固相萃取小柱终极版
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然后再用一种与目标化合物的作用强于吸附剂的 溶剂选择性的将目标化合物洗脱下来，从而实现 对复杂样品的分离、纯化和富集。
固相萃取基本操作步骤
两种模式：
目标化合物吸附模式、杂质吸附模式
四个步骤：
活化：使SPE柱上的活性基团伸展 上样：注意控制样品流速 淋洗：将柱上保留能力较弱的杂质洗掉 洗脱：选择性的洗脱目标化合物，而将保留
DNA分离，蛋白质除盐
固相萃取存在的问题
流速问题
流速过快降低目标化合物的回收率 过慢降低工作效率，增加杂质吸附机率
回收率问题
活化：活化溶剂选用不当或量太少 上样：柱容量不够，填料不合适 洗脱、淋洗：溶剂选择不当
污染问题
生产不当造成 污染
固相萃取的前景展望
应用领域不断扩大
生命科学、工业产品、无机检测
样 品溶液淋洗
洗脱：含适量中强极性有机溶剂的正己烷溶液或中强 极 性有机溶剂
溶剂体系极性：样品溶剂<淋洗溶剂<洗脱溶剂
固相萃取柱的分类
离子交换柱：阳离子交换柱、阴离子交换柱
使用的条件
环境的 pH 必须使分析物和吸附剂带相反电荷 环境不能含有高浓度带有和分析物相同电荷的竞争物 以弱酸性化合物HA为例 HA=H++A-
固相萃取的用途
富集：用于痕量分析；
如对饮用水中有毒有害物质的分析
净化：去除样品中对仪器和分析物有干扰的成分
转换溶剂：一些分析仪器对样品溶液的溶剂有特 殊 要求，可以通过SPE柱进行转换
如采用气相色谱法检测水中污染物
固相萃取柱的结构
固相吸附剂
固相萃取的原理
当复杂的样品溶液通过吸附剂时，由于吸附剂与 目标化合物之间的作用力较强，目标化合物被保 留在SPE柱上，其他组分则透过吸附剂流出小柱。
pH=pKa+log(A-/HA) 上样时，为使该化合物99%离子化，样品基质的pH应高于该化合
物的pKa至少两个pH单位。 洗脱时，应将环境pH调至低于该化合物pKa至少两个pH单位，此
时该化合物99%呈中性状态。
固相萃取柱的分类
阳离子交换柱
如SCX、PRS、PCX等 目标化合物：阳离子（碱性）化合物 样品溶液：样品溶液pH要小于其pKa两个单位 洗脱液：洗脱溶液pH要大于其pKa两个单位
固相萃取柱的分类
阴离子交换柱
如SAX、PAX等 目标化合物：阴离子（酸性）化合物 样品溶液：样品溶液pH要大于其pKa两个单位 洗脱液：洗脱液pH要小于其pKa两个单位
固相萃取柱的分类
离子交换柱通用操作流程
活化/平衡：样品溶液为非极性溶剂时，用样品溶剂来活 化平衡；样品溶剂为极性溶剂时，先用水溶 性有机溶剂活化，再用样品溶剂平衡
NH2 PSA CN
C18、C8、C2、 C18-U、CN、
PH、PLS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SCX PXC PWC
SAX PXA PWA
固相萃取技术的应用
环境保护分析
环境污染物的检测
食品分析
食品中有毒有害物质的测定
司法鉴定
麻醉品、精神药物的鉴定
药物分析
血清、尿液及人体组织器官中药物成分含量的检测
生命科学研究
能力强的杂质留在柱上
固相萃取的作用力
非极性作用力（反相吸附）
C-H键间的作用力，属范德华力，作用力较弱
极性作用力（正相吸附）
氢键、偶极距、π-π间的相互作用力，作用力大于范德 华力但小于离子作用力
离子作用力（离子吸附）
带电荷的目标化合物与带相反电荷的吸附剂之间的库 伦力，作用力较大
固相萃取柱的分类
开发新型固相萃取材料
碳纳米管、纳米纤维
自动化、高通量
小型化、简单化
谢谢！
反相柱（非极性作用）
如C18、C8、C2、PS、PEP等 吸附剂：非极性或弱极性基团 目标化合物：非极性至中等极性化合物 样品溶液：水或含少量甲醇的水溶液 特点：选择性较差。可从水中吸附目标化合物，如用
于 蛋白质除盐。
固相萃取柱的分类
反相柱通用操作流程
活化/平衡：甲醇活化，纯水或样品溶剂平衡 上样：样品溶液 淋洗：纯水、甲醇水溶液或样品溶液淋洗 洗脱：含适量有机溶剂的水溶液、甲醇或极性更低的
上样：样品溶液 淋洗：依次用水和有机溶剂淋洗
阳离子交换柱：常用氨水溶液和氨水甲醇溶液 洗脱：
阴离子交换柱：常用甲酸水溶液和甲酸甲醇溶液
固相萃取方法的建立
根据基质性质选择吸附剂
基质 土壤、污水
水果、蔬菜、 中药、果汁、 蔬菜汁、果酒
目标化合物 疏水性有机污
染物
多种农药残留
弱极性农药 碱性农药 酸性农药
有 机溶剂
溶剂体系极性：样品溶剂>淋洗溶剂>洗脱溶剂
固相萃取柱的分类
正相柱（极性作用）
如NH2、Florisil、Silica、PSA等 吸附剂：强极性基团 目标化合物：中等极性到强极性 样品溶液：非极性至中等极性
固相萃取柱的分类
正相柱通用操作流程
活化/平衡：正己烷或样品溶剂活化平衡 上样：样品溶液 淋洗：正己烷、含适量中强极性有机溶剂的正己烷或
主要干扰物
萃取柱
腐殖质
反相柱
碳水化合物、 色素、酚、
有机酸
PSA、NH2 （保留干扰物）
反相柱
阳离子交换柱
阴离子交换柱
固相萃取方法的建立
根据目标化合物的性质选择吸附剂
目标化合物
溶于有机溶剂
溶于水
溶于己烷
溶于甲醇
不可解离
可解离
正相填料
正相填料
反相填料
阳离子
阴离子
Silica Florisil
Carb
固相萃取技术
报告人：武霓
固相萃取简介
固相萃取（Solid Phase Extraction，简称SPE）， 是一种样品前处理方法，由液固萃取和柱液相色 谱技术相结合发展而来。
SPE 自20世纪70年代出现以来，一直以 10%的年 增长率扩大其应用。
与传统的液-液萃取相比较，SPE具有简便、低耗、 高效等优点。
固相萃取基本操作步骤
两种模式：
目标化合物吸附模式、杂质吸附模式
四个步骤：
活化：使SPE柱上的活性基团伸展 上样：注意控制样品流速 淋洗：将柱上保留能力较弱的杂质洗掉 洗脱：选择性的洗脱目标化合物，而将保留
DNA分离，蛋白质除盐
固相萃取存在的问题
流速问题
流速过快降低目标化合物的回收率 过慢降低工作效率，增加杂质吸附机率
回收率问题
活化：活化溶剂选用不当或量太少 上样：柱容量不够，填料不合适 洗脱、淋洗：溶剂选择不当
污染问题
生产不当造成 污染
固相萃取的前景展望
应用领域不断扩大
生命科学、工业产品、无机检测
样 品溶液淋洗
洗脱：含适量中强极性有机溶剂的正己烷溶液或中强 极 性有机溶剂
溶剂体系极性：样品溶剂<淋洗溶剂<洗脱溶剂
固相萃取柱的分类
离子交换柱：阳离子交换柱、阴离子交换柱
使用的条件
环境的 pH 必须使分析物和吸附剂带相反电荷 环境不能含有高浓度带有和分析物相同电荷的竞争物 以弱酸性化合物HA为例 HA=H++A-
固相萃取的用途
富集：用于痕量分析；
如对饮用水中有毒有害物质的分析
净化：去除样品中对仪器和分析物有干扰的成分
转换溶剂：一些分析仪器对样品溶液的溶剂有特 殊 要求，可以通过SPE柱进行转换
如采用气相色谱法检测水中污染物
固相萃取柱的结构
固相吸附剂
固相萃取的原理
当复杂的样品溶液通过吸附剂时，由于吸附剂与 目标化合物之间的作用力较强，目标化合物被保 留在SPE柱上，其他组分则透过吸附剂流出小柱。
pH=pKa+log(A-/HA) 上样时，为使该化合物99%离子化，样品基质的pH应高于该化合
物的pKa至少两个pH单位。 洗脱时，应将环境pH调至低于该化合物pKa至少两个pH单位，此
时该化合物99%呈中性状态。
固相萃取柱的分类
阳离子交换柱
如SCX、PRS、PCX等 目标化合物：阳离子（碱性）化合物 样品溶液：样品溶液pH要小于其pKa两个单位 洗脱液：洗脱溶液pH要大于其pKa两个单位
固相萃取柱的分类
阴离子交换柱
如SAX、PAX等 目标化合物：阴离子（酸性）化合物 样品溶液：样品溶液pH要大于其pKa两个单位 洗脱液：洗脱液pH要小于其pKa两个单位
固相萃取柱的分类
离子交换柱通用操作流程
活化/平衡：样品溶液为非极性溶剂时，用样品溶剂来活 化平衡；样品溶剂为极性溶剂时，先用水溶 性有机溶剂活化，再用样品溶剂平衡
NH2 PSA CN
C18、C8、C2、 C18-U、CN、
PH、PLS
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
SCX PXC PWC
SAX PXA PWA
固相萃取技术的应用
环境保护分析
环境污染物的检测
食品分析
食品中有毒有害物质的测定
司法鉴定
麻醉品、精神药物的鉴定
药物分析
血清、尿液及人体组织器官中药物成分含量的检测
生命科学研究
能力强的杂质留在柱上
固相萃取的作用力
非极性作用力（反相吸附）
C-H键间的作用力，属范德华力，作用力较弱
极性作用力（正相吸附）
氢键、偶极距、π-π间的相互作用力，作用力大于范德 华力但小于离子作用力
离子作用力（离子吸附）
带电荷的目标化合物与带相反电荷的吸附剂之间的库 伦力，作用力较大
固相萃取柱的分类
开发新型固相萃取材料
碳纳米管、纳米纤维
自动化、高通量
小型化、简单化
谢谢！
反相柱（非极性作用）
如C18、C8、C2、PS、PEP等 吸附剂：非极性或弱极性基团 目标化合物：非极性至中等极性化合物 样品溶液：水或含少量甲醇的水溶液 特点：选择性较差。可从水中吸附目标化合物，如用
于 蛋白质除盐。
固相萃取柱的分类
反相柱通用操作流程
活化/平衡：甲醇活化，纯水或样品溶剂平衡 上样：样品溶液 淋洗：纯水、甲醇水溶液或样品溶液淋洗 洗脱：含适量有机溶剂的水溶液、甲醇或极性更低的
上样：样品溶液 淋洗：依次用水和有机溶剂淋洗
阳离子交换柱：常用氨水溶液和氨水甲醇溶液 洗脱：
阴离子交换柱：常用甲酸水溶液和甲酸甲醇溶液
固相萃取方法的建立
根据基质性质选择吸附剂
基质 土壤、污水
水果、蔬菜、 中药、果汁、 蔬菜汁、果酒
目标化合物 疏水性有机污
染物
多种农药残留
弱极性农药 碱性农药 酸性农药
有 机溶剂
溶剂体系极性：样品溶剂>淋洗溶剂>洗脱溶剂
固相萃取柱的分类
正相柱（极性作用）
如NH2、Florisil、Silica、PSA等 吸附剂：强极性基团 目标化合物：中等极性到强极性 样品溶液：非极性至中等极性
固相萃取柱的分类
正相柱通用操作流程
活化/平衡：正己烷或样品溶剂活化平衡 上样：样品溶液 淋洗：正己烷、含适量中强极性有机溶剂的正己烷或
主要干扰物
萃取柱
腐殖质
反相柱
碳水化合物、 色素、酚、
有机酸
PSA、NH2 （保留干扰物）
反相柱
阳离子交换柱
阴离子交换柱
固相萃取方法的建立
根据目标化合物的性质选择吸附剂
目标化合物
溶于有机溶剂
溶于水
溶于己烷
溶于甲醇
不可解离
可解离
正相填料
正相填料
反相填料
阳离子
阴离子
Silica Florisil
Carb
固相萃取技术
报告人：武霓
固相萃取简介
固相萃取（Solid Phase Extraction，简称SPE）， 是一种样品前处理方法，由液固萃取和柱液相色 谱技术相结合发展而来。
SPE 自20世纪70年代出现以来，一直以 10%的年 增长率扩大其应用。
与传统的液-液萃取相比较，SPE具有简便、低耗、 高效等优点。