固相萃取与固相微萃取

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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。
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1.固相萃取的基本原理
• 固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相 (吸附剂)和液相(溶剂)之间的分配。
• 固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面 的活性基团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。
• 洗脱模式有两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之 间的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物 亲和力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附 剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常 采用前一种洗脱方式。
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a.固相萃取柱的预处理
• 一是为了润湿和活化固相萃取填料,二是为了除去填料 中可能存在的杂质,减少污染。
• 采取的方法是用一定量溶剂冲洗萃取柱。 • 反相类型的固相萃取硅胶和非极性吸附剂介质,通常用
水溶性有机溶剂如甲醇预处理,然后用水或缓冲溶液替 换滞留在柱中的甲醇。 • 正相类型的固相萃取硅胶和极性吸附剂介质,通常用样 品所在的有机溶剂来预处理。 • 离子交换填料一般用3~5mL 去离子水或低浓度的离子 缓冲溶液来预处理。 • 固相萃取填料从预处理到样品加人都应保持湿润,如果 在样品加人之前,萃取柱中的填料干了,需要重复预处 理过程。
• 作用机理: 1)极性-极性相互作用 2)表面硅羟基、铝羟基与极性化合物的极性官
能团之间相互作用,包括氢键,π-π键等。 3)偶极-偶极相互作用 4)偶极-诱导偶极相互作用 • 应用:从非极性溶剂样品中萃取极性化合物
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硅胶柱(silica)
• 表面-SiOH,中等强度的吸附剂,适用于从非极性基体中吸附极性化合 物。
吸附剂的极性小于洗脱液的极性。 应用:可以从强极性的溶剂中(如水样)萃取非极
性或弱极性的化合物。 作用机理:非极性-非极性相互作用,如范德华力
或色散力。
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正相固相萃取
• 吸附剂:极性键合相,如硅胶键合-NH2、-CN,
-Diol(二醇基);极性吸附剂,如silica、florisil、(A-,N,B-)alumina、硅藻土等。流动相为中等极性到非极性样 品基质。
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2.固相萃取的分离模式
• 反相固相萃取 • 正相固相萃取 • 离子交换萃取 • 免疫亲和
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有机溶剂非极性顺序
正己烷>环己烷>四氯化碳>甲苯>苯 >无水乙醚>氯仿>二氯甲烷>四氢呋 喃>乙酸乙酯>丙酮>乙腈>异丙醇> 甲醇>水>乙酸
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反相固相萃取
反相:吸附剂(固定相)是非极性或弱极性的,如 硅胶键合C18, C8, C4,C2,-苯基等。流动相为极 性(水溶液)或中等极性样品基质。
• 硅胶是一种酸性吸附剂,可以吸附酸性(有机酸类)或中性的极性化 合物,由于表面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子,又作为一种弱 酸性阳离子交换剂,吸附碱性化合物(生物碱类,胺类)。
• 活性(吸附性)与硅胶的含水量有关,根据其中含水量不同分为不同 的活性等级。
• 硅胶的活化:加热到100-110度,除去表面吸附的水份,当温度升到500 度,表面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。
与其他分析仪器连用。
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二、固相萃取的基本原理、分离模 式及操作步骤
固相萃取(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,达到分离和和富 集的目的。先使液体样品通过一装有吸附剂(固 相)小柱,保留其中某些组分,再选用适当的溶 剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而达 到快速分离净化与浓缩的目的。
与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。
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与液液萃取相比,固相萃取具有如下优点:
①回收率和富集wk.baidu.com数高
②有机溶剂消耗量低,可减少对环境的污染
③采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将
分析物与干扰组分分离
④无相分离操作过程,容易收集分析物,不出现
乳化现象
⑤能处理小体积试样
⑥操作简便、快速,费用低,易于实现自动化及
固相萃取
概述
固相萃取的基本原理、分离模式
固相萃取的操作步骤 固相萃取的装置
固相萃取方法的建立及应用
一、概述
传统的液-液萃取法 ( LLE) 用液体作为提取剂。 固相萃取(Solid Phase Extraction, SPE)
是19世纪70年代后期发展起来的样品前处理技术。 它发展迅速,广泛应用于环境、制药、临床医学、 食品等领域 。
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Liquids Solids Goos and creams Gaseous Other
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SPE是一种吸附剂萃取,样品通过填充吸附 剂的一次性萃取柱,分析物和杂质被保留在柱上, 然后分别用选择性溶剂去除杂质,洗脱出分析物, 从而达到分离的目的。
SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和 溶剂的性质。
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借助SPE所要达到的目的是: 1. 从试样中除去对以后的分析有干扰物质; 2. 富集痕量组分,提高分析灵敏度; 3. 变换试样溶剂,使之与分析方法相匹配; 4. 原位衍生; 5. 试样脱盐。
使用SPE方法,要尽可能避免柱因超载而被穿透, 从而影响分析结果的准确性 。
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样品类型
SPE可以用于所有类型样品的处理,但是液体 样品是最容易处理的。
• 硅胶极亲水:分析的样品溶液必须无水。 • 备注:硅胶净化时,一般杂质保留在柱上,目标化合 物流出。
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正相萃取或反相萃取选择原则
总目的:杂质和待分析物分离 1. 受样品基体提取溶剂,要分离的杂质和目标化合物
的性质制约 2. 物质在柱上的保留(或洗脱)取决于其与吸附剂和
样品基体溶剂(或洗脱溶剂)之间亲和力的相对大 小。 3. 样品基体是强非极性溶剂,如正己烷,二氯甲烷等, 一般要选用正相柱分离。 4. 样品基体是强极性溶剂,如水和甲醇,乙腈及丙酮 的混合液,要选用反相柱分离。
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离子交换固相萃取
• 离子交换固相萃取用于萃取分离带有电荷的分 析物
• 固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中 等极性到非极性样品基质。
• 分析物与吸附剂间的作用是静电吸引力。 • 离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和
阳离子交换固相萃取。
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三、固相萃取的操作步骤
一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处 理、上样、洗去干扰物质、洗脱及收集分析物四 个步骤。
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