固相萃取简介

固相萃取（Solid Phase Extraction，简称SPE）是从20世纪80年代中期开始发展起来的一种样品前处理技术。它是通过固体吸附剂的选择性吸附和洗脱将液体样品（固体样品也可制成液体样品）中的目标化合物与干扰化合物分离，以达到富集、分离、净化样品的目的。SPE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，吸附剂对目标化合物的吸附力大于样品母液，当样品通过SPE柱时，目标化合物被吸附在固体表面，其他组分则随样品母液通过柱子，最后再用适当的溶剂将目标化合物洗脱并收集，然后进行色谱分析。

固相萃取的主要影响因素

固相萃取是一个目标物在固定相上吸附、解吸附/洗脱的过程，因此影响吸附、解吸附/洗脱的因素都会直接影响萃取的效率，如填料类型、洗脱溶剂的强度、pH、流速等。

填料填料是固相萃取技术的核心，选择对目标物具有适中吸附性的SPE柱填料是确保检测准确的前提。当然针对同一种目标物，我们可以选择不同的柱填料，但是要注意方法的调整。

洗脱溶剂的强度固相萃取是固定相—填料与流动相—上样溶剂/洗脱溶剂对

目标物的竞争吸附作用，所以在上样时，要选择有机溶剂含量或pH都合适的上样液，以避免目标物在上样时漏掉；而在洗脱时，也必须选择适合的洗脱溶剂强度，即有机溶剂的含量或pH，以确保能将吸附在填料上的目标物彻底洗脱下来。

pH 对于离子交换固定相，被分析成分与干扰物质的pKa（等电点）各不相同。通过调节溶剂pH的大小，可以使固定相带电荷，被分析物带相反电荷，而使干扰物质不带电荷；或使固定相带电荷，干扰物质带相反电荷，而使被分析物不带电荷。

流速上样流速和洗脱流速会影响吸附或解吸附/洗脱的效果，上样和洗脱的流速一般控制在1mL/min以内。对于大样量痕量样品的富集，如环境水样中有机物的富集，上样最大流速不超过5mL/min。除了以上的几个因素，一些操作步骤完成的情况，如活化的程度、淋洗步骤的抽干等，也会影响结果的回收率或重现性。

固相萃取种类及特点

固相萃取实质上是一种液相色谱分离，按照萃取机理的不同，固相萃取可分为正相（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）和离子交换吸附。正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的，用来萃取（保留）极性物质，可以从非极性溶剂样品中吸附极性化合物；反相固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或极性较弱的，所萃取的目标化合物通常是中等极性到非极性化合物；离子交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂，所萃取的目标化合物是带有电荷的化合物。随着人们对固相萃取原理的熟悉，以及对固相萃取操作的熟练，填料越来越成为固相萃取的核心。填料不同，萃取的特点和应用也不同。按照填料种类的不同，固相萃取可以分为以下四类：

1.键合硅胶键合硅胶是SPE中最常用的吸附剂，所谓键合硅胶就是在硅胶表面的硅醇基团上键合不同的官能团，其pH适用范围为2-8。键合硅胶基质的填料种类较多，具有选择性多的优点。主要的代表产品有C18（封端）、C18（未封端）、C8、CN、NH2、PSA、SAX、COOH、PRS、SCX、Silica、Diol等。

2.高分子聚合物上世纪9 0年代末，为扩大反相固相萃取材料的适用范围，改善吸附平衡性，提高重现性，以极性官能化高分子树脂为主体的新型反相固相萃取材料问世。此填料是以乙烯吡咯烷酮和二乙烯苯萃共聚得到的高分子聚合物，由于吡咯烷酮极性官能团的引入，这类萃取柱对各类极性、非极性化合物具有均衡的吸附作用。该类材料的使用克服了传统C18柱存在的缺点，如小柱跑干，不浸润，不吸附，并且活化过程中需要仔细控制；对极性化合物保留不足或不保留；对碱性化合物回收率差（强硅羟基相互作用）；回收率低、重现性差等。此类材料的代表产品有PEP、PAX、PCX、PS、HXN。其中PCX小柱可以用在不同食品中三聚氰胺的检测前处理，可以净化样品中的三聚氰胺，排除其他杂质的干扰，在三聚氰胺的色谱法检测中发挥了巨大的作用；不但保证了检测的准确性，而且有助于提高色谱柱的使用寿命，CleanertPCX也因此而成为了业界瞩目的“明星”。

3.吸附型填料此类产品均为无机吸附型材料，其主要是通过表面吸附作用达到提纯的目的。此类材料的代表产品有Florisil（硅酸镁），PestiCarb（石墨化碳碳黑），氧化铝（Alumina-N、中性，Alumina-A、酸性，Alumina-B、碱性），PestiCarb/NH2。其中Florisil、PestiCarb常用于去除农产品中的色素，而氧化铝的典型应用有苏丹红、孔雀石绿的检测。

4.混合型及专用柱系列随着样品基质越来越复杂，以及SPE技术及材料的日趋完善，艾杰尔开发了一系列的复合柱和专用柱，如PestiCarb/NH2 复合柱（用于农药多残留的检测）、D N PH -Silica（用于空气醛酮类化合物检测专用柱）、SUL-5（磺胺专用柱)、HXN（磺酰脲类除草剂专用柱）等。

随着人们对固相萃取操作熟练程度的日渐提高，以及材料学、表面化学、工艺控制材料技术的发展和应用，填料种类得到了不断增加。了解不同填料的特点和应用，并进行正确的选择可以明显的提高检测结果的可靠性和重现性。作为专业的材料制造商，艾杰尔科技一直致力于填料的研究，根据客户的不同需求，开发了Cleanert系列固相萃取填料及相应产品，如Cleanert Plus系列固相萃取柱（新一代SPE柱）、Cleanert Pre-IC离子色谱样品前处理小柱、蔬菜水果中51种农药多残留处理方法包、基于分散固相萃取原理的专用填料（Mars）等。Cleanert系列固相萃取填料是采用了高纯、优质的材料，并经独特的表面改性工艺制得。

固相萃取操作

针对填料（吸附剂）保留成分（保留目标化合物或保留杂质）的不同，固相萃取的操作稍有不同。

填料保留目标化合物此类固相萃取操作一般有四步（见图1）：（1）活化。除去小柱内的杂质，并创造一定的溶剂环境。（2）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。（3）淋洗。可最大程度除去干扰物。（4）洗脱。用小体积的溶剂将目标化合物洗脱并收集。