用 固相萃取技术应用现状及展望
1、固相萃取技术简介
1.1、
在分析化学中,样品预处理的好坏是影 响分析灵敏度、准确度和分析速度的重要 因素。固相萃取技术（SPE）就是一种样 品预处理中的样本富集方法。 SPE技术自 上世纪70年代后期问世以来，发展迅速， 广泛应用于环境、制药、临床医学、食品 等领域 。
SPE特别适合远距离采集样品的处理,采样后 立即进行固相萃取,使待测组分吸附在固相上, 不但可缩小样品体积,减少了运输的麻烦,更主 要的是吸附在固相上的组分往往比存放在冰箱 内的样品更稳定,不易受光、热、微生物的作用 发生各种化学、物理的变化。
SPE分离模式可分为正相(吸附剂极性大于洗 脱液极性)、反相(吸附剂极性小于洗脱液极性)、 离子交换和吸附。其作用机理包括氢键、偶极 作用、疏水性相互作用和静电吸引力等。
第二步:加样 使样品经过小柱,弃去废液。 第三步:除去干扰杂质 用中等强度的溶剂,将干扰组分洗脱下来, 同时保持分析物仍留在柱上。对反相萃取柱, 清洗溶剂是含适当浓度的洗脱液,挥干溶剂 以备后用。
06)SPE基础原理及应用
06)SPE基础原理及应用SPE（Solid Phase Extraction，固相萃取）是一种常用的样品预处理技术，主要用于分离和富集目标分析物，提高分析灵敏度和准确性。
其基本原理是利用吸附剂来吸附目标分析物，然后通过洗脱将目标物从吸附剂上脱附出来。
SPE广泛应用于食品安全、环境监测、药物分析等领域。
SPE的基本原理是选择一个合适的吸附剂，在其表面上吸附目标分析物。
吸附剂通常是一种具有特定吸附性能的固体材料，如硅胶、C18、活性炭等。
样品通过固相柱，目标物吸附在吸附剂上，而其他干扰物则被排除。
洗脱溶液可以选择性地将目标物从吸附剂上洗脱出来。
通过控制洗脱条件，可以实现目标物的富集和分离。
SPE的应用非常广泛。
在食品安全领域，比如农药残留分析，可以利用SPE技术对样品中的农药进行富集和分离，提高检测灵敏度。
在环境监测中，可以用SPE技术对水样、土壤样品中的有机污染物进行富集和分离，以便更好地进行分析和检测。
在药物分析中，SPE常用于药物代谢产物的分离和富集，以便进行药物代谢研究。
SPE技术的优点主要有以下几个方面。
首先，SPE技术操作简单，易于掌握。
其次，SPE可以快速富集和分离目标物，提高分析灵敏度和准确性。
另外，SPE可以选择性地富集目标物，减少其他干扰物的影响。
此外，SPE还可以适应不同样品矩阵的处理要求，具有较好的灵活性。
然而，SPE技术也存在一定的局限性。
首先，SPE技术对吸附剂的选择和洗脱条件的控制要求较高，需要进行大量的试验和优化。
其次，SPE技术在处理大样品量时，速度较慢，需要较长的处理时间。
另外，SPE技术有时可能存在一定的选择性问题，不同的样品矩阵可能对吸附剂的选择和性能产生影响。
为了提高SPE技术的性能和适应性，目前已经出现了许多改进的方法和新的吸附剂材料。
比如，固相体的化学修饰可以增加吸附剂的选择性和适应性。
此外，新型纳米材料的应用也为SPE技术的发展提供了新的机遇。
总的来说，SPE技术作为一种常用的样品预处理技术，在分析化学领域有着广泛的应用。
06)SPE基础原理及应用
06)SPE基础原理及应用SPE（固相萃取）技术是一种用于分离、浓缩和提取化合物的方法，其基本原理和应用非常广泛。
本文将详细介绍SPE的基础原理以及其在实际应用中的一些典型场景。
SPE的基础原理可以概括为四个步骤：样品预处理、固相萃取柱的条件设定、萃取过程以及萃取物的回收和分析。
首先是样品预处理。
样品预处理是指将待分析的样品进行预处理，包括固体样品的研磨、液体样品的稀释等。
这一步骤的目的是使样品更适合于后续的固相萃取。
其次是固相萃取柱的条件设定。
在这一步骤中，需要选择合适的固相填料，调整样品的pH、离子强度和有机溶剂的成分等因素，以使目标化合物能够与固相填料发生适当的相互作用。
不同的固相填料适用于不同类型的化合物，常见的填料有C18、C8、C2、环糊精、离子交换树脂等。
接下来是萃取过程。
样品经过预处理后，可以将其通过SPE柱进行处理。
样品溶液被加至固相柱中，随后可以使用不同的洗涤剂和淋洗溶剂，以去除干扰物或其他非目标化合物。
萃取时间、洗涤剂和淋洗溶剂的选择，对于分离和富集目标化合物都至关重要。
最后是萃取物的回收和分析。
萃取物被从柱洗脱后，可以通过吹扫、浓缩、浓缩替代剂、超滤等方法，使其适合后续的分析。
SPE方法通常与色谱、质谱等分析方法相结合，以分离和定量所需的目标化合物。
SPE技术在实际应用中有着广泛的应用场景，以下是几个典型的应用示例：1.环境污染物的分析：SPE方法可以用于水体、土壤、空气等环境样品中的有机污染物分析。
例如，可以使用SPE柱来去除样品中的溶剂残留、重金属离子或其他干扰物质，从而实现对目标污染物的富集和分析。
2.食品和饮料分析：SPE方法被广泛应用于食品和饮料行业中，以检测其中的农药残留、食品添加剂、毒素等。
该技术可以对样品中的化合物进行快速、高效、选择性的富集和分离，从而提高分析的准确性和可靠性。
3.制药和生物医学领域：SPE方法在制药和生物医学领域中也有着广泛的应用。
例如，可以使用SPE技术从血液、尿液等生物样品中提取和富集药物、代谢产物以及其他生物标志物，以支持药物代谢研究、药物监测等方面的工作。
固相萃取(SPE)技术的介绍和实际应用
二.SPE基本原理
SPE也是一个柱色谱分离过程，分离机理、 固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱 （HPLC）有许多相似之处。 但是SPE柱的填料粒径（>40µm）要比HPLC 填料（3~10µm）大。由于短的柱床和大的粒 径，SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。 因此，用SPE只能分开保留性质有很大差别 的化合物。 与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。
以硅胶为基质的固定相的分类
Increasing polarity NON-POLAR PHASES C18 C2 CH PH Octadecyl Ethyl Cyclohexyl Phenyl POLAR PHASES CN 2OH NH2 SI Cyanopropyl Diol Aminopropyl Silica
1、Dependence of Sorption on Sample pH
If a compound is ionizable, the extraction will be pH dependent.
Monomethyl (MMP), Monoethyl (MEP), Mono-n-propyl (MPRP), Mono-n-butyl (MBP), Mono-n-pentyl (MPEP), Mono-n-octyl (MOP) Phthalates（邻苯二甲酸盐酯）
硅胶键合离子交换剂 Weak or Strong Acids/Bases
SCX PRS CBA SAX PSA NH2 Strong anion Strong anion, pKa <1 Weak anion, pKa 4.8 Strong cation Weak cation, pKa 10.9, 10.1 Weak cation, pKa 9.8 SO3SO3CO2H N+Me3 NHCH2CH2NH2 NH2 0.7meq/g 0.3meq/g pH-sensitive 0.8meq/g pH-sensitive pH-sensitive
固相萃取分类
固相萃取分类固相萃取（Solid-phase extraction，简称SPE）是一种常用的样品前处理方法，广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全等领域。
它通过将待分析样品中的目标化合物吸附到固定相上，再用洗脱剂将目标化合物从固相上洗脱下来，从而实现对目标化合物的分离和富集。
固相萃取的分类主要包括以下几种：1. 正相固相萃取（Normal phase solid-phase extraction）：正相固相萃取是指固定相表面具有极性官能团，适用于极性化合物的富集。
常用的固定相材料包括硅胶、氨基硅胶等。
正相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的亲和作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
2. 反相固相萃取（Reverse phase solid-phase extraction）：反相固相萃取是指固定相表面具有疏水性官能团，适用于非极性或疏水性化合物的富集。
常用的固定相材料包括C18、C8等疏水性材料。
反相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的疏水作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
3. 混合模式固相萃取（Mixed-mode solid-phase extraction）：混合模式固相萃取是指固定相表面同时具有正相和反相性质的官能团，适用于同时富集极性和非极性化合物的样品。
通过在固定相上引入具有不同官能团的化合物，可以实现对不同性质的化合物的选择性富集。
4. 选择性固相萃取（Selective solid-phase extraction）：选择性固相萃取是指通过选择特定的固定相材料或添加适当的修饰剂，实现对特定化合物的选择性富集。
常用的选择性固相萃取方法包括分子印迹固相萃取、固相微萃取等。
分子印迹固相萃取通过在固相上引入与目标化合物具有亲和性的模板分子，实现对目标化合物的高选择性富集。
固相萃取分类
固相萃取分类
固相萃取是一种分离和富集化合物的技术，广泛应用于环境、食品、医药、农业等领域。
根据萃取柱填充剂的不同，固相萃取可以分为以下几类：
1. 硅胶固相萃取（SPE）
硅胶固相萃取是最常用的固相萃取技术之一。
它使用硅胶作为填充剂，通过化学吸附和分配平衡来富集目标化合物。
硅胶固相萃取可以根据不同的化学性质进行分离和富集，如正相、反相、离子交换等。
2. 碳固相萃取（C18）
碳固相萃取是一种正相固相萃取技术，使用碳作为填充剂。
它适用于富集极性化合物，如酚类、酸类、醇类等。
碳固相萃取还可以用于去除样品中的色素和杂质。
3. 聚合物固相萃取（PSP）
聚合物固相萃取是一种新型的固相萃取技术，使用聚合物作为填充剂。
它具有高选择性、高灵敏度和高稳定性等优点，适用于富集极性和非极性化合物。
4. 氧化铝固相萃取（Al2O3）
氧化铝固相萃取是一种离子交换固相萃取技术，使用氧化铝作为填充剂。
它适用于富集阳离子和阴离子化合物，如金属离子、有机酸、氨基酸等。
5. 硅藻土固相萃取（SPE）
硅藻土固相萃取是一种新型的固相萃取技术，使用硅藻土作为填充剂。
它具有高选择性、高灵敏度和高稳定性等优点，适用于富集极性和非极性化合物。
硅藻土固相萃取还可以用于去除样品中的色素和杂质。
总之，不同的固相萃取技术适用于不同的化合物和样品类型，选择合适的固相萃取技术可以提高分离和富集的效率和准确性。
SPE
SPE定义SPE，固相萃取( Solid Phase Extraction,简称SPE)是1 种用途广泛而且越来越受欢迎的样品前处理技术。
SPE 是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附, 与样品的基体和干扰化合物分离, 然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附, 达到分离和富集目标化合物的目的。
与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率，更有效的将分析物与干扰组分分离，减少样品预处理过程，操作简单、省时、省力。
广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。
因其具有安全、回收率高, 重现性好、操作简便、快速、应用范围广、易实现自动化操作[等特点, 从而显示出良好的发展前景, 在相关领域的应用越来越多[。
从1978 年美国Waters 公司首先将一次性SPE 商品柱投放到市场以来,据不完全统计, SPE 商品柱一直以每年10%的增长速度。
SPE装置SPE 装置一般由柱管、烧结垫, 固定相3 部分组成,其中固定相是SPE 柱中最重要的部分。
最常见的固定相是键合的硅胶材料, 也有很多非硅胶基的固定相被广泛应用。
工作原理固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程,主要适用于水中组分的处理。
吸附剂是固相,而液相是萃取过程中的水样或解析过程的有机溶剂。
当水样通过装有合适吸附剂的SPE 柱时,其中某些痕量待测物质被保留在固定相当中,然后再用少量的选择性溶剂浏兑,因此, SpE 是同时进行萃取和浓缩的有效方法。
由于其工作原理、固定相、溶剂的选择等方面与高效液相色谱有许多相似之处，SPE也可以近似的看成是一个简单的柱色谱过程。
固相萃取(SPE) 技术基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程；也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。
SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。
较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量良溶剂洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。
固相萃取技术原理与应用
固相萃取技术原理与应用固相萃取技术（Solid-Phase Extraction, SPE）是一种常用的样品净化和富集技术，通常应用于环境分析、食品安全检测、生物医学研究等领域。
其原理是利用吸附剂对样品中的目标物质进行选择性吸附，然后通过洗脱步骤将目标物质从吸附剂上解吸回来，以得到富集的目标物质。
固相萃取技术的原理基于吸附与解吸的平衡过程。
吸附剂通常为一种固体材料，如吸附树脂、硅胶、化学纤维等。
这些吸附剂具有高比表面积和大孔隙度，能够提供充足的吸附位点。
在固相萃取过程中，样品通常是液态的，可以是溶液、悬浮液或悬浮物。
当样品通过吸附剂时，目标物质与吸附剂表面相互作用，发生物理吸附或化学吸附过程。
这个过程遵循吸附定律，即目标物质与吸附剂之间形成平衡，吸附速率与解吸速率相等。
目标物质的吸附与解吸是受多种因素影响的，如吸附剂的性质、溶液的pH值、离子强度、温度等。
固相萃取技术的应用非常广泛。
其中一个主要应用领域是环境分析。
环境样品通常包含多种复杂的有机污染物和无机污染物，需要进行富集和净化处理才能进行分析。
固相萃取技术具有选择性好、操作简便、分析灵敏度高等优点，可以有效地富集和净化环境样品中的目标污染物，提高分析的准确性和灵敏度。
例如，水样中的有机污染物可以采用固相萃取技术进行富集，然后通过气相色谱-质谱联用仪器进行分析。
食品安全检测也是固相萃取技术的一个重要应用领域。
食品中常常存在着农药残留、兽药残留、重金属等有害物质，需要进行检测和分析。
固相萃取技术可以有效地提取和富集食品中的有害物质，减少样品处理步骤，简化分析流程，提高检测灵敏度和准确性。
例如，固相萃取柱可以用于富集农产品中的农药残留，然后采用色谱等仪器进行分析。
此外，固相萃取技术还广泛应用于生物医学研究领域。
例如，在药物代谢动力学研究中，需要对体内外样品进行富集和净化处理，以获得低浓度目标物质。
固相萃取技术可以应用于血清、尿液、脑脊液等生物样品中的目标物质富集，以提高药物代谢产物的检测灵敏度。
SPE 技术基础介绍
• 样品中药物的含量?
SPE方法的建立——活化
• 柱预处理有两个目的:一个目的是除去填料中可能存在的杂质；另一个目 的是使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性。填料未经预处理或者未被 溶剂湿润，能引起溶质过早穿透，影响回收率。
目标物
吸附剂
7
基质
萃取与固相萃取概述 容量与洗脱体积
50mg 100mg 200mg 500mg 1000mg 5g 10g
< 2.5mg 125uL < 5mg 250uL < 10mg 500uL < 25mg 1mL
容量
< 50mg 2mL < 0.25g 10mL
吸附剂重量的5%
洗脱体积
2倍于吸附剂容量 8
•
去除影响分析物检测干扰物质
•
• •
去除仪器和色谱柱使用寿命的干扰
浓缩目标分析物 溶剂转换， 转换成匹配仪器检测的溶剂
理解固相萃取－色谱过程
固相萃取柱
液相色谱柱
理解固相萃取 SPE柱与液相柱的区别
SPE也是一个柱色谱分离过程，分离机理、固定相和溶剂的选择等方 面与高效液相色谱（HPLC）有许多相似之处。 但是SPE柱的填料粒径（>40µm）要比HPLC填料（3~10µm）大的多。 由于短的柱床和大的粒径，SPE柱柱效要比HPLC柱低。因此，用 SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物。一个高效HPLC柱能够 产生10000以上的塔板，而从一个SPE柱能获得10~50塔板。 SPE柱是一次性使用。 pH耐受范围比LC柱要宽 ，传统的硅胶基质吸附剂液相柱的pH范围为 2~8，而同类的SPE柱则远超出这个范围
固相萃取仪的相关适用介绍
固相萃取仪的相关适用介绍固相萃取（SPE）是一种常见的样品准备方法，用于从复杂的混合物中提取和富集化合物。
固相萃取仪是用于执行固相萃取的仪器设备，可以提高样品准备的自动化程度和效率。
工作原理固相萃取仪主要包含以下四个组件：•注射器：用于将样品加入SPE柱中。
•SPE柱：含有固定相的柱子，该固定相可以选择性地吸附出化合物。
•泵：用于控制溶剂的流动速率和压力。
•集合瓶：用于收集从SPE柱中冲洗出和洗脱出的化合物。
固相萃取仪的工作原理如下：1.使用注射器将样品加入SPE柱中。
2.通过泵将洗涤溶剂送入SPE柱中，使其中的杂质被冲洗出去。
3.使用洗脱溶剂将萃取的化合物从固相上洗脱，并将其收集到集合瓶中。
适用范围固相萃取仪广泛应用于食品、环境、生物、制药等多个领域。
在这些领域，固相萃取主要用于以下几个方面：食品固相萃取仪可以用于提取和富集食品中的污染物和添加物，如农药、塑化剂和色素等。
它可以提供准确和可重复的结果，并有助于与法律法规和国际标准的符合性。
环境固相萃取仪可以用于提取和富集环境样品中的污染物，如水、土壤和大气中的挥发性有机物。
它可以提供高效和选择性的分离，并且可以适应各种矩阵和方法。
生物固相萃取仪可以用于提取和富集生物样品中的化合物，如血清、尿液和组织等。
它可以提供高效和选择性的富集，从而可以获得更准确的结果并帮助诊断疾病。
制药固相萃取仪可以用于纯化和富集化合物，以便进行制药、化妆品和其他化学品的生产。
它可以提供非常纯净的化合物，有助于确保制药工艺的一致性和质量。
结论固相萃取仪是一种广泛应用的分析化学工具，可以用于提取和富集不同样品中的化合物。
使用固相萃取仪可以提高样品准备的自动化程度和效率，同时还可以提供高分离选择性和准确性的分离。
固相萃取SPE小柱分类和典型应用
DEA-Diethylaminopropyl(
Weak)
阴离子交换萃
取碱性缓冲溶液
高离子强度缓冲
溶液
水基质：
水
酸性缓冲溶液
生物流体
阳离子：
胺类
嘧啶类
SCXBenzenesulfonic
Acid(Strong)
PRS-Propylsulfonic
共价萃取
键合官能团分析官能团基质典型洗脱溶液应用范围
续表1
上海泉岛公司---色谱耗材专家021-62118946 62118949
甲醇酚类
乙酸乙酯
水基质：
水
流体
疏水基：
芳香环
烷基链
PPL
爆炸物
农药
乙腈
甲醇
乙酸乙酯
水基质：
水
流体
疏水基：
芳香环
水
生物流体
缓冲溶液
特殊相AccuCAT 阴，阳离子
键合官能团分析官能团基质典型洗脱溶液应用范围
续表1
上海泉岛公司---色谱耗材专家021-62118946 62118949
烷基链
ENV
水基质： 乙腈药物
水
流体
疏水基：
芳香环
烷基链
LMS
Tricyclics
Benzodiazepines
甲醇
碱性甲醇
水基质：
生物流体
疏水基：
芳香环
烷基链
TCA
有机酸
儿茶酚胺类
碱性药物
酸性/碱性缓冲溶
液
用于色谱分析固相萃取_SPE_技术的演变和现状
化学试剂,2007,29(1),15～22;58专论与综述用于色谱分析固相萃取(SPE )技术的演变和现状傅若农(北京理工大学化学系,北京 100081)摘要:SPE 是一种最常使用的样品制备方法,不仅适于萃取富集空气中痕量有机化合物,而且也广泛用于水样的预处理和许多生物样品中被测定组分的富集。
阐述了半个世纪以来SPE 的演变过程,简述了各种类型SPE 材料的性能和特点,实际分析中常用的SPE 材料有无机物如硅胶和弗罗里硅土;键合各种化学基团的硅胶;苯乙烯-二乙烯基苯的聚合物,以及带各种极性基团的这种聚合物;各种碳吸附剂。
还简述了近年开发出来的高选择SPE 材料,如免疫吸附剂、分子印迹聚合物。
关键词:固相萃取;色谱分析中图分类号:O658.2 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2007)01-0015-08收稿日期:2006-09-25作者简介:傅若农(1930-),男,内蒙古兴和县人,教授,主要研究方向为气相色谱和毛细管气相色谱新固定相,裂解气相色谱和毛细管电泳。
色谱试剂是化学试剂当中的一大门类,色谱在半个多世纪的发展过程中,成为十分普及的分析方法,而进行色谱分析之前的样品前处理又是十分关键的步骤[1]。
目前在色谱分析样品前处理中固相萃取(Solid Phase Extraction ,SPE )成为极其重要的方法,其中固相萃取剂和固相萃取装置成为不可或缺的色谱试剂。
色谱分析的全过程主要包括3个步骤:样品的收集处理、样品中各组分的分离测定和样品测定后数据处理与结果的表达。
其中样品的收集处理步骤通常包括样品的选择和收集、样品的贮存和运输、样品的分离、浓缩和纯化等内容。
色谱分析样品制备是一个非常重要的和复杂的过程,因为色谱分析技术涉及的样品种类繁多、样品组成及其浓度复杂多变、样品物理形态范围广泛,用色谱分析方法直接分析测定的干扰因素特别多,所以需要选择并实施科学的和有效的处理方法及其技术。
固相萃取(SPE)原理及应用
固相萃取(SPE)原理及应用固相萃取(SPE)是一种用在色谱分析（如 HPLC、GC、TLC 色谱）前快速、选择性制备和纯化样品的技术，通过萃取、分配和/或吸附到固体固定相上，将一种或多种分析物从液体样品之中分离。
固相萃取样品制备可让样品从原始的基质环境转换为更简单的基质环境，由此使样品更适于后续色谱分析，往往可以简化并改善最终的定性和定量分析。
此外，更简单的样品基质也更容易满足分析系统要求，更有益于延长系统使用寿命。
通过理想的固相萃取处理步骤，您可以：•让样品基质变得与目标色谱方法更兼容。
•浓缩分析物（痕量富集）以提高灵敏度。
•去除可能在色谱分析过程中引起高背景、误导性峰和/或灵敏度下降的干扰成分。
•保护分析柱免受污染。
•实现萃取工艺自动化。
SPE原理在SPE过程中，固定相（吸附剂或树脂）通过强效但可逆的相互作用与分析物或杂质结合，从复杂样品中可靠、快速地萃取目标分析物。
由于不同的分析物和基质有多种吸附剂和洗脱条件可选，故SPE兼具选择性和通用性。
常见的SPE吸附剂包括：•硅基o反相（C18、C8、氰基、苯基）o正相（二氧化硅、二醇基、NH2）o离子交换（SAX，WCX，SCX）•碳基•基于聚合物（各种组分、不同功能）•其他吸附剂，例如Florisil®（硅酸镁）或氧化铝•混合床：连续层形式的上述任意吸附剂组合SPE策略默克Supelco® 温馨提示“吸附-洗脱SPE”：通过吸附剂捕获目标分析物，让基质干扰成分通过小柱。
“干扰物去除SPE”：通过吸附剂捕获基质干扰成分，让目标分析物通过。
HybridSPE和QuEChERS SPE方法均采用干扰物去除工作原理。
最适宜的SPE方法取决于分析物结构、溶解度、极性和亲脂性（分散系数）。
默克为此提供了选择指南，可帮助根据自身目标应用选择最适宜的固定相和溶剂。
常见SPE应用广泛用于制药、临床和高通量诊断检测、法医学、环境和食品/农业化学行业，适用于以下成分分析：•生物体液中的药物化合物和代谢产物•生物体液中的违禁药物•饮用水和污水中的环境污染物•食品/农业基质中的农药、抗生素或霉菌毒素•蛋白质和多肽脱盐•脂质组分分离•水溶和脂溶性维生素。
SPE——精选推荐
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p H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）此主题相关图片如下11.jpg：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。
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Florisil （硅酸镁） ，1g/6mL
• 活化及平衡：0.5mL 异辛烷
•上
样：0.2g 废弃变压器油
•洗
脱：5×2mL 异辛烷
注：杂质被吸附到小柱上，而PCBs被异辛烷直接洗脱下来。
上海安谱
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PCBs in Used Transformer Oil（SPE/GC）
上海安谱
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血浆中的儿茶酚胺类药物（SPE/LC）
• 色谱柱：SUPELCOSIL LC-18-DB，15cm×4.6mm, 5um
• 流动相：0.025M 柠檬酸/Na2HPO4, 0.005mM Na2EDTA,
34mg/L辛烷磺酸钠，85％H2PO4调节pH3.4
选择： SCX, MCX, SAX, MAX
选择： WCX, PRS, NH2, PSA
选择： Florisil ，氧化铝 PSA，Si, NH2, Diol, CN
上海安谱
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类型及规格选择指南
Anpelclean SPE方法开发包含有不同的化学固定相，或者不同大小和填料 的小柱，方便在方法开发时选择最合适的SPE小柱
• 柱 温：室温
流 速：1.5mL/min
• 检测器：ECD
进样量：100uL
上海安谱
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SPE在环境监测中的应用
废弃变压器油中的多氯联苯 PCBs in Used Transformer Oil
上海安谱
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PCBs in Used Transformer Oil（SPE/GC）
营养成份,
上海安谱
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概要 1. SPE填料类型及选择 2. SPE的应用
上海安谱
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SPE在药物检测中的应用
血浆中的儿茶酚胺药物类 Catecholamines in Plasma
上海安谱
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亲水性相互作用 ●极性- 极性相互作用 ●氢键 ●π - π相互作用 ●偶极- 偶极相互作用 ●偶极- 诱导偶极相互作用
离子交换萃取
带有电荷的化合物靠静电吸引到带有电荷的吸附剂表面
吸附（化合物与吸附材料的作用）
疏水性相互作用或者亲水性相互作用，其取决于您所选用的固相材料。
上海安谱
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适合中等极性的化合物的反相萃 取以及极性化合物的正相萃取， 比如，黄曲霉毒素，抗菌素，染 料，锄草剂，农药，苯酚，类固 醇。弱阳离子交换萃取，适合于 碳水化合物和阳离子化合物。
正相萃取，适合于极性化合物。
Diol 二醇基
上海安谱
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SPE 小柱固定相
离子交换填料（阴离子和阳离子）
上海安谱
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上海安谱
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固相萃取（SPE）
类型选择&应用
张晓梅 Anpel，Shanghai
上海安谱
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上海安谱
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SPE 分离类型
反相固相萃取（极性液体相，非极性固体相）
疏水性相互作用 ●非极性- 非极性相互作用 ●范德华力或色散力
正相固相萃取（非极性液体相，极性固体相）
上海安谱
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不同行业使用SPE的样品量
行业 制药 司法鉴定 环境 农业/食品
样品类型 血清, 尿样 尿样, 组织提取物 水, 土壤 水, 土壤, 组织, 血清,尿样,饮料
主要分析物
样品量
药, 代谢物
0.1-2ml
禁用药
1-25ml
有机污染物 25ml-1L
杀虫剂, 代谢物 1ml-1L
上海安谱
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SPE 小柱固定相
正相填料（亲水性） Silica 无键合硅胶
CN
氰基，封尾
NH2 丙氨基
100mg/1ml 500mg/3ml 500mg/6ml 1g/6ml 2g/12ml 5g/20ml 10g/60ml
极性化合物萃取，如乙醇，醛， 胺，药物，染料，锄草剂，农 药，染料，锄草剂，农药，酮， 含氮类化合物，有机酸，苯酚， 类固醇。
300mg/600mg/6ml 500mg/500mg/6ml 500mg/300mg/6ml 500mg/500mg/20ml 250mg/250mg/6ml 2g/2g/6ml
食品（农产 品及肉类等） 中多农残分 析。
Carbon/SAX/P 石墨化碳黑/强阴离子
SA
/乙二胺基-N-丙基
Florisil/Na2SO4 硅酸镁/硫酸钠SAXFra bibliotekNH2 PSA
MAX SCX
WCX PRS MCX
季胺基 丙氨基 乙二胺基-N-丙基
共聚物键合季胺基 苯磺酸基
羧酸基 丙磺酸 共聚物键合磺酸基
100mg/1ml 500mg/3ml 500mg/6ml 1g/6ml 2g/12ml 5g/20ml 10g/60ml
强阴离子交换，适合于阴离子， 有机酸，核酸，表面活化剂。
Description 反相SPE方法开发包; 包括 C18, C8, MEP 离子交换SPE 方法开发包;
包括 NH2, MCX, MAX 正相SPE方法开发包; 包括 NH2, Si, Florisil, PRS, Alumina MEP SPE 方法开发包 包括 60mg/3mL ; 500mg/6mL
适于各类水 样中烃类油 指数的分析。
上海安谱
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固定相选择指南
样品基质
水相 (例如水，缓冲液, 生物样品)
有机相 (例如正己烷，乙酸乙酯，二氯甲烷)
反相
离子交换
正相
中等极性到非极性 强阳离子/ 强阴离子 弱阳离子/ 弱阴离子 极性到中等极性
选择： C18 , C8, Phenyl, PS/DVB, Carbon, CN, MEP
适合于非极性到中等极性的化合 物，比如抗菌素，巴比妥酸盐， 酞嗪，咖啡因， 药物， 染料， 染料， 芳香油， 脂溶性维生 素， 杀真菌剂， 锄草剂， 农 药，碳水化合物，对羟基甲苯酸 取代酯，苯酚，邻苯二甲酸酯， 类固醇，表面活化剂，茶碱，水 溶性维生素。
Phenyl 苯基
保留能力相对C8或C18较弱，反 相萃取，适合于非极性到中等极 性的化合物，尤其适于芳香族分 析物。
SPE 小柱固定相
吸附填料（多功能）
MEP
聚苯乙烯-二乙烯 苯与吡咯烷酮共 聚物
Florisil
硅酸镁
Alumina-A 酸性氧化铝
100mg/1ml 500mg/3ml 500mg/6ml 1g/6ml 2g/12ml 5g/20ml 10g/60ml
适于亲水性和疏水性化合物的萃 取，同时保留如多氯苯酚，磷酸 酯，药物代谢物等。
吸附萃取和阳离子交换。
极性和非极性化合物的吸附萃取。
极性到中等极性化合物的萃取， 如苯酚及芳香化合物吸附萃取。
上海安谱
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SPE 小柱固定相
双层柱/三层柱 Carbon/NH2
Carbon/PSA SAX/PSA
石墨化碳黑/氨基
石墨化碳黑/乙二胺 基-N-丙基 强阴离子/乙二胺基N-丙基
弱阴离子交换
正相和阴离子交换，类似NH2， 但容量更大。有效去除脂肪酸， 有机酸和极性色谱以及糖类。
反相和阴离子交换
强阳离子交换，适合于阳离子， 有机碱，氨基酸，锄草剂，核酸 碱，核苷，表面活化剂。
弱阳离子交换
阳离子交换，酸性低于SCX，适 合于孔雀石绿，儿茶酚胺等。
反相和阳离子交换
上海安谱
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血浆中的儿茶酚胺类药物（SPE/LC）
WCX, 100mg/1mL
• 活化：500uL 0.5N 盐酸 • 平衡：1mL去离子水 • 上样：500uL水样与500uL血浆混匀（流速250uL/min）
真空干燥5-10min • 清洗：2×1mL去离子水
加入内标物（144pg溶于30uL水），250uL去离子水 • 洗脱：250uL 0.2N高氯酸
相比较，SPE对PCBs的回收率远远 高于传统的硫酸提取法。
• 色谱柱： SPB-5， 30m×0.32mm×0.25um
• 柱 温： 40℃(4min)至300 ℃， 10 ℃ /min 保持5min
• 检测器：
ECD • 载 气：
氦气(36.3cm/sec)
• 进样量： 1uL，不分流，保持 30sec，再分流(50:1)
概要 1. SPE填料类型及选择 2. SPE的应用
上海安谱
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SPE 小柱固定相
反相填料（疏水性）
C18 十八烷基，封尾
C8
辛烷，封尾
100mg/1ml 500mg/3ml 500mg/6ml 1g/6ml 2g/12ml 5g/20ml 10g/60ml
极性化合物吸附萃取，如乙醇， 醛，胺，药物，染料，锄草剂， 农药，PCBs，酮，含氮类化合 物，有机酸，苯酚，类固醇。
极性化合物阴离子交换和吸附萃 取，如维生素。
Alumina-N 中性氧化铝
极性化合物吸附萃取。适合于维 生素，抗菌素，芳香油、酶等。
Alumina-B Carbon PS/DVB
碱性氧化铝 石墨化碳黑 苯乙烯-二乙烯苯