固相微萃取原理及使用.pptx
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第二章固相萃取技术上PPT课件
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分离模式
➢反相萃取
（极性液体相，非极性改良固体相） 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 硅胶键合C18,C8, C4，C2,-苯基等，可以从强极性的溶剂中 吸附非极性到中等极性的化合物。
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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（硅酸 镁吸附剂）、(A-,N-,B-)alumina（氧化铝吸附剂）、硅藻 土等。流动相为中等极性到非极性样品基质。
• 反相萃取体系常选用一定比例组成的有机溶 剂-水混合液，有机溶剂比例应大于样品溶液 而小于洗脱剂溶液。
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洗涤
固相萃取
干扰物
分析物
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操作步骤
固相萃取
四
高强度溶剂洗脱
洗
脱
洗脱目标分析物
/
收 集
.
四.洗脱及收集分析物
• 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。
与其他分析仪器的联用。
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6
第一节 概述
固相萃取存在的不足： 1、一些样品的复杂基体有时会较大程度的降 低萃取的回收率； 2、污染严重的复杂样品尤其是含有胶体或固 体小颗粒的样品会不同目的程度的堵塞固定相的微 孔结构，引起柱容量和穿透体积的降低、萃取 效率和回收率的严重恶化； 3、柱体和固定相材料的纯度有时仍不够理想， 使得测定的空白难以进一步降低； 4、固定相的选择性有时仍显不足，需进一步 提高等。
阳离子交换固相萃取。
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分离模式
➢ 离子交换
带有电荷的化合物靠静电吸引到带有电荷的吸附剂表面 按键合的离子基团的性质分类：
第七节固相及微固相萃取
第七节固相萃取和固相微萃取技术一、固相萃取技术固相萃取(solid phase extraction，SPE)是20世纪70年代初发展起来的样品富集技术，特别适用于水样处理。
当液体样品通过固相吸附层时，基体被除去，待测物被富集，然后用少量溶剂(10-20mL)洗脱回收待测物。
1.基本原理SPE法也称液-固萃取法，是根据液相色谱法原理，利用组分在溶剂与吸附剂(固定相)之间选择性吸附与选择性洗脱，达到提取分离、净化和富集的目的，即样品通过装有吸附剂的小柱后，待测物保留在吸附剂上，先用适当溶剂系统洗去杂质，然后再在一定条件下(如不同pH值)选用不同极性的溶剂，将待测成分洗脱下来，进行检测。
SPE法具有对有机物吸附力强、前处理速度快、有机溶剂用量少、对人员危害小等优点，与传统的液-液提取法相比，避免了有机溶剂萃取时乳化现象的发生，具有安全省时，对环境污染小，且易于自动化的特点。
2.固相柱类型SPE技术的核心是固相柱填料。
填料种类很多，可分为以下几种。
吸附型：硅胶、硅藻土、氧化铝、活性炭等。
化学键合型：正相的有氨基、氰基、二醇基等。
反相的有C1、C2、C6、C8、C18、环己基、苯基等。
离子交换型：有季铵、氨基、二氨基、苯磺酸基、羧基等。
此外，还有一些多孔性非极性树脂及中等极性或极性吸附树脂，其应用特点介于活性炭、氧化铝、硅胶、硅藻土与离子交换剂之间.反相SPE柱国外产品有Analytichom Int生产的Bond Elut柱； Waters公司生产的SepPak柱。
国产的有天津河北津杨滤材厂的PT系列品种o。
多孔树脂柱国外商品主要有Amberlite XAD系列和日本三菱化成公司的Diaion HP系列，其中XAD-1～XAD-5、HP-0～HP－50 为非极性树脂，XAD-6～XAD-8为中等极性树脂，XAD-9～XAD-12为极性树脂。
国产品主要有天津试剂二厂的GDX-101～GDX-203系列，上海试剂一厂的401～404系列等品种。
固相微萃取原理及使用
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。
五、SPME与分析仪器的联用技术
• SPME-GC技术 • SPME-HPLC技术 • SPME-MS技术 • SPME/EC联用
固相微萃取与气相色谱技术的联用
SPME-GC SPME与GC联用是研究最早也是目前
发展得最成熟的技术。这一领域的研究目 前主要集中在接口研制、萃取头的制备。
采用顶空法（headspace），吸附具有 挥发性或半挥发性的化合物；再在GC的气 化室里脱附气化进行分析。
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
（3）
由于V1«V2，式3中C1 • V1 2可忽略，整理后得：
WS =K • C0 • V1
（4）
二、SPME的原理
由式（4）： WS =K • C0 • V1 ，可知WS与C0呈线性关系，并 与K和呈正比。决定K值的主要因素是萃取头固定相的类型，因 此，对某一种或某一类化合物来说选择一个特异的萃取固定相 十分重要。萃取头固定液膜越厚， WS越大。由于萃取物全部进 入色谱柱，一个微小的固定液体积即可满足分析要求。通常液 膜厚度为5-100um，这一已比一般毛细管柱的液膜厚度（0.21um）厚得多。
三、SPME装置及萃取步骤方法
该装置类似微量注射器， 由手柄和萃取头（纤维头）两 部分组成。萃取头是一根长约 1cm、涂有不同固定相涂层的 溶融石英纤维，石英纤维一端 连接不锈钢内芯，外套细的不 绣钢针管（以保护石英纤维不 被折断）。手柄用于安装和固 定萃取头，通过手柄的推动， 萃取头可以伸出不锈钢管。
固相萃取_SPE_技术PPT课件
一. 概述
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。
Survey response %
Liquids Solids Goos and creams Gaseous Other
二.SPE基本原理
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。
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。
以硅胶为基质的固定相的分类
NON-POLAR PHASES
C18 Octadecyl C2 Ethyl CH Cyclohexyl PH Phenyl
SPECIALTY PHASES
PBA CERTIFY ENVIRELUT ACCUCAT
Increasing polarity
POLAR PHASES
H
五. SPE的类型
依据柱中填料（吸附剂）来划分，可将SPE 法分为吸附型和键合相分配型（BPC）。
吸附型SPE是采用极性较强的硅胶、硅藻土 和氧化铝等吸附剂，样品进入柱中，分析物的 极性官能团先迅速被吸附至极性吸附剂上，而 后以低极性溶剂转至中极性溶剂陆续洗去杂质 及洗脱出分析物。
五.SPE的类型
五. SPE的类型
硅胶键合非极性固定相
填充剂使用非极性烷烃类化学键合相 （C18、C8、 C6H5-C6H11等）的SPE分离方式称为反相BPC。最适 用于极性基质中萃取非极性化合物。
固相萃取课件
或中和键合硅胶官能团所带电荷。
讨论
某化合物的 Pka>4, 需用什么柱子吸附？如何洗脱？
吸附： 因能在水溶液中电离出弱酸根离子，故可以用 强阴离子交换柱 SAX 或弱阴离子交换柱 WAX萃取。
吸附之前，先调节溶液 PH>6 ，使化合物以离子 状态存在。
洗脱：若用SAX柱——需用PH<2 的酸性溶液洗脱 （能中和弱阴离子） , 或用一种高浓度阴离子洗脱。
离子选择性吸附顺序
离子浓度相近时，电荷高，水合离子半径小的离
子易被吸附。
强酸性阳离子交换柱 :
Fe3+>Cr 3+>Al 3+>Ca2+>Mg 2+>K+>NH4+>Na+>H+>Li
+
弱酸性： H+ >Fe3+ > Cr 3+> Al 3+> Ca2+> Mg 2&#> Na+> Li +
强碱性：
Cr2O72-
>SO42-
>CrO
24
>NO3-
>Cl
-
>OH-
>F-
>HCO3-
>HSiO
3
弱碱性：
OH->Cr
2O72->SO42->CrO
42->NO3->Cl
->HCO
3
离子洗脱顺序
? 吸附顺序中位于前面的离子可以洗脱后面的离子 ?高浓度时 , 可用顺序后面的离子洗脱前面的离子。 ? 洗脱剂可以是酸或碱，能中和待分析物所带电荷，
讨论
某化合物的 Pka>4, 需用什么柱子吸附？如何洗脱？
吸附： 因能在水溶液中电离出弱酸根离子，故可以用 强阴离子交换柱 SAX 或弱阴离子交换柱 WAX萃取。
吸附之前，先调节溶液 PH>6 ，使化合物以离子 状态存在。
洗脱：若用SAX柱——需用PH<2 的酸性溶液洗脱 （能中和弱阴离子） , 或用一种高浓度阴离子洗脱。
离子选择性吸附顺序
离子浓度相近时，电荷高，水合离子半径小的离
子易被吸附。
强酸性阳离子交换柱 :
Fe3+>Cr 3+>Al 3+>Ca2+>Mg 2+>K+>NH4+>Na+>H+>Li
+
弱酸性： H+ >Fe3+ > Cr 3+> Al 3+> Ca2+> Mg 2&#> Na+> Li +
强碱性：
Cr2O72-
>SO42-
>CrO
24
>NO3-
>Cl
-
>OH-
>F-
>HCO3-
>HSiO
3
弱碱性：
OH->Cr
2O72->SO42->CrO
42->NO3->Cl
->HCO
3
离子洗脱顺序
? 吸附顺序中位于前面的离子可以洗脱后面的离子 ?高浓度时 , 可用顺序后面的离子洗脱前面的离子。 ? 洗脱剂可以是酸或碱，能中和待分析物所带电荷，
固相微萃取(SPME)技术PPT课件
A：当试样通过装有合适的固定相时，被测组分由于 与固定相作用力较强而被吸附留在柱上，并因吸附作用力 的不同而彼此分离，样品基质及其他成分与固定相作用力 较弱而随水流出萃取柱。
B：被萃取组分用少量的选择性溶剂洗脱。
因此，SPE技术不仅用于“清洗”样品，除去干扰成 分，而且可以使组分分离，达到浓缩或纯化的目的。
C8、氰基、苯基、双纯基填料、活性碳、硅胶、 氧化铝、硅酸镁、高分子聚合物、离子交换树脂、排 阻色谱吸附剂、亲和色谱吸附剂等。
★常用洗脱溶剂有：甲醇、水、乙酸、丙醇、异 丁醇、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、 四氯化碳、环己烷、正己烷等。
4、 SPE的操作步骤及方法的建立：
SPE操作步骤包括有柱预处理、加样、洗去干扰物和 回收分析物四个步骤。
（1）柱预处理
以反相C18SPE柱的预处理为例。先使数毫升的甲醇通 过萃取柱，再用水或缓冲溶液顶替滞留在柱中的甲醇。柱 预处理有两个目的：
★除去填料中可能存在的杂质；
★使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性。
填料未经预处理或未被溶剂润湿，能引起溶质过早穿 透，影响回收率。
（2）加样
预处理后，试样溶液被加至并通过SPE柱，在该步骤， 分析物被保留在吸附剂上。
★SPE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。
★不同之处是：SPE柱的填料粒径（>40µm）要比 HPLC（3-10 µm ）大，由于短的柱床和大的填料粒径， 因此其柱效很低，一般为10-50塔板。
1、用途： 分离效率低的SPE技术主要用于处理试样，其目的
为： （1）从试样中除去对以后分析有干扰的物质； （2）富集痕量组分，提高分析灵敏度； （3）变换试样溶剂，使之与分析方法相适应； （4）原位衍生； （5）试样脱盐； （6）便于试样的储存和运送。
B：被萃取组分用少量的选择性溶剂洗脱。
因此，SPE技术不仅用于“清洗”样品，除去干扰成 分，而且可以使组分分离，达到浓缩或纯化的目的。
C8、氰基、苯基、双纯基填料、活性碳、硅胶、 氧化铝、硅酸镁、高分子聚合物、离子交换树脂、排 阻色谱吸附剂、亲和色谱吸附剂等。
★常用洗脱溶剂有：甲醇、水、乙酸、丙醇、异 丁醇、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、 四氯化碳、环己烷、正己烷等。
4、 SPE的操作步骤及方法的建立：
SPE操作步骤包括有柱预处理、加样、洗去干扰物和 回收分析物四个步骤。
（1）柱预处理
以反相C18SPE柱的预处理为例。先使数毫升的甲醇通 过萃取柱，再用水或缓冲溶液顶替滞留在柱中的甲醇。柱 预处理有两个目的：
★除去填料中可能存在的杂质；
★使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性。
填料未经预处理或未被溶剂润湿，能引起溶质过早穿 透，影响回收率。
（2）加样
预处理后，试样溶液被加至并通过SPE柱，在该步骤， 分析物被保留在吸附剂上。
★SPE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。
★不同之处是：SPE柱的填料粒径（>40µm）要比 HPLC（3-10 µm ）大，由于短的柱床和大的填料粒径， 因此其柱效很低，一般为10-50塔板。
1、用途： 分离效率低的SPE技术主要用于处理试样，其目的
为： （1）从试样中除去对以后分析有干扰的物质； （2）富集痕量组分，提高分析灵敏度； （3）变换试样溶剂，使之与分析方法相适应； （4）原位衍生； （5）试样脱盐； （6）便于试样的储存和运送。
《固相萃取法及进展》课件
05
固相萃取法的应用实例
总结词
固相萃取法在环境样品中有机污染物的分离与富集方面具有广泛应用，能够有效地去除干扰物质，提高目标化合物的回收率。
详细描述
固相萃取法常用于水、土壤、大气等环境样品中有机污染物的分离与富集，如多环芳烃、有机氯农药、多溴联苯醚等。通过选择合适的吸附剂和洗脱液，可以实现对目标化合物的快速、高效分离与富集，为后续的检测分析提供可靠的样品处理方法。
VS
联用技术可以降低样品前处理的成本和时间。
详细描述
通过将固相萃取与其他分离技术联用，可以实现自动化和连续化的样品前处理过程，从而大大降低人力成本和时间成本，提高分析效率。
总结词
自动化固相萃取技术提高了处理通量和操作的简便性。
随着自动化技术的发展，越来越多的研究者开始研究自动化固相萃取技术。这种技术通过集成机械臂、液体处理装置和检测系统等设备，实现了样品的自动化处理和检测。自动化固相萃取技术不仅提高了处理通量，还简化了操作步骤，降低了人为误差，提高了分析结果的准确性和可靠性。
总结词
详细描述
总结词
自动化固相萃取技术在药物分析、环境监测等领域得到广泛应用。
要点一
要点二
详细描述
自动化固相萃取技术以其高效、准确和简便的特点，在药物分析、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。通过自动化固相萃取技术，可以快速准确地分离和富集复杂样品中的目标物，为后续的检测提供可靠的样品处理保障。
注意事项
确保实验器材的清洁度，避免交叉污染。
将样品进行稀释或浓缩，以满足后续分析需求。
样品处理
将已知量的目标物加入样品中，以评估方法的准确度和精密度。
加标
将加标样品通过注射器加入到固相萃取柱中。