固相萃取
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
MSPD 所用的填料与固相萃取（SPE）相同，但是作 用的方式不同。 MSPD 中，固相载体在研磨过程中提供剪切力，破坏 样品组织结构，将样品研磨成更小的部分，键合的有 机相将样品组分溶解并更好地分散在载体表面。
样品在载体表面的分散状态取决于其组分的极性大小。 极性分子与载体表面未被键合的硅烷醇结合， 或形成 氢键； 弱极性分子则分散在键合相/组织基质形成的两相物质 表面。
基体分散固相萃取（MSPD，matrix solid-phase dispersion）一种快速样品处理技术。 其原理是将涂渍有C18 等多种聚合物的担体固相萃取 材料与样品一起研磨，得到半干状态的混合物并将其 作为填料装柱，然后用不同的溶剂淋洗柱子，将各种 待测物洗脱下来。根据分析物在聚合物/组织基质中 的分散和溶剂的极性将分析物迅速分离。 其优点是浓缩了传统的样品前处理中的样品匀化、组 织细胞裂解、提取、净化等过程，不需要进行组织匀 浆、沉淀、离心、pH调节和样品转移等操作步骤， 避免了样品的损失。
2. 上样 将液态或溶解后的固态样品倒入活化后的固相 萃取小柱，然后利用抽真空，加压，或离心的 方法使样品进入吸附剂。
3. 洗涤和洗脱 在样品进入吸附剂，目标化合物被吸附后，可 先用较弱的溶剂将弱保留干扰化合物洗掉，然 后再用较强的溶剂将目标化合物洗脱下来，加 以收集。
淋洗和洗脱同前所述一样，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。
如Supecol公司提供了给单个固相萃取小柱加 压的单管处理塞，可方便的与固相萃取小柱配 套使用。 又如，为了能使多个固相萃取小柱同时进行抽 真空，Supecol公司提供了十二孔径和24孔径 的真空多歧管装置，可同时处理多个固相萃取 小柱。
下图给出了如何根据样品的基体（溶剂），目标化合物和干扰化 合物的性质来选择固相萃取模式的流程图。
固相萃取和固相微萃取
固相萃取和固相微萃取一、概述固相萃取（SPE）和固相微萃取（SPME）是两种常见的样品前处理技术，它们可以用于分离和富集目标化合物。
SPE通常用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。
二、固相萃取1. 原理固相萃取是一种样品前处理技术，通过将目标化合物从复杂的混合物中吸附到特定的固相材料上，然后再用洗脱剂将其洗脱出来。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将样品加入到固相柱中；（3）用洗脱剂洗脱目标化合物；（4）将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括C18、C8、Silica gel等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPE广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如，可以用SPE技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
三、固相微萃取1. 原理固相微萃取是一种无机溶剂的萃取技术，通过将特定的固相材料包裹在针头上，然后将其插入样品中进行吸附和富集目标化合物。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将固相材料包裹在针头上；（3）将针头插入样品中进行吸附和富集目标化合物；（4）用洗脱剂洗脱目标化合物；（5）将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括PDMS、CAR等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPME广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如，可以用SPME技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
四、比较1. 样品量SPE适用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。
2. 富集效率SPE和SPME都可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
固相萃取操作
固相萃取操作一、引言固相萃取是一种常用的分离纯化技术，在化学、生物学等领域广泛应用。
它通过固定相材料与待提取物质之间的相互作用，实现对目标物质的分离和富集。
本文将介绍固相萃取的原理、常用材料和操作步骤，以及其在实际应用中的重要性和局限性。
二、固相萃取原理固相萃取的原理基于吸附-解吸过程。
具体而言，固定相材料表面的功能基团与待提取物质之间发生吸附作用，将目标物质从混合物中分离出来。
而后，通过改变条件（如溶剂pH、温度等），使目标物质从固定相上解吸，得到纯净的目标物质。
三、常用固定相材料1. Silica gel：硅胶是一种常用的固定相材料，其具有较高的吸附能力和化学稳定性。
硅胶可以通过改变孔径和表面官能团来适应不同的提取需求。
2. Bonded silica：固定相硅胶的表面可以修饰为特定的官能团，如脂肪酸、芳香烃等，以增强对特定物质的选择性吸附。
3. Polymer-based materials：聚合物基固定相材料具有较高的机械强度和化学稳定性，常用于对大体积样品的提取。
4. Carbon-based materials：碳基固定相材料具有较高的吸附能力和选择性，常用于提取有机物质。
四、固相萃取操作步骤1. 准备固定相材料：根据待提取物质的性质选择合适的固定相材料，并将其制备成适当的形式（如固定相柱、片剂等）。
2. 条件预处理：根据待提取物质的特性，预处理样品。
例如，对于生物样品，可以通过蛋白酶消化、酸碱调节等步骤来提取目标物质。
3. 样品加载：将预处理后的样品与固定相材料接触，使目标物质吸附到固定相表面。
可以通过溶液滴加、样品注入等方式进行样品加载。
4. 杂质去除：将非目标物质从固定相上洗脱，以减少干扰。
可以使用纯溶剂或特定的洗脱溶液进行洗脱。
5. 目标物质洗脱：改变条件，使目标物质从固定相上解吸。
可以通过调节溶剂pH、温度等参数来实现目标物质的洗脱。
6. 浓缩和洗脱溶剂去除：将洗脱溶液进行浓缩，以得到目标物质的富集样品。
固相萃取
5.5固相萃取5.5.1固相萃取的原理与类型固相萃取（solid phase extraction，简称SPE）是利用被萃取物质在液-固两相间的分配作用进行样品前处理的一种分离技术。
它结合了液-固萃取和柱液相色谱两种技术。
SPE以固体填料填充于塑料小柱中作固定相，样品溶液中被测物或干扰物吸附到固定相中，使被测物与样品基体或干扰组分得以分离。
SPE基本上只用于样品前处理，其操作与柱色谱类似，在被测物基体或干扰物质得以分离的同时，往往也使被测物得到了富集。
与溶剂萃取相比，固相萃取局有很多优势。
如被测物的回收率很高；被测物与基体或干扰物质的分离选择性和分离效率更高；操作简单、快速、易于自动化；不会出现溶剂萃取中的乳化现象；可同时处理大批量样品；使用的有机溶剂量少；能处理小体积样品。
正是因为SPE的这些优点，这一技术的发展速度之快是其他前样品处理技术所不及的。
目前，其应用对象十分广泛，特别是在生物、医药、环境、食品等样品的前处理中成为最有效和最受欢迎的技术之一。
SPE是发生在固定相和流动相之间的物理过程，其实质就是柱液相色谱的分离过程，其分离机制、固定相和溶剂选择等都与液相色谱有很多相似之处。
只不过用于样品前处理的SPE 分离要求不是很高，只需将大量基体物质或其他干扰组分与被测物分离，即对柱效的要求不高，也不需要特别好的峰形。
同液相色谱中分离柱的原理一样，固相萃取也是基于待测组分与样品基体在固定相上吸附和分配性质的不同来进行分离的。
固相萃取的目标要么将待测组分比较牢固的吸附在固定相上，从复杂基体中将待测组分分离富集出来；要么使待测组分在固定相上没有保留或保留很弱，而干扰组分或基体物质在固定相中具有较强保留，从而使样品中的基体物质或干扰物质得以除去。
采用SPE样品前处理技术除了主要用于消除干扰物质和大量样品中富集痕量组分外，还可以将被测物吸附到固定相中后用于原来不同的溶剂洗脱，达到变换样品溶剂，使之与后续分析方法相匹配的目的；可以用来脱去样品中的无机盐类，方便后续的色谱分析，特别是LC-MS分析。
固相萃取的原理
固相萃取的原理
固相萃取是一种常用的样品前处理方法，主要用于分离和浓缩目标化合物。
其原理基于化学吸附和物理吸附的作用。
固相萃取的步骤通常包括样品预处理、样品加载、洗脱和蒸发浓缩。
首先，需要对样品进行预处理，去除干扰物质。
这可以通过样品溶解、滤液、稀释和调节pH等方法来实现。
接下来，将处理好的样品加载到固相萃取柱中。
固相萃取柱内填充了特定的吸附剂，如活性炭、聚合物或硅胶等。
目标化合物会与吸附剂上的功能基团发生吸附作用。
然后，通过洗脱步骤来去除样品中的非目标化合物。
常用的洗脱剂包括有机溶剂、酸碱溶液或混合溶液。
通过调节洗脱剂的性质和浓度，可以选择性地去除特定成分。
最后，通过蒸发浓缩将目标化合物从洗脱溶液中浓缩。
这可以通过使用旋转蒸发、氮吹等方法来实现。
固相萃取的原理基于固相吸附剂与目标化合物之间的亲(相似)/疏(不相似)作用。
这种作用是基于化学性质和物理性质的差异，例如极性、酸碱性、分子大小等。
通过选择合适的吸附剂和优化操作条件，可以实现对不同化合物的选择性分离和富集。
固相萃取SPE技术
固相萃取SPE技术一、固相萃取概念及基本原理：固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是从八十年代中期开始发展起来的一项样品前处理技术。
由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来。
主要通过固相填料对样品组分的择性吸咐及解吸过程，实现对样品的分离，纯化和富集。
主要目的在于降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。
固相萃取的基本原理和方法：SPE 技术基于液-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；也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。
固相萃取(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。
较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量良溶剂洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。
也可选择性吸附干扰杂质，而让被测物质流出；或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。
二、固相萃取方法的优点相对于传统的液液萃取法和蛋白沉淀法，固相萃取具有无可比拟的优势：1.无需特殊装置和材料,操作简单2.集样品富集及净化与一身，提高检测灵敏度的最佳方法3.比液液萃取更快，节省溶剂4.可自动化批量处理5.重现性好三、固相萃取的分类固相萃取填料按保留机理分为：正相:Silica,NH2,CN,Diol,Florisil,Alumina反相：C18,C8,Ph,C4,NH2,CN,PEP,PS等离子交换：SCX,SAX,COOH,NH2等混合型：PCX,PAX,C8/SCX等按填料类型共分为4类：1．键合硅胶：C18(封端),C18-N(未端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol。
在SPE中最常用的吸附剂是硅胶或键合相的硅胶即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2-8。
键合硅胶基质的填料种类较多，具有多选择性的优点。
固相萃取分类
固相萃取分类固相萃取（Solid-phase extraction，简称SPE）是一种常用的样品前处理方法，广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全等领域。
它通过将待分析样品中的目标化合物吸附到固定相上，再用洗脱剂将目标化合物从固相上洗脱下来，从而实现对目标化合物的分离和富集。
固相萃取的分类主要包括以下几种：1. 正相固相萃取（Normal phase solid-phase extraction）：正相固相萃取是指固定相表面具有极性官能团，适用于极性化合物的富集。
常用的固定相材料包括硅胶、氨基硅胶等。
正相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的亲和作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
2. 反相固相萃取（Reverse phase solid-phase extraction）：反相固相萃取是指固定相表面具有疏水性官能团，适用于非极性或疏水性化合物的富集。
常用的固定相材料包括C18、C8等疏水性材料。
反相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的疏水作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
3. 混合模式固相萃取（Mixed-mode solid-phase extraction）：混合模式固相萃取是指固定相表面同时具有正相和反相性质的官能团，适用于同时富集极性和非极性化合物的样品。
通过在固定相上引入具有不同官能团的化合物，可以实现对不同性质的化合物的选择性富集。
4. 选择性固相萃取（Selective solid-phase extraction）：选择性固相萃取是指通过选择特定的固定相材料或添加适当的修饰剂，实现对特定化合物的选择性富集。
常用的选择性固相萃取方法包括分子印迹固相萃取、固相微萃取等。
分子印迹固相萃取通过在固相上引入与目标化合物具有亲和性的模板分子，实现对目标化合物的高选择性富集。
固相萃取法
固相萃取法
固相萃取是一种分离技术，它能有效的将目标物质从混合液中分离出来，并分离混合
液中其他无关组分。
固相萃取法(SPE)即固相萃取技术，是一种微量样品处理技术，它可
在时间范围内、材料有效性强以及化学划分效果好的前提下实现样品的提取、滤除和纯化，浓缩或其他调节的加工功能。
固相萃取的原理是在新型可拆活性固态吸附剂中，通过交换、吸附和扩散等物理反应
加以提取杂质物质，而其他物质则不会受其影响。
在固相萃取的过程中，新型可拆活性固
态吸附剂具有高度的特异性，能够在较短的时间内实现杂质物质的极高提取效率。
固相萃取既可以使用少量样品，又可以实现高效、精确的分离效果。
它以极为精确的
反应动力学模型实现了简便、准确、可处理大容量样品的分离，通过改变可拆活性固态吸
附剂属性可以达到对不同物质的提取。
固相萃取在分离大量杂质中也十分有用，可使用具有高选择性的可拆活性固态吸附剂
来进行分离，其有效性和精确度远高于其他流动溶剂萃取方法。
作为一种快速、无污染的
分离方式，固相萃取可以实现大量样品的高效分离，大大降低了试验成本和时间消耗，对
环境保护也非常有利。
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固相萃取（solid-phase extraction，简称SPE）和固相微萃取（solid-phase microextraction，简称SPME）是目前广泛应用于化学分析中的两种常用技术。
它们利用固定在固相材料上的吸附剂对样品中的目标分析物进行富集和分离，从而实现样品的前处理和富集分析。
固相萃取的原理是利用固相吸附剂对溶液中的目标分析物进行富集和分离。
通常，固相萃取分为两个步骤：样品的吸附和洗脱。
首先，样品与固相吸附剂接触，目标分析物被吸附到固相材料上，而其他干扰物质则被排除。
接着，通过洗脱溶剂将目标分析物从固相材料上洗脱出来，得到富集后的目标物。
固相材料常用的类型包括吸附树脂、吸附剂和固相薄膜等，选择合适的固相材料可以根据目标物的性质和样品矩阵的组成决定。
固相微萃取是一种在固定相微量化身上进行的全固相萃取技术。
它将固定在微量化身上的吸附剂直接暴露于样品中，通过吸附分析物质进行富集。
SPME的原理可分为两个步骤：样品的吸附和洗脱。
首先，将固相微萃取针（包含固相吸附剂）插入待分析的样品中，样品中的目标分析物质会通过扩散过程进入固相材料中，并被固相吸附剂吸附。
接着，将针引出，固相吸附剂直接进入气相色谱柱或液相色谱柱，通过洗脱溶剂将目标物洗脱，得到富集后的分析物。
这两种技术在分析化学领域有着广泛的应用。
其主要应用包括环境样品分析、食品安全检测、生物样品分析等。
例如，固相萃取可以用于提取土壤、水样中的有机物、无机物、金属离子等。
而固相微萃取则可以用于分析空气中的挥发性有机化合物、食品中的香味物质、生物样本中的代谢产物等。
这些富集后的分析物可进一步通过气相色谱-质谱联用或液相色谱-质谱联用等仪器进行进一步的定性和定量分析。
固相萃取和固相微萃取的优点在于操作简便、富集效率高、回收率高、能够实现对复杂样品基质的选择性富集等。
同时，它们还可以与各种分析仪器（如气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪）联用，提高分析的灵敏度和准确性。
固相萃取简介
固相萃取基础知识固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是近年发展起来一种样品预处理技术，由液固萃取和柱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。
原理：SPE是一个包括液相和固相的物理萃取过程。
在SPE过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过SPE柱时，分析物被吸附在固体表面，其他组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物脱下来。
利用被测样品中的化合物与背景杂质在SEP柱不同填料中的分配系数差异，匹配相应的洗脱溶剂，将化合物和杂质分离。
固相萃取(SPE)是一种用途广泛而且越来越受欢迎的样品前处理技术,它建立在传统的液-液萃取(LLE) 基础之上,结合物质相互作用的相似相溶机理和目前广泛应用的HPLC、 GC中的固定相基本知识逐渐发展起来的。
SPE具有有机溶剂用量少、便捷、安全、高效等特点。
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。
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。
用途：1、被测样品的富集2、除去干扰的杂质3、改变被测样品的基体，使其适合分析时的需要。
目前国内主要应用在水中多环芳烃(PAHs) 和多氯联苯(PCBs)等有机物质分析,水果、蔬菜及食品中农药和除草剂残留分析,抗生素分析,临床药物分析等方面。
SPE装置由SPE小柱和辅件构成。
SPE小柱由三部分组成, 医用聚丙烯柱管、烧结垫（多孔聚丙烯筛板）和填料（多为40-60μm，80-100μm）。
常见规格：实际中常用的是100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。
固相萃取
固相萃取(Solid Phase Extraction SPE)就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。
与液－液萃取相比固相萃取有很多优点：固相萃取不需要大量互不相溶的溶剂，处理过程中不会产生乳化现象，它采用高效﹑高选择性的吸附剂（固定相），能显著减少溶剂的用量，简化样品于处理过程，同时所需费用也有所减少。
一般说来固相萃取所需时间为液－液萃取的1/2，费用为液－液萃取的1/5。
其缺点是：目标化合物的回收率和精密度要低于液－液萃取。
一．固相萃取的模式及原理固相萃取实质上是一种液相色谱分离，其主要分离模式也与液相色谱相同，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），离子交换和吸附。
固相萃取所用的吸附剂也与液相色谱常用的固定相相同，只是在粒度上有所区别。
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。
在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上，取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间相互作用，其中包括了氢键，π—π键相互作用，偶极－偶极相互作用和偶极－诱导偶极相互作用以及其他的极性－极性作用。
正相固相萃取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。
目标化合物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用，主要是非极性－非极性相互作用，是范德华力或色散力。
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，目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力。
固相萃取中吸附剂（固定相）的选择主要是根据目标化合物的性质和样品基体（即样品的溶剂）性质。
目标化合物的极性与吸附剂的极性非常相似的时，可以得到目标化合物的最佳保留（最佳吸附）。
两者极性越相似，保留越好（即吸附越好），所以要尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂。
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
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二、保留干扰物的固相萃取模式 1 活化/ 平衡 2 上样 3 淋洗
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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。
固相萃取技术
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方法建立
固相萃取技术
1.选择SPE小柱或滤膜 首先应根据待测物的理化性质和样品基质,选择对待测物有较强保留能力的固定相。 若待测物带负电荷,可用阴离子交换填料,反之则用阳离子交换填料。若为中性待测物,可用反相填料萃取。SPE小 柱或滤膜的大小与规格应视样品中待测物的浓度大小而定。对于浓度较低的体内样品,一般应选用尽量少的固定相 填料萃取较大体积的样品。
固相萃取技术
化学术语
01 内容简介
03 分类 05 方法建立
目录
02 原理 04 简要过程
固相萃取（Solid Phase Extraction）就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。固相萃取作为样 品前处理技术，在实验室中得到了越来越广泛的应用。
内容简介
它利用分析物在不同介质中被吸附的能力差将标的物提纯，有效的将标的物与干扰组分分离，大大增强对分 析物特别是痕量分析物的检出能力，提高了被测样品的回收率。SPE技术自上世纪70年代后期问世以来，发展迅 速，广泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域。
原理
固相萃取装置
在过去的二十多年中，固相萃取作为化学分离和纯化的一个强有力工具出现了。从痕量样品的前处理到工业 规模的化学分离，吸附剂萃取在制药、精细化工、生物医学、食品分析、有机合成、环境和其他领域起着越来越 重要的作用。
固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在固相萃取中，固相对分离物的吸附力比溶解分离物的溶 剂更大。当样品溶液通过吸附剂床时，分离物浓缩在其表面，其他样品成分通过吸附剂床；通过只吸附分离物而 不吸附其他样品成分的吸附剂，可以得到高纯度和浓缩的分离物。
固相萃取操作方法
固相萃取操作方法
固相萃取是一种常用的分离与富集技术，常用于样品预处理和分析前的样品清洁，并且广泛应用于环境、食品、药物等领域。
下面是固相萃取的基本操作方法：
1. 准备固相萃取柱：根据需要选择适用的固相萃取柱，并按照柱的使用说明预处理，常见的有填充吸附剂、活化、平衡等步骤。
2. 样品前处理：将待测样品进行必要的前处理，如提取、浓缩等。
一般可采用萃取、萃取液蒸发浓缩等方法。
3. 样品预处理：对于复杂样品，可能需要进行进一步的预处理，如过滤、调整pH值、去除杂质等。
4. 样品加载：将预处理的样品以一定的流速通过固相萃取柱，使待分离物质在固相材料上进行吸附。
5. 洗脱：通过使用适宜的洗脱剂，将非目标物质从固相材料上洗脱下来。
洗脱剂的选择要根据待测物质的特性和固相材料的亲合性进行确定。
6. 回收：将洗脱液进行相应的处理，如浓缩、蒸发、溶剂回收等，以得到目标物质。
7. 分析检测：通过适当的分析方法对回收的目标物质进行定性或定量分析。
需要注意的是，在整个固相萃取操作过程中，应控制各个步骤的条件，如流速、洗脱剂的浓度和体积等，以保证固相材料对目标物质的选择性吸附和洗脱效果，并避免对样品的污染和损害。
固相萃取
阴离子（负电荷）交换
LC-SAX、LC-NH2：脂肪族季铵类盐 + 硅胶
阳离子交换
LC-SCX：磺酸基；LC-WCX：羧酸基团
溶剂极性的影响
① 目标化合物在极性/非极性溶剂中的
溶解度，这主要涉及淋洗液的选择。 ② 目标化合物有无可能离子化（可用调
操作程序
3、洗涤（去除杂质）
在样品进入吸附剂，目标化 合物被吸附后，可先用较弱 的溶剂将弱保留干扰化合物
洗掉。
操作程序
4、洗脱和收集
再用较强的溶剂将
目标化合物洗脱下来， 加以收集。
请尊重作者劳动成果 转载请注明出处：
固相萃取的装置及操作程序
筛板 筛板
筛板
固相萃取的装置
固相萃取的装置
固相萃取装置
操作程序
（1）、活化吸附剂
萃取之前要用适当的 溶剂淋洗小柱，以使吸附 剂保持湿润，可以吸附目
标化合物或干扰化合物。
操作程序
（2）、上样（吸附）
样品倒入活化后的固相
萃取小柱，然后利用抽真 空，加压或离心的方法使 样品进入吸附剂。
① 阴离子交换
离子交换固相萃取
② 阳离子交换
反相固相萃取
流动相：极性（水溶液）或中等极性 固定相：非极性。
分离对象：中等到非极性物质。
反相固相萃取原理
分析物中的CH键 + 硅胶表面官能团→吸 附→极性溶液中的有机分析物→保பைடு நூலகம்在 SPE。 用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目 标物质。
常用反相固相萃取柱
节pH值实现离子化）。
溶剂极性的影响
③ 目标化合物有无可能与吸附剂形成 共价键。 ④ 在吸附剂上吸附点的竞争程度，关 系到能否很好分离。
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柱管由血清级的聚丙烯制成， 一般做成注射器形状。 烧结垫除了能固定固定相外， 还能起一些过滤作用。 固定相是 SPE 柱中最重要 的部分。
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2、柱形式
SPE柱（cartridge）最普遍使用的形式
SPE盘（disk）
固相微量萃取 （solid phase microextraction ,SPME ）
产品编号： C11396 产品型号： Power-Prep/GPC 主要特点 1.单一样品净化 2.错误少，回收率高 3.自动运行，无需照看 4.增加分析速度和精度 5.溶剂消耗量低
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七、固相萃取的应用
环境化学分析中的应用 药学应用
生物样本分析
吉尔森四通道自动固相萃取仪
型号：ASPEC Xli
自动处理108个样品，同时 平行进行四个样品的固相 萃取 高处理量，适合LC-MS及GC 使用1ml和3ml标准SPE柱 处理后的样品可转移至普 通试管、密封的标准2ml自 动进样瓶以及96孔反应板 可在4-40℃范围控制温度
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SPE 215多通道固相萃取系统
医药/环保/刑事鉴定中自动 样品前处理 自动进行固相萃取，可多组 份收集 无人为影响，无乳化，少溶 剂 高回收率，高重现性，高效 率,用于各种商品萃取柱 自动记录资料，便于GLP管理 可连接HPLC／GC／GC－MS 处理大量样品可选ASPECXL4
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固相萃取自动工作站
产品编号：C10928 产品型号： Auto Trace, Rapid Trace
原产地：美国
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技术参数
1.计算机程序控制 2.使用正压泵，加快萃取速度 3.可以配合自动浓缩工作站使用，自动浓缩 萃取出来的样品
1.预先编程安装好的EPA标准方法，可以修改参数从而发展新 方法 2.全自动传送所有必须溶剂;自动直接在原始样品瓶中处理样 品; 3.彻底全面自动清洗样品瓶; 4.自动把SPE过滤盘得到的萃取物传输到收集瓶中; 5.自动清洗萃取器，为处理下一个样品作准备。
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全自动样品净化系统和固相萃取仪
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吉尔森单通道全自动固相萃取仪
产品编号：C10348 产品型号：ASPEC XL 原产地：法国 特点： 1.可处理108个样品 2.15个无限量溶剂及12 个250ml试剂瓶 3.可选配在线浓缩功能 4.可实现分步收集
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3、真空处理装臵
1.SPE 柱； 2 .真空表 3 .安全阀;4 .抽空橡管 5 .定位槽； 6. 定位轴 7.缸体； 8 .下支架； 9 .上支架； 10 .试管 ( 24 支）；11 .支脚； 12 .上盖； 13 .放空阀； 14 .插管头（12 个）； 15 .封堵头（12 个）
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环境化学分析中的应用
水中污染物的分析 农药 富集痕量有机化合物
酚类
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水中有机污染物分析
近年来随着化学工业的发展和农药的大 量使用导致自然环境中某些水体、土壤、大 气和生物体中有机污染物超过法定限量。固 相萃取作为一种新型的样品处理技术已广泛 用于水中有机污染物的痕量富集。 SPE 中使水样通过固相萃取小柱，分析物 吸附到固定相上，然后通过热脱附或用溶剂 将分析物洗脱下来，浓缩、定容、分析。
主要特点
1.计算机程序控制 2.可以同时处理多达6个水样 3.可以使用至少4种淋洗液 4.降低劳动力费用 5.减少暴露在危险试剂前的机会
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全自动固相萃取系统
产地： 美国Horizon公司
型号： SPE-DEX®4790
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主要特点：
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影响因素
分析物在极性或非极性溶剂中的溶解度； 分析物有无可能离子化； 分析物有无可能与固定相形成共价键； 不需要的组分与分析物在固定相结合点上 的竞争程度 。
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溶剂的选择
萃取的不同步骤对溶剂的要求不同。
预处理---初溶剂应与洗脱溶剂一样强或强于洗脱 溶剂；终溶剂应该与样品溶剂性质相似 加样---溶解样品的溶剂必须较弱 淋洗---淋洗溶剂要略强于或等于上样溶剂，但不 能强到可以洗脱任何一个分析组分的程度 分析物洗脱---选择的溶剂不能太强
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 。 SPE法是根据被萃取组分与样品基质及其 它成分在固定相填料上作用力强弱的不 同而使它们彼此分离。
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定 义
（一）通过样品中的待测成分及杂质在液相与固
定相之间的相互作用的不同而达到分离的方法。
（二）固相萃取法是利用选择性吸附与选择性 洗脱的液相色谱法分离原理，使液体样品通过 吸附剂保留其中某一组分，再选用适当溶剂冲 去杂质，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。
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4、固相萃取装臵图
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三、萃取的类型
键合硅胶-SPE 聚合物吸附剂-SPE 免疫亲和吸附剂-SPE 分子嵌入聚合物-SPE
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萃取类型---键合硅胶SPE
键合硅胶-SPE 最常用的吸附剂是表面键合 C18 的多孔硅胶颗粒或其他亲水烷基。 键合硅胶是通过有机硅和活性硅的反应形成 的 。 最通常使用的非极性吸附剂是十八硅烷 （octadecyl silane）键合到硅基质上叫C18 。
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基本概念
保留和洗脱
容量和选择性
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保留和洗脱
“保留”是一种存在于吸附剂和分离物分 子间吸引的现象 ，造成当样品溶液通过 吸附剂床时，分离物在吸附剂上不移动。 “洗脱”是一种保留在吸附剂上的分离物 从吸附剂上去除的过程，这通过加入一种 对分离物的吸引比吸附剂更强的溶剂来完 成。
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容量和选择性
吸附剂的容量是在最优条件下，单位吸 附剂的量能够保留一个强保留分离物的 总量。
选择性是吸附剂区别分离物和其他样品 基质化合物的能力。
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固相萃取的简要过程
（1）一个样品包括分离物和干扰物通过吸附剂； （2）吸附剂选择性地保留分离物和一些干扰物， 其他干扰物通过吸附剂； （3）用适当的溶剂淋洗吸附剂，使先前保留的干 扰物选择性地淋洗掉，分离物保留在吸附剂床上； （4）纯化、浓缩的分离物从吸附剂上淋洗下来。
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萃取类型---聚合物吸附剂-SPE
聚合物吸附剂-SPE在一些方面弥补了硅 胶键合-SPE的不足。 一种新型的聚合物反相吸附剂-聚合二乙 烯苯-N-乙烯吡咯烷酮 。
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萃取类型---免疫亲和吸附剂-SPE
抗体对抗原的键合是空间互补性的结果， 是分子间加和的一个功能，这意味着抗 体也能键合到结构和抗原相似的其他分 析物上，称为交叉反应性。 为了避免非特定的相互作用，选择性吸 附剂是非常重要的，这种吸附剂应该是 化学和生物惰性、易活化和有亲水性。
加到萃取柱上的试样量取决于： 萃取柱的尺寸（填料量）和类型 在试样溶剂中试样组分的保留性质 试样中分析物 基质组分的浓度等因素
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固相萃取技术
除去干扰杂质
通过调节清洗溶剂的强度和体积，尽可能多地 除去能被洗脱的杂质。 根据不同强度下分析物的洗脱廓形，决定清洗 溶剂合适的强度和体积。
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固相萃取技术
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Orochem固相萃取装臵及小柱
产品编号： C11001 原产地： 美国Orochem 仪器介绍： 各种规格的SPE小柱 及SPE抽真空装臵，适 合蛋白质组及DNA/RNA 样品纯化的各种96孔板， 氮吹浓缩仪，全自动样 品加样系统等。
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固相萃取技术
a 吸附柱选择；
b 柱条件化；
c 过水样；
d 柱纯化；
e 目标物解吸附
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柱预处理
柱预处理有两个目的： 一个目的是除去填料中可能存在的杂质； 另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取 的重现性。
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加样
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萃取类型---分子嵌入聚合物-SPE
分子嵌入聚合物（MIP）是高稳定的聚合物。
在模板和分子间选择性依靠氢键、离子和 亲水性相互作用。
必须从聚合物上去除模板分子。
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四、萃取的操作 预处理 加样 除去干扰杂质 分析物的洗脱和收集
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五、萃取条件的选择
固定相的选择