固相萃取技术及其影响因素.
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。
固相萃取与固相微萃取应用之原理
固相萃取与固相微萃取应用之原理一固相萃取固相萃取（Solid Phase Extraction，SPE）是一种基于液-固分离萃取的试样预处理技术，由柱液相色谱技术发展而来。
SPE技术自70年代后期问世以来，由于其高效、可靠及耗用溶剂量少等优点，在环境等许多领域得到了快速发展。
在国外已逐渐取代传统的液-液萃取而成为样品预处理的可靠而有效的方法。
SPE技术基于液相色谱的原理，可近似看作一个简单的色谱过程。
吸附剂作为固定相，而流动相是萃取过程中的水样。
当流动相与固定相接触时，其中的某些痕量物质（目标物）就保留在固定相中。
这时用少量的选择性溶剂洗脱，即可得到富集和纯化的目标物。
固相萃取可分为在线萃取线萃取前者萃取与色谱分析同步完成；而后者萃取与色谱分析分步完成，两者在原理上是一致的。
一般固相萃取的操作步骤包括固相萃取柱（即吸附剂）的选择、柱子预处理、上样、淋洗、洗脱。
在实验过程中需要具体考虑的因素如下：1）吸附剂的选择a.传统吸附剂在环境分析中最为常用的反相吸附剂较适用于水样中的非极性到中等极性的有机物的富集和纯化。
其中有代表性的键合硅胶C18和键合硅胶C8等。
该类吸附剂主要通过目标物的碳氢键同硅胶表面的官能团产生非极性的范德华力或色散力来保留目标物。
正相吸附剂包括硅酸镁、氨基、氰基、双醇基键合硅胶及氧化铝等，主要通过目标物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团的极性相互作用（氢键作用等）来保留溶于非极性介质的极性化合物。
由于其特殊的作用原理，在环境分析中常用于与其它类型的吸附柱联用，吸附去除干扰物，实现样品纯化。
离子交换吸附剂则主要包括强阳离子和强阴离子交换树脂，这些树脂的骨架通常为苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，主要是通过目标物的带电荷基团与键合硅胶上的带电荷基团相互静电吸引实现吸附的。
b.抗体键合吸附剂（Immunosorbents-IS）这类新型吸附剂充分利用了生物免疫抗原-抗体之间的高灵敏性和高选择性，尤其适应于水中痕量有机物的富集与分离。
混合型阳离子交换固相萃取住_概述及解释说明
混合型阳离子交换固相萃取住概述及解释说明1. 引言1.1 概述混合型阳离子交换固相萃取住是一种重要的分析技术，广泛应用于环境监测、生物医药、食品安全等领域。
它通过使用特定的固相材料，可以高效地富集和分离溶液中的阳离子化合物。
本文将对混合型阳离子交换固相萃取住进行概述和解释说明，旨在介绍其工作原理、操作步骤和技巧，以及实验设计和优化方法，并通过实验案例分析来进一步验证其在实际应用中的有效性。
1.2 文章结构本文总共包含五个部分：引言、混合型阳离子交换固相萃取住概述、解释说明、实验案例分析和结论。
首先，在引言部分将介绍文章的背景和目的；然后，在混合型阳离子交换固相萃取住概述部分将详细介绍该技术的定义、工作原理和应用领域；接着，在解释说明部分将深入解析其原理，并提供操作步骤和技巧，同时探讨实验设计和优化方法；紧接着，在实验案例分析部分将以实验目的和材料准备为基础，详细描述实验步骤和结果分析，并进行定性定量分析；最后，在结论部分对整个文章进行总结和归纳，提出未来研究方向。
1.3 目的本文的目的是全面介绍混合型阳离子交换固相萃取住技术，使读者对该技术有一个清晰的认识和理解。
通过概述该技术的定义、工作原理和应用领域，读者能够掌握其基本概念和操作流程。
同时，通过解释说明部分的原理解析、操作步骤和技巧以及实验设计和优化方法，读者可以深入了解该技术的内在机制和优化策略。
最后，通过实验案例分析展示该技术在实际应用中的实验过程和结果分析，以验证其有效性，同时为进一步研究提供参考。
2. 混合型阳离子交换固相萃取住概述2.1 什么是混合型阳离子交换固相萃取住混合型阳离子交换固相萃取住是一种分离和富集样品中目标物的方法。
它基于固定在固体支持物上的功能性基团与溶液中目标物之间的化学反应，通过选择性结合和释放来实现分离和富集作用。
混合型阳离子交换材料由阴、阳两种基团组成，其中阴基团提供弱酸性带负电荷或不带电的界面，而阳基团具有对目标物特异吸附能力。
固相微萃取技术在环境监测分析中的应用
固相微萃取技术在环境监测分析中的应用摘要：在我国社会环境快速发展的背景下，大众在开展日常生产生活过程中会产生大量有毒有害气体，而这些气体会严重影响生态环境，导致大众生活质量下降，并且会危及到大众安全，因此为了保障我国社会稳定发展，相关部门需要做好环境治理。
环境监测作为环境治理的主要依据，其监测分析工作会直接决定环境治理水平，所以相关部门需要对其引起重视，提高我国环境监测工作水平，优化传统监测体系，合理应用各类新技术，做好创新与优化，充分发挥环境监测的作用与优势。
基于此，本文就以固相微萃取技术为例，对其在环境监测分析过程中的应用进行深入分析。
关键词：固相微萃取技术；环境监测；应用引言：固相微萃取技术作为新型监测技术，与传统技术相比具有一定优势，可以简化监测人员工作流程，减轻监测人员工作压力，提高监测水平，实现高效监测工作目标，进而保证环境监测工作质量与效率，相关部门需要做好研究，充分了解该技术的应用原理与优势，根据环境监测工作最终目标制定合理的应用方案，提高该技术应用水平和范围，为我国环境监测工作发展提供技术依据，进而实现我国可持续发展理念，落实环境保护政策。
一、固相微萃取技术概述该技术主要是通过吸附方式开展监测，工作人员会使用固相吸附剂与石英纤维开展监测工作，吸附监测目标中所有成分，再通过其余方式来确保吸附平衡性，如传质、扩散等，进而保证吸附效果，提高监测工作质量与效率，因此该技术主要是由萃取头和微量注射剂组建而成，其中萃取头是由石英纤维为主，并且其长度通常为1厘米，具有涂层，工作人员会通过不锈钢管将其与微量注射器相连接，在采样过程中会应用其余流动相开展监测工作，如气相色谱进样器、液相色谱、毛细血管电泳等，在应用该技术开展监测时会从固相中收集相应的样品，再通过其余方式进行分析，如气相色谱、液相色谱、电泳等，完成监测工作，获取到相应的监测数据。
该技术主要分为直接萃取、顶空萃取以及膜保护萃取，工作人员需要根据不同物质监测需求选择萃取方式，例如直接萃取，直接萃取主要是在干净的水体以及气体中应用，而顶空萃取主要是在固态以及水体中进行应用，能消除基质的影响，避免背景吸收过多导致物质平衡时间延长，并且该技术还能在一定程度上延长萃取头使用寿命。
固相萃取技术及其影响因素
在 Ｓ Ｅ中 。 脱溶剂 的选择 与 目标 物性 质及使 用 的吸附 Ｐ 洗 剂 有 关 ， 蔓 藤 等 嘲 出 了 常 见 有机 溶 剂 的极 性 和 洗 脱 强 楼 给
度， 试验 过程 中可 根 剧被 测 物 的物 理 、 学 性 质选 用 。 脱 化 洗
发 展要 求。
固相 萃 取技 术 由于 其溶 剂使 用量 少 、 操作 简 单 、 择性 选 高、 重现性 好 ， 已发 展成 为分 离 和浓 缩 各种 样 品中痕 量 分析 物 质的 ～种强 有 力的工 具硎 １７ 。 ９ ８年 商 用 固相萃 取柱 问世 以 后， 固相萃 取技 术更被 广泛 应用 于复杂基 质 的前处 理阁 目前 ， 已成 为兽药 残 留分析 前处 理 的主 流技术 。
下来 ； 也可 先将 干扰 化 合 物淋洗 掉 ， 再用 适 当 的洗脱 剂 将 目 标 化 合物 洗 脱 ， 通常 采 用 后一 种方 法 更有 利 于样 品 的净化 。
淋 洗和 洗 脱 同上所 述 ， 可采 用抽 真 空 、 压或 离心 的方 法使 加
淋 洗液 或洗 脱液 流 过吸附 剂 。 ３ 影 响 因 素
３２ 洗 脱Βιβλιοθήκη 溶 剂 ．萃 取 、 胶净 化 、 子印 迹等 现 代分 离技 术ｔ 传 统方 法 由于 凝 分 ３ １ 。 自动 化 程 度 低 、 化 效 率 低 、 择 性 差 、 本 高 、 动 强 度 净 选 成 劳
大 、环境 污 染严 重等 缺 点而 逐渐 不 能满 足兽 药 残 留分 析 的
现 代农 业科技
２１ 第 １ ０ ０年 １期
食品 科学
固相 萃取 技 术及 其影 响 因素
刘 红 曾建 勇 温贤有 陈坚 文
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。
14第十一章 固相微萃取技术 SPME详解
气体萃取（顶空技术）
取样品基质（液体和固体）上方的气相部分进行色谱分析。 用途：痕量高挥发性物质的分析测定，气体是挥发性物质的最 理想的溶剂。
分类
静态顶空过程
静态顶空：在一个密闭的容器中，样品与样品上方气体逐渐达到平衡。
分类
动态顶空过程
捕集阱中捕集浓缩。
连续气体萃取方法，经捕集浓缩后进行测定：
原理是基于待测物质在样品及微型萃取涂层中的
平衡分配进行萃取。不要求将待测组分全部分离 出来，而是通过样品与固相涂层间的平衡来达到
分离。
通过控制萃取纤维的长度、厚度，取样时间，调 节酸碱度、温度等萃取参数，实现痕量组分的可重现性、准确测定。
以Fiber-SPME为例
固相微萃取装置由手柄和萃取头或纤维头两部分组成。萃取头
为一根1cm 长，涂上不同色谱固定相或吸附剂的熔融石英纤维， 可在不锈钢套管内伸缩。 5
SPME的优点
(1 ) 不使用有机溶剂萃取，降低了成本，避免了二次污染； (2) 操作时间短，从萃取进样到分析结束不足1ｈ； (3) 样品用量少，几ｍL—几十ｍL； (4) 操作简便，可减少待测组分的挥发损失 ； (5) 检测限达 μｇ/Ｌ—ｎｇ/Ｌ水平； (6) 适于挥发性有机物、半挥发性有机物及不具挥发性的 有机物。
用流动的气体将样品中的挥发性成分“吹扫”出来，再用一个捕集器将吹出来的物 质吸附下来。关闭吹扫气，由切换阀将捕集器接入GC，然后经热解吸将样品送入GC进 行。
7种水质样品前处理技术汇总
7种水质样品前处理技术汇总水环境样品在分析测试之前，需要进行样品的处理，将有代表性的、均匀的、尺寸合适的样品，进行不同程度的处理，使待测组分的回收率高、干扰小、检测浓度范围佳和费用最省，并且与分析方法相适应，保证分析数据的有效、准确。
在水环境样品分析检测中，由于样品成分复杂，干扰因素多，当待测物的含量处于低于分析方法的检出下限时，必须对待测组分进行分离和富集。
(1)过滤通过过滤介质的表面或滤层截留水样品中悬浮固体和其他杂质的过程称为过滤。
影响过滤的因素包括溶液温度、黏度、过滤压力、过滤介质的孔隙和固体颗粒的状态。
a.常压过滤在国家环境保护标准HJ491-2019《土壤和沉积物铜、锌、铅、镁、辂的测定》和HJIo82-2019《土壤和沉积物六价辂的测定》中用到火焰原子吸收分光光度法；在GB/T17141-1997《土壤质量铅、镉的测定》中用到石墨炉原子吸收分光光度法。
所用设备、耗材：过滤漏斗、滤膜b.减压过滤(抽滤)减压过滤是利用真空泵产生的负压带走瓶内的空气，使抽滤瓶内的压力减小，使布氏漏斗的液面和瓶内产生压力差，加快过滤速度。
此法不适合用于过滤粒径太小的固体或胶体颗粒物。
若过滤溶液呈强酸性和氧化性，应采用玻璃砂芯漏斗过滤。
所用设备：抽滤装置(2)离心分离法离心分离法是利用不同物质之间的密度等差异，用离心力场进行分离和提取的物理分离技术。
此法适用于被分离的沉淀物很少或者沉淀颗粒极小的小体积水样。
实验室内常用电动离心机。
例如在测定水样“真实颜色”时，可用离心分离法去除水样中的悬浮物。
所用设备：离心机(1)蒸僧蒸储是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
蒸僭是分离和提纯液态化合物最常用最重要的方法之一，蒸饵又分常压蒸偏、水蒸气蒸储和减压蒸储。
所用设备：蒸馆装置(2)分僭分偏是利用分偏柱将多次气化一冷凝过程在一次操作中完成的方法，分僭实际上是多次蒸储。
分离方法探讨：萃取分离法的原理,特点、应用及进展精要
分离方法探讨：萃取分离法的原理，特点、应用及进展摘要近年关于萃取技术研究进展很快，各种萃取方法层出不穷但各有其优缺点，现通过对几种比较流行的萃取方法进行总结归纳，并对未来萃取分离技术进展的特点做些分析。
随着科技水平发展以及对于各种科研需要关于萃取技术这方面的研究不断更新，新的方法不断研究出来，本文简单归纳介绍了以下几种常用方法：1.固相萃取技术2.亚临界水萃取技术3.液相微萃取技术。
另外补充说明近年来我国稀土工业发展中萃取技术的应用情况和未来的发展趋势。
关键词：萃取分离；分离过程；发展趋势引言分离过程是将混合物分成组成互不相同的两种或几种产品的操作[1]。
在化工生产中，分离操作一方面为化学反应提供符合质量要求的原料，清除对反应或催化剂有害的杂质，减少副反应和提高收率；另一方面对反应产物进行分离提纯，得到合格的产品，并且使未反应的物料循环利用，对生成的三废进行末端治理。
对于大型的石油工业和以化学反应为中心的石油化工生产过程，分离装置的费用占总投资的50％～90 oA。
因此，分离操作在提高石油化工生产过程的经济效益和产品质量中起着举足轻重的作用。
此外，分离操作也广泛应用于医药、材料、冶金、食品、生化、原子能和环境治理等领域。
传统的提取物质中有效成分的方法复杂，而且产品的纯度不高易含有有毒有害物质在其中。
萃取分离法是一种新型的分离技术，是将样品中的目标化合物选择性的转移到另一相中或选择性的保留在原来的相中，从而使目标化合物与原来的复杂基体相互分离方法。
通过萃取分离这个重要单元操作步骤，可以达到产品提纯率高，纯度好，能耗低等优点。
这种方法不仅在化工医药领域得到广泛应用，而且在食品，烟草，香料，稀土行业得到极大认可。
随着科技的更新和进步，萃取分离技术也在不断的改进优化，新型的萃取分离技术不断出现并完善，这项技术在未来具有广阔的发展前景。
文献研究综述1.1萃取原理萃取是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作，利用相似相溶原理，萃取有两种方式：1.1.1 液-液萃取液-液萃取，用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分，溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶，具有选择性的溶解能力，而且必须有好的热稳定性和化学稳定性，并有小的毒性和腐蚀性。
论文萃取技术
萃取技术研究摘要：萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。
通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的化合物。
萃取是利用混合物中各组分在某溶剂中的溶解度差异来分离混合物的一种单元操作[3]。
近年来其在工业领域的应用范围越来越广，本文简要介绍萃取的相关技术。
关键字：萃取、原理、影响因素、应用一、萃取原理利用化合物在两种互不相溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。
经过反复多次萃取，将绝大部分的化合物提取出来。
分配定律是萃取方法理论的主要依据，物质对不同的溶剂有着不同的溶解度。
同时，在两种互不相溶的溶剂中，加入某种可溶性的物质时，它能分别溶解于两种溶剂中，实验证明，在一定温度下，该化合物与此两种溶剂不发生分解、电解、缔合和溶剂化等作用时，此化合物在两液层中之比是一个定值[2]。
不论所加物质的量是多少，都是如此。
用公式表示。
CA/CB=K二、影响萃取的因素1、萃取压力的影响萃取过程中，SF密度的变化直接影响萃取效果。
萃取压力是影响SF密度的重要参数。
压力的变化能显著提高SF溶解物质的能力[3]。
根据萃取压力的变化，可将SFE分为3类：(1)高压区的全萃取。
高压时，SF的溶解能力强，可最大限度地溶解所有成分；(2)低压临界区的萃取，仅能提取易溶解的成分，或除去有害成分；(3)中压区的选择萃取，在高低压之间，可根据物料萃取的要求，选择适宜的压力进行有效萃取[5]。
另外，压力对萃取效果的影响还与溶质的性质有关。
2、温度的影响温度对萃取效果的影响较为复杂，可以从两个方面来考虑：一方面，在一定压力下，升高温度；由于升高温度作为萃取剂CO2的分子间距增大，分子间作用力减小，密度降低，溶解能力相应下降。
另一方面，在一定压力下，升高温度被萃取物的挥发性增强，分子的热运动加快，分子间缔和的机会增加，从而使溶解能力增大[7]。
因此，温度对超临界萃取率的影响应综合这两个因素来考虑：升高温度，分子的热运动加快，分子的缔和的机会增加，从而使溶解度的增加起了一定的主导作用[8]。
固相萃取的概念、步骤和操作
固相萃取的概念、步骤和操作概念：利用固体吸附剂将样品中的目标分析物吸附，与样品的基质和干扰物分离，然后再用有机溶剂或加热解吸附，达到分离、纯化及浓缩目标物的目的。
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。
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与液液萃取(LLE)相比，固相萃取具有如下优点：①回收率和富集倍数高；②有机溶剂消耗量低，减少对环境的污染；③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；⑤能处理小体积试样；⑥操作简便、快速，费用低，易于实现自动化及与其他分析仪器联用。
固相萃取的基本原理：吸附剂上的活性部分对目标物和样品基质的分子作用力存在差异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：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。
一、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1、反相固相萃取：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。
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（疏水作用），如范德华力或色散力。
例如水中PAHs，利用C18柱，甲醇洗脱剂洗脱。
2、正相固相萃取：（1）吸附剂：极性键合相，如硅胶键合氨基－NH2、氰基－CN，-Diol（二醇基）；（2）极性吸附剂，如silica、Florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。
固相微萃取原理介绍
固相微萃取技术(SPME)及其应用摘要：固相微萃取（SPME）是一种应现代仪器要求而产生的样品前处理新技术。
随着人们对其原理和技术发展的深入理解，新型SPME装置的不断应用和发展，SPME已广泛应用于环保及水质处理、临床医药、公安案件处理、国防等。
本文对其原理、萃取条件、联用技术的现状进行了综述。
关键词：固相微萃取; 萃取条件; 联用技术; 应用; 综述The Solid Phase Micro Extraction (SPME) And It’s ApplicationAbstract: The solid phase micro extraction (SPME) is a new kind of modern instrument method before output sample. Along with people as to it's the princ iple develop deep with the technique into the comprehension, the new SPME e quip continuously applied with the development, SPME already extensive and a pplied handle in the environmental protection and fluid matter, the clinical med icine, public security official's case handle, national defense etc.. Present this te xt as to it's principle, the conditions of extraction, coupling with other analytic al technologies to proceeds the overviewed.Keywords: solid-phase micro extraction; the conditions of extraction; coupling with analytical technologies; application; review固相微萃取（Solid-Phase Microextraction，简写为SPME）是近年来国际上兴起的一项试样分析前处理新技术。
固相微萃取技术
四、SPME的影响因素
萃取温度
• 温度是直接影响分配系数的重要参数 • 升高温度会促进挥发性化合物到达顶空及萃取纤
维表面,然而SPME表面吸附过程一般为放热反应, 低温适合于反应进行
四、SPME的影响因素
萃取时间
• 不同的待测物达到动态平衡的时间长短,取决于物 质的传递速率和待测物本身的性质、萃取纤维的 种类等因素，
溶液pH值
• 对不同酸离解常数的有机弱酸碱选择性萃取，溶液 酸度应该使待萃物呈非聚合单分子游离态,使涂层与 本体溶液争夺待萃物的平衡过程极大的偏向吸附涂 层
四、SPME的影响因素
衍生化
• 减小酚、脂肪酸等极性化合物的极性,提高挥发性, 增强被固定相吸附的能力，
• SPME前衍生和SPME后和DDP
二乙氧基二苯硅烷
3. 纳米结构二氧化铅 附着于铂丝上
四、SPME的影响因素
Ali Mehdinia, Mir Fazllolah Mousavi, Mojtaba Shamsipur. Nano-structured lead dioxide as a novel stationary phase forsolid-phase microextraction. Journal of Chromatography A 1134 2006
SPE
SPME
例2. 固相萃取搅拌棒萃取-气相色谱分析海水中的多环芳烃
固相微萃取 SPME 是一种无溶剂萃取技术,对PAHs的富集倍数一 般在103 以内,但是定量重复性较差，固相萃取搅拌棒 SBSE 是在 SPME基础上发展的一种新技术,萃取时吸附搅拌棒自身完成搅拌,可 避免SPME中搅拌子对PAHs的竞争吸附;同时,由于SBSE中的PDMS 萃取固定相体积一般为50～250μL,比SPME所用固定相量大50～500 倍,表面积也提高100倍,因此提高萃取量50倍以上,更适合痕量有机物 的萃取富集，
固相萃取法及进展
三、固相萃取的简要过程
固相萃取的净化机制可分为保留目标化合物型和 保留干扰物型两种。
一、保留目标化合物的固相萃取模式： 1 活化/ 平衡 2 上样 3 淋洗 4 洗脱
5
二、保留干扰物的固相萃取模式 1 活化/ 平衡 2 上样 3 淋洗
6
应用实例：
血样处理
先以甲醇 2 mL润湿活化固相萃取柱 ,再先后以水 1mL和 0.1%磷酸 1 mL冲洗平衡。取血浆样品0.5 mL,加入0.1%磷酸 0.5 mL;混匀后 ,加入已活化的 固相萃取柱上样。样品通过萃取柱后 ,以 0 . 1% 磷酸 2 mL淋洗 ,弃去洗脱液 ,用甲醇 0 . 5 mL洗脱 , 收集洗脱液 ,在 50 ℃ 下氮气吹干 ,加入流动相 0 . 25 mL溶解 ,用 0 . 45μm过滤器过滤 ,进样 40μL检 测。
展,2000;28(9):1172-1180 [5] 张颖,,高蕊,刘建勋, 固相萃取-高效液相色谱法同时检测健康人
血浆中的异荭草素、荭草素和灯盏乙素浓度[J], 中国临床药理学杂 志,2007;23(4):209-303
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谢谢！
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3、96孔板SPE装置
还有一种常见的形式是96孔板，即将小体积 固相萃取柱与具有96孔的萃取架相连，再通 过自动化系统进行控制。
这种装置的柱床很薄， 与样品接触面积大，可 耐受很高的流速，因此 能在较短的时间内完相微萃取器
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五、固相萃取分类
一、SPE根据其相似相溶机理可分为三种：
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3 其他吸附剂 硅酸镁、石墨化炭黑、氧化铝颗粒等。
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六、SPE的选择
在固相萃取过程中，“保留”（Retention） 和“洗脱”（Elution）均受目标化合物、吸 附剂和溶剂环境三种因素的影响，对于给 定的目标化合物，选择合适的吸附剂、样 品溶剂以及洗脱溶剂是实现成功分离的关 键。
固相微萃取技术及其在环境样品分析中的应用
１ 固相 微萃 取装 置与 工作原 理
固相 微 萃 取 装 置类 似 于气 相 色 谱 的微 量 进 样
器 ，主要 由两 部分 组成 ：一 部分 是涂 在融熔 石英 纤
用 极性 涂层 萃取 极性 化合 物 ，非极性 涂层 萃取非 极
Ｓ ＭＥ是 一 种 吸 附／ 吸 技 术 ，通 过 样 品 与 固 Ｐ 解 相涂 层之 间 的平 衡来 达 到 分 离 的 目的 。Ｓ ＭＥ是 利 Ｐ
用表 面 涂有 色谱 固定 相 （ ） 的熔 融 石 英 纤 维 作 液 为 固相 吸附剂 ，样 品 中的待测 组分 通过 传质 、扩 散
效应 达 到吸 附平衡 。在 进样 过程 中 ，利 用气 相 色谱
环境 科 学导刊
２１ ０ ０，２ （ ） ７—１０ ９ ５ ：９ ０
Ｃ５ Ｎ ３一ｌ０ ／ ＩＳ １７ ９ ５ ２ ５ Ｘ Ｓ Ｎ ６ ３— ６ ５
固相微 萃取 技 术及 其在 环境 样 品 分析 中的应 用
庞建 峰
（ 阴工学 院 建 筑 工程 学 院 ，江 苏 淮 安 ２ ３ ０ ） 淮 ２ ０ １
技术 提 出 以后 ，就 得 到 了众 多 分 析 工 作 者 的 广 泛
关注。
的吸 附 量 ，就 能 换 算 出 被 萃 取 物 质 在 样 品 中 的
浓度。
２ 固相微 萃取 技术 的影 响 因素
２ １ 固相涂 层 的性质 及厚 度 ．
萃取过 程 中样 品基质 和涂 层对 待测组 分存在 竞 争 吸 附 ，因此 固相涂 层 的性 质 和厚度 在萃 取过程 中 对 萃取 量起 决 定作 用 。分析 不 同种 类 的待 测 组 分 ，
固相微萃取技术的特点分析及其在环境监测中的应用
固相微萃取技术的特点分析及其在环境监测中的应用摘要固相微萃取技术（SPME）是将取样、萃取、浓缩等过程结合在一个相对简单的步骤完成，不需要借助于有机萃取剂，是一种较为简单且快捷的处理技术。
本文对该技术的特征进行了分析，并列举了其在环境监测中的应用成果。
关键词固相萃取技术；基本原理；技术特征；环境监测中图分类号X830 文献标识码 A 文章编号1673-9671-(2012)061-0104-011 固相微萃取技术特征分析1.1 固相微萃取技术基本原理固相微萃取技术采用的是一种吸附原理，该技术将表面的涂有色谱的固定相的熔融石英纤维作为固相吸附剂对待测目标中的各种成分进行吸附，利用传质扩散等效果保证吸附平衡。
主要由两个部分构成，一个是萃取头一个是微量注射器。
萃取头是一根长度1cm带有涂层的熔融石英纤维，通过不锈钢管将其装置到微量注射器上。
在采样的过程中利用气相色谱进样器或者液相色谱、毛细管电泳等流动相，将待测的组分从固相中采集下来，然后利用多种分析技术包括：气相色谱、液相色谱、质谱仪、电泳等检测仪完成分析，从而获得相应的检测结果。
1.2 固相微萃取技术特点分析固相的微萃取技术体现的特点是检测耗时短，操作简单，不需要有机溶剂；选择与待测成分相似的萃取头从而缩减了进样时间，并且分离效果好；不过制作固相微萃取头难度大，容易造成损坏且成本高；萃取头上的固定液容易受到环境干扰而失效；解析进样耗时长，峰扩展加宽会出现拖尾峰的情况；随着使用次数的增加，萃取的能力将被削弱，萃取头寿命偏短。
其中影响固相微萃取技术的因素有：1）涂层质量：萃取涂层对固相微萃取技术的影响最大，选择性和灵敏度都将影响萃取效果，通常对萃取涂层的选择是针对与分析对象而定，即分析物与萃取层的相容性决定涂层。
用极性涂层萃取极性化合物，非极性涂层萃取非极性化合物。
涂层厚度等也是影响测量的因素，涂层的厚度大则吸附量大有利于提高灵敏度，但是待测成分对于涂层而言是扩散的过程，如果厚度大则需要达到平衡的时间长，分析速度也就慢，所以测定不同的组分则涂层也需要针对性设计。
SPME
对于气液、气固两相同时存在的顶空SPME体系，涂层中待 测物的浓度在体系达到平衡时可按下式计算
n
K 1 K 2V f V s K 2 K 1V f K 1V h V s
c0
式中：K1是待测物在样品溶液和顶空气相之间的分配 系数；K2是待测物在顶空气相和SPME萃取头涂层相 之间的分配系数；V还是顶空部分的体积。
（3）色谱分析
GC分析：无需对GC进样口进行任何改造，通常采用毛细管不分流进样方式。 将SPME刺入GC进样口，推手柄杆，伸出纤维头，被测组分脱附后进色谱柱， 缩回纤维头，移出针管。
HPLC分析：将SPME针管插入SPME—HPLC专用接口解析池，进样阀置于load 位置，推手柄杆伸出纤维头，关闭阀密封夹，转进样阀置于inject位置，流动相 通过解析池洗脱样品进色谱柱，重新将阀置于load位置，缩回纤维头，移走 SPME针管。
其它因素
除萃取纤维固定相、萃取温度和时间等参数外，离子强度、pH 、 搅拌效率、样品体积、顶空体积、进样方式、纤维位置、解析温度 和时间等，都会对萃取效率产生影响。
SPME-联用技术
SPME-气相色谱联用技术(SPME-GC)
SPME自其出现就与GC联用，SPME-GC非常适用于生物监测，目前已 被应用于生物材料的检测，如血尿样品中挥发性有机毒物，各种微量和 痕量有机物和几种无机物的检测。FUSTINONI等采用100 pan非极性聚 二甲基硅氧烷纤维(PDMS)作为萃取头，用顶空．SPME-GC-质谱检测器 联用技术(HS-SPME· GC-MS)内标法测定了人尿中微量苯、甲苯、乙苯 和二甲苯，表明对不吸烟者、轻度吸烟者、重度吸烟者的尿苯检测存在 明显差异。国内学者郝守进等同样采用100μm PDMS萃取头，测定了人 血中的挥发性有机化合物。LIU等分别测定了血和尿中的多种有机氯化合 物氯苯和多氯联苯等。GMEINER等采用衍生SPME测定了人尿中存在的 萘、菲、芘的人体代谢物。LEE等测定了人血和尿样中残留的有机磷农 药和血、尿样中的乙醇、甲醇和甲酸。刘俊亭等对血样中的氰化物、尿 样中的游离碘与硫氰化物的测定采用了PDMS萃取头，HS-SPME-GCMS联用系统检测，这种方法也可用于检测呼出气中的乙醇、丙酮、异戊 二烯等，PDMS尤其适合于呼出气的现场采样。
新型的萃取技术_OK
3.天然香料萃取中应用超临界流体萃取 随着人们环保意识的增强以及对生活质量的要求
提高，“绿色”天然添加剂受到人们的重视。 SCF－CO2萃取天然香料因此在国内外受到关注， 大量的研究报道有关于此，很多已经工业化。主要 有鲜花、辛香料等，超过150个品种。
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4.电子器件和精密仪器清洗中应用超临界流体萃取
Kfs为分析物在萃取相和试样间的分配系数； V1 为萃取相的体积；V2为样品的体积
VW
----液液萃取的计算公式？
m1 = m0 • —————
D VO + VW
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固相微萃取法萃取条件的选择
(1) 萃取头: 萃取头应由萃取组分的分配系数,极性,沸点等 参数决定,在同一个样品中因萃取头的不同可使其中某 个组分得到最佳萃取,而其它组分可能受到抑制.
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二、超临界流体萃取
超临界流体是处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc） 以上，介于气体和液体之间的流体。超临界流体具有气 体和液体的双重特性。SF的密度和液体相近，粘度与气 体相近，但扩散系数约比液体大100倍。由于溶解过程包 含分子间的相互作用和扩散作用，因而SF对许多物质有 很强的溶解能力。超临界流体对物质进行溶解和分离的 过程就叫超临界流体萃取（Supercritical Fluid Extraction,简 称SFE）。可作为SF的物质很多，如二氧化碳、一氧化亚 氮、六氟化硫、乙烷、庚烷、氨等，其中多选用CO2（临 界温度接近室温，且无色、无毒、无味、不易然、化学 惰性、价廉、易制成高纯度气体）。
用3ml丙酮洗脱，收集洗脱液，将洗脱液在氮气流下缓缓加热
（<45℃）至干燥。用200μl甲醇溶解残渣，进样20μl，进行HPL
C分析。 HPLC条件： 柱子: ODS-3 5μm 150×4.6mm
固相微萃取技术
分析时先将试样放入带隔膜塞的 固相微萃取专用容器中，固相微萃取 分两步：第一步是萃取，将针头插入 试样容器中，推出石英纤维对试样中的分析组分 进行萃取；第二步是在进样过程中将针头插入色 谱进样器，推出石英纤维完成解吸，色谱分析等 步骤。
操作模式：
根据被分析样品的物理性质和状态，进行固 相微萃取时可采取不同的操作方式，常见的操作 方式有如下三种
当待萃取组分不适用气相色谱等
仪器分析，或是不适合直接萃取(例如
离子化合物)的时候，可以采用衍生化的方法将
水的分配系数，从而提高萃 取效率并使后续的仪器分析过程易于进行。衍生
化可以通过在样品基质中加入衍生化试剂实现；
也可以先萃取然后在气相色谱进样口进行衍生;
5、改变pH值：改变pH值同使用无 机盐一样能改变分析组分与试样 介质、固定相之间的分配系数， 对于改善试样中分析成分的吸附 是有益的。由于固定相属于非离子型聚合物， 故对于吸附中性形式的分析物更有效。调节 液体试样的pH值可防止分析组分离子化，提 高被固定相吸附的能力。 6、衍生化 ： 衍生化反应可用于减小酚、脂肪酸等极 性化合物的极性，提高挥发性，增强被固定相吸附 的能力。在固相微萃取中，或向试样中直接加入衍 生剂，或将衍生剂先附着在石英纤维固定相涂层上， 使衍生化反应得以发生。
是一致的，但高速匀桨的速度远远高于
磁力转子搅拌，其效果更好，仅用磁力 转子搅拌萃取时间的1/3。使用超声头对 试样进行超声更有助于分析组分的吸附， 在三者中效果最好，同磁力转子搅拌相比
缩短时间90%。由于磁力转子搅拌同高速匀桨、
超声波相比所用设备最简单，所以基本上仍使用磁 力转子搅拌法。但搅拌法对于某些试样并不适合， 需要针对具体试样进行试验。
固 相 微 萃 取 技 术
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固相萃取技术及其影响因素
[ 10-12-21 11:14:00 ] 编辑：studa20
作者：刘红曾建勇温贤有陈坚文
摘要:固相萃取技术由于其溶剂使用量少、操作简单、选择性高、重现性好,已发展成为分离和浓缩各种样品中痕量分析物质的一种强有力的工具。
介绍了固相萃取技术的原理,讨论了其基本操作过程及影响因素,以更好地了解固相萃取技术。
关键词:固相萃取;技术;原理;影响因素
兽药残留引发的畜产品安全问题已成为公认的食品安全问题,引起社会的广泛关注。
建立简便、快速、灵敏的兽药残留检测方法无疑成为检测和控制兽药残留的重要前提。
兽药残留分析是复杂混合物中痕量组分的分析技术,最显著的特点是需要严格的样本前处理步骤[1]。
在兽药残留检测中60%～80%的工作量
和操作成本花在样品前处理[2]。
样品前处理包括液液萃取、离心、沉淀、蒸馏等传统技术和固相萃取、凝胶净化、分子印迹等现代分离技术[3]。
传统方法由于自动化程度低、净化效率低、选择性差、成本高、劳动强度大、环境污染严重等缺点而逐渐不能满足兽药残留分析的发展要求。
固相萃取技术由于其溶剂使用量少、操作简单、选择性高、重现性好,已发展成为分离和浓缩各种样品中痕量分析物质的一种强有力的工具[4]。
1978年
商用固相萃取柱问世以后,固相萃取技术更被广泛应用于复杂基质的前处理[5],目前已成为兽药残留分析前处理的主流技术。
1固相萃取技术基本原理
固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)技术基于液相色谱原理,可近似看作一个简单的色谱过程[6]。
原理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[7]。
固相萃取可分为在线萃取和离线萃取。
前者萃取与色谱分析同步完成,而后者萃取与色谱分析分步完成,两者在原理上是一致的。
2基本操作过程
2.1柱预处理(柱活化)
用适当的溶剂淋洗SPE柱,以使吸附剂保持湿润,可以吸附目标化合物或干扰化合物。
不同模式固相萃取小柱活化用的溶剂不同,其目的有2个:一是除去填料中可能存在的杂质;二是使填料溶剂化,提高固相萃取的重现性。
2.2上样
将液态或溶解后的固态样品倒入预处理后的SPE柱,然后利用抽真空、加压或离心的方法使样品通过SPE柱,在该步骤中,分析物被保留在吸附剂上。
2.3淋洗和洗脱
样品进入SPE柱、目标化合物被吸附后,视分离模式和样品性质而定,可采用适当的洗脱剂将目标化合物直接淋洗下来;也可先将干扰化合物淋洗掉,再用适当的洗脱剂将目标化合物洗脱,通常采用后一种方法更有利于样品的净化。
淋洗和洗脱同上所述,可采用抽真空、加压或离心的方法使淋洗液或洗脱液流过吸
附剂。
3影响因素
3.1吸附剂
目前常用的吸附剂有正、反相吸附剂、离子交换吸附剂和抗体键合吸附剂等,试验时尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂,其用量大小与目标物性质(极性、挥发性)及其在水样中的浓度直接相关。