固相萃取技术-概论
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四、SPE的类型
分析物与非极性固定相的
作用力
NH2 Silica base
Van der Waals forces
SO3-
Bonded functional group (C8)
四、 SPE的类型
硅胶键合极性固定相
填充剂使用极性键合固定相（-NH2、-CN、 -2OH等官能团）的SPE分离方式称为正相固 相萃取。
其对极性分析物的吸附力不及吸附型SPE大， 故洗脱容易。在实际使用中，先以非极性溶 剂清洗管柱，继而加样，分析物立刻会被吸 附，然后以非极性溶剂洗去杂质，最后以极 性溶剂洗脱分析物。
四、 SPE的类型
分析物与极性固定相的作用力
Silica base
O OH
H O
C N
H O
O H
Dipolar attraction or hydrogen bonding
四、 SPE的类型
硅胶键合离子交换剂
填充剂为硅胶基质的离子交换官能团有： 季胺、氨基、二氨基、苯磺酸基、羧基等。
此外常用的还有聚合物，如苯乙烯-二乙 烯苯共聚物XAD-2及PRP-1等。相对于硅胶键 合相填料，聚合物可适用于全部pH范围，因 而应用广泛。
对于酸性化合物，如有机酸、无机阴离子、 酸性蛋白等，一般采用阴离子交换SPE柱；
固相萃取（SPE）技术
固相萃取技术SPE
一、 概述 二、 SPE基本原理 三、 SPE法的优点 四、 SPE的类型 五、 SPE方法的建立 六、 SPE的应用
一、概述
所谓萃取法 ,就是从样品中提取组 分 ,传统的方法是液液萃取法 ( LLE) , 即用液体作为提取剂 ;我们这里探讨 的SPE ,是用固体物质作为萃取剂 ,采 用高效、高选择性的固定相 进行萃取 的样品预处理技术。
Non-polar
Olive oil Drinking water
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 。
一、概述
借助SPE所要达到的目的是： （1）从试样中除去对以后的分析有干扰
物质； （2）富集痕量组分，提高分析灵敏度； （3）变换试样溶剂，使之与分析方法匹配； （4）原位衍生； （5）试样脱盐。
使用SPE方法，要尽可能避免柱因超载 而被穿透，从而影响分析结果的准确性 。
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。
因此，用SPE只能分开保留性质有 很大差别的化合物。
与HPLC的另一个差别是SPE柱是一 次性使用。
三、SPE法的优点
(1 ) 简单、快速和简化了样品预处理操 作步骤 ,缩短了预处理时间。
(2 ) 处理过的样品易于贮藏、运输 ,便于 实验室间进行质控。
(3 ) 可选择不同类型的吸附剂和有机溶 剂用以处理各种不同类的有机污染物。
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。
以硅胶为基质的吸附剂主要有以下优 点： 粒径（e.g.40µm)、孔径（ e.g.60A）、 表面积（600m2/g)、键合量易控制；机 械强度高；化学性质稳定；适应性广； 可使用的溶剂种类多。
四、 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。
四、 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 称为反相固相萃取。最适用于极性基质中萃取 非极性化合物。
当样品溶液通过萃取柱时，杂质不被保留， 直接通过柱子除去，只有分析物保留在柱上， 只要选用一种合适的洗脱溶剂既可将其从柱上 洗下。
(4) 不出现乳化现象 ,提高了分离效率。 (5) 仅用少量的有机溶剂 ,降低了成本。 (6) 易于与其他仪器联用 ,实现自动化在
线分析。
四、 SPE的类型
在SPE法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 上键合不同的有机基团，如烷基链或其 它 实际官上能吸团，附如剂-角O色H、是-由C6H这5些、新-N接H2上、的-CN含等。 官能基碳链来完成。
对于碱性化合物，如有机胺、金属离子、 儿茶酚胺和碱性蛋白等，采用阳离子交换SPE 柱。
硅胶键合离子交换剂 Weak or Strong Acids/Bases
SCX Strong anion
PRS CBA SAX
Strong anion, pKa <1 Weak anion, pKa 4.8 Strong cation
分析物与离子交换剂的作用力
Silica base
OH
SO3+N
NH3+
CO2-
OCON(CH3)2
Electrostatic attraction
CO2H
基体对选择合适分离机制有着重要影响 （e.g.)
Matrix type Saline solution
Compound
NH2
Suggested mechanism
PSA NH2
Weak cation, pKa 10.9, 10.1 Weak cation, pKa 9.8
SO3SO3CO2H
0.7meq/g 0.3meq/g pH-sensitive
N+Me3
NHCH2CH2NH2 NH2
0.8meq/g pH-sensitive pH-sensitive
四、SPE的类型
四、SPE的类型
分析物与非极性固定相的
作用力
NH2 Silica base
Van der Waals forces
SO3-
Bonded functional group (C8)
四、 SPE的类型
硅胶键合极性固定相
填充剂使用极性键合固定相（-NH2、-CN、 -2OH等官能团）的SPE分离方式称为正相固 相萃取。
其对极性分析物的吸附力不及吸附型SPE大， 故洗脱容易。在实际使用中，先以非极性溶 剂清洗管柱，继而加样，分析物立刻会被吸 附，然后以非极性溶剂洗去杂质，最后以极 性溶剂洗脱分析物。
四、 SPE的类型
分析物与极性固定相的作用力
Silica base
O OH
H O
C N
H O
O H
Dipolar attraction or hydrogen bonding
四、 SPE的类型
硅胶键合离子交换剂
填充剂为硅胶基质的离子交换官能团有： 季胺、氨基、二氨基、苯磺酸基、羧基等。
此外常用的还有聚合物，如苯乙烯-二乙 烯苯共聚物XAD-2及PRP-1等。相对于硅胶键 合相填料，聚合物可适用于全部pH范围，因 而应用广泛。
对于酸性化合物，如有机酸、无机阴离子、 酸性蛋白等，一般采用阴离子交换SPE柱；
固相萃取（SPE）技术
固相萃取技术SPE
一、 概述 二、 SPE基本原理 三、 SPE法的优点 四、 SPE的类型 五、 SPE方法的建立 六、 SPE的应用
一、概述
所谓萃取法 ,就是从样品中提取组 分 ,传统的方法是液液萃取法 ( LLE) , 即用液体作为提取剂 ;我们这里探讨 的SPE ,是用固体物质作为萃取剂 ,采 用高效、高选择性的固定相 进行萃取 的样品预处理技术。
Non-polar
Olive oil Drinking water
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 。
一、概述
借助SPE所要达到的目的是： （1）从试样中除去对以后的分析有干扰
物质； （2）富集痕量组分，提高分析灵敏度； （3）变换试样溶剂，使之与分析方法匹配； （4）原位衍生； （5）试样脱盐。
使用SPE方法，要尽可能避免柱因超载 而被穿透，从而影响分析结果的准确性 。
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。
因此，用SPE只能分开保留性质有 很大差别的化合物。
与HPLC的另一个差别是SPE柱是一 次性使用。
三、SPE法的优点
(1 ) 简单、快速和简化了样品预处理操 作步骤 ,缩短了预处理时间。
(2 ) 处理过的样品易于贮藏、运输 ,便于 实验室间进行质控。
(3 ) 可选择不同类型的吸附剂和有机溶 剂用以处理各种不同类的有机污染物。
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。
以硅胶为基质的吸附剂主要有以下优 点： 粒径（e.g.40µm)、孔径（ e.g.60A）、 表面积（600m2/g)、键合量易控制；机 械强度高；化学性质稳定；适应性广； 可使用的溶剂种类多。
四、 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。
四、 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 称为反相固相萃取。最适用于极性基质中萃取 非极性化合物。
当样品溶液通过萃取柱时，杂质不被保留， 直接通过柱子除去，只有分析物保留在柱上， 只要选用一种合适的洗脱溶剂既可将其从柱上 洗下。
(4) 不出现乳化现象 ,提高了分离效率。 (5) 仅用少量的有机溶剂 ,降低了成本。 (6) 易于与其他仪器联用 ,实现自动化在
线分析。
四、 SPE的类型
在SPE法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 上键合不同的有机基团，如烷基链或其 它 实际官上能吸团，附如剂-角O色H、是-由C6H这5些、新-N接H2上、的-CN含等。 官能基碳链来完成。
对于碱性化合物，如有机胺、金属离子、 儿茶酚胺和碱性蛋白等，采用阳离子交换SPE 柱。
硅胶键合离子交换剂 Weak or Strong Acids/Bases
SCX Strong anion
PRS CBA SAX
Strong anion, pKa <1 Weak anion, pKa 4.8 Strong cation
分析物与离子交换剂的作用力
Silica base
OH
SO3+N
NH3+
CO2-
OCON(CH3)2
Electrostatic attraction
CO2H
基体对选择合适分离机制有着重要影响 （e.g.)
Matrix type Saline solution
Compound
NH2
Suggested mechanism
PSA NH2
Weak cation, pKa 10.9, 10.1 Weak cation, pKa 9.8
SO3SO3CO2H
0.7meq/g 0.3meq/g pH-sensitive
N+Me3
NHCH2CH2NH2 NH2
0.8meq/g pH-sensitive pH-sensitive
四、SPE的类型