固相萃取技术原理及应用介绍-Waters

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基于极基于极性的分离 基于极性分离的分离
工作原理：
利用待测化合物的极性或非极性特点而设计，而分子结构决定分子的极性属性
化合物的形为
“性质相近的相互吸引 -- 性质相反的不相互吸引” “Likes Like Like -- Opposites Are Not Attracted”
* 极性化合物吸引其它极性化合物 （相互吸引）
图1： Tswett's 茨维特实验
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固相萃取的定义
SPE通常是一种使用装在柱芯型装置内的固体颗粒和色谱填充材料对样品中的 不同组分进行化学分离的样品制备技术。
SPE就是液相色谱，基本原理相同，只是使用形式与使用原因存在差异。
目的是在将样品提交分析测试之前对其进行较好的制备。
* 非极性化合物的吸引其它非极性化合物（相互吸引） * 非极性化合物 和极性化合物之间没有吸引力 (对立排斥)
请记住，基于极性的色谱分离是“相似相容”的原理
注: 和磁极的异性相吸、同性相斥正好相反
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基于极性的分离
——待测化合物
工作原理：
利用待测化合物的极性或非极性特点而设计，而分子结构决定分子的极性属性
使得样品与采用的分离与检测技术更匹配
– 溶剂强度的匹配 – 液质联机分析时消除离子抑制效应 – 更高的检测灵敏度
样品前处理归根结底是要提高分析工作的效率
–在更短的时间分析更多的样品 –减小对系统维修保养、人员的需求
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•目录
固相萃取技术的基础原理及发展
固相萃取技术原理及应用介绍
沃特世消耗品部
贺小蔚
2017.9.19
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•目录
固相萃取技术的基础原理及发展 固相萃取的技术介绍 分离原理
固相萃取技术分离策略的选择及相关应用 捕获目标化合物策略


通过净化策略
基质分散净化策略
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色谱术语-反相色谱
“反相”一词描述了一种正好与正相色谱相反的色谱模式，也就是使用一 种极性流动相和一种非极性(疏水)固定相。
– 非极性化合物被保留 – 极性化合物不能被很好的保留
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反相硅胶颗粒的保留
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色谱术语-正相色谱
色谱分析之父Tswett博士使用一种极性固定相(玻璃柱内的碳酸钙或氧化铝) 和一种极性非常弱(非极性)的流动相将多种植物提取物成功分离开来。
这些色谱条件目前叫做“正相色谱模式”。
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பைடு நூலகம்
“微孔去湿”现象
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以硅胶为基材的吸附剂的局限性
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吸附剂普遍存在微孔脱水现象（De-wetting Effect，前称‘相塌陷’ 即‘Hydrophobic Collapse’) 若小柱在平衡或上样期间因流速控制不妥而导致柱床完全干涸时， 样品将无法在柱床上进行正常的色谱保留，从而导致回收率偏低或结 果不重复。
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固相萃取技术的基础原理及发展 固相萃取的技术介绍 分离原理
固相萃取技术分离策略的选择及相关应用 捕获目标化合物策略


通过净化策略
基质分散净化策略
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色谱的起源
1906年色谱分析之父Tswett博士利用不同 色素在活性碳酸钙与石油醚的共同作用之下 的玻璃柱中呈现出不同的运行速度，能使其 达到彼此分离。 茨维特在他的原始论文中，把上述分离方法 叫做色谱法。 当今的液相色谱技术正是起源于一项用以净 化复杂样品基质的早期SPE试验！
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固相萃取的技术介绍 分离原理
极性分离
离子交换
固相萃取技术分离策略的选择及相关应用 捕获目标化合物策略 通过净化策略 基质分散净化策略
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液相色谱的分离模式
实现液相色谱分离 的化合物特征
极性
电荷
分子大小
正相/反相
离子交换
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化合物的极性谱 极性 非极性
盐类
醇类
醚类
芳香族化合物
氟化物
酸类
酮类
卤化物
脂肪族化合物
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基于极性的分离 ——流动相的极性谱
流动相的极性谱 极性 非极性
水 ------ 乙醇 ------ 乙腈
------
四氢呋喃 ------ 正已烷
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固相萃取技术
色谱填料颗粒填装小柱 1978年由Waters首次推出商品化产品：
“Sep-Pak 固相萃取小柱” Sample Enrichment & Purification
• 非常成熟的技术 • 数千化合物的参考文献
•0.01 to 1000 克 •多种规格
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基于极性的分离 ——固定相的极性谱
固定相的极性谱 极性 非极性
硅胶
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CN ----------- C8 ---------- C18 ODS
固定相和流动相之间的竞争使不同的分析物获得了分离—通过不同的吸引力改变了 分析物的流动速度—这种竞争发生在色谱颗粒的色谱表面（固定相）
在线SPE净化柱:
• 柱芯式(需Sentry Guard套件) 和标准柱 • 由切换阀和软件控制，无需人工操作
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为什么要进行SPE？
去除干扰物，以便取得：
– – – – 更好的分离效果 更可靠的分析结果 更长的色谱柱寿命 更少的系统故障
富集痕量样品，以便取得：
•洗脱剂 •废液
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SPE 产品常见形式
萃取小柱:
• 小柱体积 1~35ml, 吸附剂重量 10mg~6g • 为中等数量样品设计 • 食品安全、环境分析和研究实验室
96-孔板:
• 吸附剂重量2~60mg • 为高通量分析设计（DMPK/BA/BE实验室） • μElution板用于微量样品和高灵敏度分析