固相萃取概述

固相萃取（SPE）

一、概述

固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是近年发展起来一种样品预处理技术，由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来，主要用于样品的分离、纯化和浓缩，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。

二、SPE的原理与分离模式

固相萃取是基于液-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。SPE根据其相似相溶机理可分为四种：反相SPE、正相SPE、离子交换SPE、吸附SPE。

反相SPE中吸附剂（固定相）属于非极性或弱极性，如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。

正相SPE中吸附剂（固定相）属于极性键合相和极性吸附剂，如硅胶键合－NH2、－CN，-Diol（二醇基）、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。

离子交换SPE中吸附剂（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。用于萃取分离带有电荷的分析物

固相萃取的洗脱模式可以分为两种：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。

三、SPE的主要步骤

一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、淋洗、洗脱及收

集分析物四个步骤。

固相萃取柱的预处理的目的主要包括两个方面：清洗萃取柱中的固定相（填料）和活化固定相。通常用两种溶剂来完成，第一个溶剂（初溶剂）用于净化固定相，另一个溶剂（终溶剂）用于建立一个合适的固定相环境使样品分析物得到适当的保留。

上样是为了让分析物被固定相萃取：将样品倒入活化后的SPE 萃取柱，然后利用加压、抽真空或离心的方法使样品进入吸附剂（采取手动或泵以正压推动或负压抽吸方式），使液体样品以适当流速通过固相萃取柱，此时，样品中的目标萃取物被吸附在固相萃取柱填料上。

上样完成后需要对固定相进行淋洗以洗去不需要的成分，尽量的减少杂质的影响。一般选择中等强度的混合溶剂，尽可能除去基体中的干扰组分，又不会导致目标萃取物流失。

淋洗后选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物，收集洗脱液，挥干溶剂以备后用或直接进行在线分析。为了尽可能将分析物洗脱，使比分析物吸附更强的杂质留在SPE 柱上，需要选择强度合适的洗脱溶剂。

四、SPE 的应用

固相萃取（SPE ）大多数用来处理液体样品，萃取、浓缩和净化其中的半挥发性和不挥发性化合物，也可用于固体样品，但必须先处理成液体。它是一种用途广泛的样品前处理技术，广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。主要典型的应用领域：

1、医药发面：血清、体液，固体、液体药物成分的检测分析

如：人体血清中的咖啡因、吴茱萸碱，吴茱萸次碱的SPE 净化及检测和血清中头孢拉定、头孢氨苄、舒必利、磺胺类等药物的检测。

2、食品、食物方面：蔬菜、水果中残留农药，肉制品中残留兽药的检测 如：猪肉中五种磺胺药物（磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲唑、预处理

（清洗、活化）上样（萃取）淋洗（去杂质）洗脱（采样分析）

磺胺二甲氧嘧啶、磺胺喹啉）的检测，奶粉中三聚氰胺的检测；蔬菜水果中残留的多菌灵、吡虫啉、氨基甲酸酯类等农药的检测。

3、环境方面：大气地表水、土壤中有机物的检测分析

如：环境中有机物的检测，水中酚类（如：苯酚，4-硝基酚，间甲酚，2-氯酚，2,4-二氯酚，2,4,6-三氯酚，五氯酚）、邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类的检测，土壤中农药（如：烟嘧磺隆、噻磺隆、甲磺隆等）的检测。

优点：

1、回收率、富集倍率高；

2、有机溶剂用量少，能处理小体积试样，可减少对环境的污染；

3、固定相吸附性强，分离效果好，容易收集分析物；

4、操作简便、快速、费用低，易于实现自动化以及与其他分析仪器联用。

五、SPE的发展

由于SPE装置由SPE萃取柱和辅件构成，其结构简单，易于和其他化学、物理分析方法（如：气相色谱、液相色谱、质谱、液-液萃取）联用。这也是SPE 发展的一个重要方向。

固相萃取的核心在于填料。固相萃取技术的发展就是填料的发展。故，制备新型填料是目前固相萃取最主要的发展方向。目前主要的新型填料主要有：

1、混合型硅胶固相萃取柱，一般含有非极性基团和离子交换基团（阴离子和阳离子），可对复杂的混合物进行分析；

2、聚合树脂固定相萃取柱，其特点是容量比硅胶柱大，在任何pH下都稳定，可反复使用；

3、薄膜型固相萃取柱，其特点是流速快，有机溶剂用量小，可减少浓缩过程中样品的损失。

可见扩大填料的使用范围和提高填料的选择性、高效性是目前正在努力的发展方向。SPE的技术的可靠性、准确性和用途的广泛性也将得到很大的提高。

六、参考文献

1、张海霞，朱彭龄．固相萃取[J]．分析化学评述与进展．2000年9月，第28卷（第9期）．1172~1180 ．

2、马娜，陈玲，熊飞．固相萃取技术及其研究进展[J]．上海环境科学.2002年．第21卷．第3期．

3、张俊燕．《固相萃取：进入填料发展和应用的时代》．检验检测．

4、《固相萃取技术手册》．

5、《固相萃取技术与应用手册（第二版）》．

6、于世林.高效液相色谱方法及应用（第二版）[M].北京：化工工业出版社.2005.4.

结课小结

通过这门课程的学习，了解到了高效液相色谱方法及应用的相关知识。高效液相色谱是色谱法的一个重要的分支，具有高效、高灵敏度、应用范围广、分析速度快等特点使其在化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中成为了重要的分离分析技术。在课程知识的拓展中对分子印记色谱法也有所了解。

结课后觉得课程没有选修和必修的区别，因为如果没了兴趣去学，即使是必修课也不会有太大的收获。而这门课程恰恰体现了一门选修课也可以成为重要课程，与必修课无异。

这门课程是选修课中最为感兴趣的一门课程，老师的授课方式和其他老师都不一样，课堂上的互动和知识的拓展都有新颖和特色。特别是互动环节，这有效的提起了我等的兴趣，不会像其他课程一样的枯燥乏味。这点是其他老师应该学习和颜老师独特教学的地方。让同学自制课件并讲授的考察方式更是标新立异，深受大部学生的喜好。

在做ppt课件的过程中也学会和增进了不少知识。比如：查阅文献、数据库的应用以及资料的归纳总结和文档的编排。熟悉了ppt的制作，word文档的排版，以及网络的应用。对于课件的讲解，也体会了讲课的难处，时间的把握和知识点的讲述都是授课的重点。

此课程最后结课时让同学们自行准备课件并在课堂上讲述课件的教学模式也算开本专业教学之新河。是值得推广的教学模式，不过在本院乃至本校中都少有。教学改革任重道远耳。