3固相萃取

SPE 的分离模式
❖ SPE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根据其相似相溶机理可分为四种： 反相SPE (吸附剂极性小于洗脱液极性) 正相SPE (吸附剂极性大于洗脱液极性) 离子交换SPE 吸附SPE
60 A 3.8%
有
60 A 3.5%
有
萃取小柱填料规格(正相)
官能团
硅胶
氨丙基
氰丙基
二醇基
弗罗里土
氧化铝 (酸性、中性 、碱性)
基质 平均颗粒度 孔径 碳覆盖率
硅胶 50um
60 A 0
硅胶 50um
60 A 5.0%
硅胶 50um
60 A 6.0%
硅胶 50um
60 A 4.0%
硅酸镁 75-150u m 60 A 0
固相萃取仪
固相萃取仪
❖ SPE装置由SPE小柱和辅件构成。 ❖ SPE小柱：由三部分组成，柱
管、烧结垫和填料。 ❖ SPE辅件：一般有真空系统、
真空泵、吹干装置、惰性气源、 大容量采样器和缓冲瓶。
SPE 操作步骤
I. 柱的预处理
为了获得高的回收率和良好的重现性，固相萃取柱在使 用之前必须用适当的溶剂进行预处理，预处理除去填料中可 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 。
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Biblioteka Baidu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。
❖ (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。
固相萃取原理
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。
样品预处理技术的革命 —— 固相微萃取（SPME）技术
克服了以前传统的样品预处理技术的缺陷，它无需溶剂和复杂装置， 它能直接从液体或气体样品中采集挥发和非挥发性的化合物，可以直接 在GC，GC/MS和HPLC上分析。 能与任何型号的气相和液相色谱连用，有手动和自动进样两种。
商品化的固相萃取吸附材料的缺点
氧化铝 130um
100 A 0
封尾 没有 没有 有 没有 没有 没有
离子交换及其他类型SPE填料
Survey response %
Liquids Solids Goos and creams Gaseous Other
固相萃取原理
❖ 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。
固相萃取
Solid Phase Ext raction , SPE
❖ 固相萃取：是 近年发展起来的一种样品预处理技术, 由液固 萃取和柱液相色谱技术结合发展而来 , 主要用于样品的分离、 纯化和浓缩。
❖ 广泛的应用在医药、食品、环保、商检、农药残留等领域。
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。
与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。
HPLC与SPE比较
硬件 颗粒度(um ) 颗粒形状 塔板数/柱
分离机理
H PLC 不锈钢柱 5 球型 20-25,000
连续洗脱
操作成本 设备成本 分离模式 操作
中至高 高 多种 可重复使用
SPE 塑料柱 40 无定型 <100
“数字式” 开关洗脱 低 低 多种 一次性
固相萃取填料
➢常用的正相吸附剂有硅酸镁、硅胶。 ➢反相SPE 采用化学键合C18 、C8 等，其它还
有聚二甲基硅氧烷( PDMS) 聚丙烯酸盐( PA) 等聚合物。
溶剂极性图
反相溶剂洗脱强度
己烷 异辛烷
四氯化碳 氯仿 二氯甲烷 四氢呋喃 乙醚 乙酸乙酯 丙酮 乙腈 异丙醇 甲醇 水
正相溶剂洗脱强度
❖ 传统固相萃取的目标物与吸附剂之间的作用力是非特异性的, 通常需对萃取和洗脱条件进行仔细选择, 而且对不同基质的 分离与分析物需要选择不同的柱填料, 从而限制了固相萃取 的进一步发展。为了提高柱效与重现性、扩大其应用领域,开 发研制高选择性的固相吸附材料是非常重要的。
官能团
萃取小柱填料规格(反相) 基质 平均颗粒度 孔径 碳覆盖率 封尾
固相萃取的应用
✓ 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。
✓ SPE 既可用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的提取，又 可用于目标化合物净化与富集，是目前残留分析中样品前处 理的主流技术之一。
✓ 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。
C 18
硅胶 50um
60 A 6.0%
有
高流速C 18 硅胶 100um
60 A 8.0%
有
高容量C 18 硅胶 50um
60 A 17.0%
有
C8
硅胶 50um
60 A 4.5%
有
高容量C 8 硅胶 50um
60 A 8.5%
有
乙基C 2
硅胶 50um
60 A 5.5%
有
苯基 环己基
硅胶 50um 硅胶 50um
II. 样品的添加
预处理后，试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。 在该步骤分析物被保留在吸附剂上。
SPE 操作步骤
III. 柱的洗涤
在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一 些杂质也同时被吸附，选择适当的溶剂，将干扰组分洗脱下 来，同时保持分析物仍留在柱上。
IV. 分析物的洗脱
用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的 浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物溶 液用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。