固相萃取技术在样品前处理中的应用

固相萃取技术在样品前处理中的应用

古丽娜尔•托乎提布艾杰尔贾新建

(新疆维吾尔自治区兽药饲料监察所，乌鲁木齐 830063)

摘要：SPE是一种有效的样品前处理技术，通过使用不同的吸附剂，经活化、平衡、冲洗、洗脱等几个步骤达到从复杂基质中萃取、浓缩和净化目标化合物的目的。本文详细地介绍了常见样品的处理方式、固定相的类型及使用特点、SPE 小柱使用步骤、SPE方法开发的基本程序以及SPE使用中常见问题及解决方法。

关键词：SPE 固相萃取样品前处理

Solid Phase Extraction Technique Appliance in Sample Preparation

Gulynar•Tohuty Buaijier Jia Xinjian

(Xinjiang Institute for Veterinary Drugs&Feed Control,Urumqi 830063)

Abstract:SPE is efficient widely used technique in sample preparation. It extracts ,concentrates and cleans the component of interest in complex matrix by activating,balancing,washing and eluting the diluted sample with different sorbent. This paper aims at showing the ways of sample preparation,the chromatographic modes and sorbent types of solid phase and its characteristic employ,the SPE cartridge exercising steps,the basic principles of SPE methods development,the problems and their possible solutions for usage of SPE.

Key words:SPE,Solid Phase Extraction,sample preparation

1 前言

固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是一种用途广泛而且越来越受欢迎的样品前处理技术，多用来处理液体样品，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，但必须先把固体样品处理成液体。目前国内主要应用于食品安全领域，如各类抗生素、抗菌药在食品中的残留分析；农产品中农兽药残留分析；食品中合法或非法添加剂分析等。在药物研究领域，广泛应用于药物药代、药动分析和中药分析。在环保领域，应用于环境中多环芳烃(PAHs)、多氯联苯(PCBs)、各类农药分析；饮用水、地下水和污水的有机物分析等。本文主要以表格形式，简洁明快地介绍了SPE多方面的知识，以期对SPE有一个概括而清晰的认识,从而对实验工作有一定的帮助和指导作用。

2 使用SPE处理样品的基本条件

2.1 预处理样品的基本要求

2.1.1、低溶液粘度(快速通过小柱)。

2.1.2、很少固体或微粒物质(避免堵塞)。

2.1.3、溶剂的组成适合目标物的保留(每一种作用机制都有不同的溶剂类型组成以匹配恰当的保留)。

2.2 样品预处理知识介绍

样品基质样品处理方法的选择

尿、全血、血清、血浆、胆汁等用适当的缓冲液1:1稀释样品。蛋白丰富的样品要沉淀蛋白(硫酸锌、乙腈)；水解尿样的葡萄糖醛酸苷；使与蛋白结合的药物解离(超声、酶解、酸/碱)

包括器官组织、排泄物、胃内容物等根据目标物的溶解性，用有机溶液或水溶液匀浆样品，静置、沉淀、离心或滤过，或直接用基质固相分散萃取法(MSPD)提取

废水、河水等用适当的缓冲液控制特定的pH值，过滤除去颗粒

土壤或淤泥根据目标物的溶解性，用有机溶剂或水溶液匀浆样品静置、沉淀、离心或滤过，或索氏提取

软膏或乳膏如是油性基质，溶于非极性溶剂(如正己烷)并用极性SPE提取。

如是水性基质，溶于水或能与水互溶的溶剂(如甲醇)并用非极

性SPE提取

水果、蔬菜及草本植物根据目标物的溶解性，用有机溶剂或水溶液匀浆样品并过滤上清液。依据溶剂选用恰当的SPE作用机制(正己烷=极性机制；水=非极性机制；甲醇/乙腈=适当的稀释后用非极性或极性)

3 SPE小柱构造及其特点

SPE小柱根据应用原理可分为：反相萃取柱、正相萃取柱、离子交换柱、混合机制萃取小柱及新型固相萃取小柱等五种。新型固相萃取小柱由于使用方便，专属性强，其应用受到研究人员的欢迎，使用越来越广泛。

3.1 反相基质：主要用于水性(水、尿、血浆、血)组织提取物

固定相固定相描述使用特点及注意事项

C18-E C18键合硅胶，疏水端基封

尾

从水相及生物样品中萃取疏水性分子

C18-U C18键合硅胶，非端基封尾能较好地清除水性溶液中含OH或者

胺基基团的疏水性物质

C18-T C18键合硅胶，疏水端基封

尾，大孔径端从水溶液或者生物基质中萃取大分子的疏水分子(分子量≥75KD)

C8 C8键合硅胶，疏水端基封尾适用于中等极性化合物，它对碱性化

合物的选择性有所提高

C8等，用于吸附极性和非极性物质

Phenyl(PH) 苯基键合硅胶，疏水端基封

尾萃取含有苯环或其他芳香环的化合物和碱性化合物等疏水物质

SDB-L 聚苯乙烯-二乙烯基苯树

脂，大粒径提取非极性和极性分子，pH范围更宽，无二级副反应存在

3.2 正相基质：主要用于与水不互溶的有机质的提取

固定相固定相描述使用特点及注意事项

silica 高纯度不定型硅胶，无键合广泛用于极性样品的提取，如醇、醛、

胺、多种代谢物、杀虫剂、除草剂等Florisil 高纯度大粒径硅酸镁从有机混合物中提取农药成分，如醇、

醛、胺等

Alumina-N 高纯度不定型中性氧化铝用于芳香类和脂肪胺类化合物，常用

于中药活性成分萃取

Alumina-A 高纯度不定型酸性氧化铝加强中性和供电体化合物保留，减弱

受电体化合物作用，应用于药物分析Alumina-B 高纯度不定型碱性氧化铝应用于中性胺等供电体化合物，常用

于药物成分提取

NH

2

氨基键合硅胶，非端基封尾从水性样品中或有机混合物的极性样

品中提取强阴离子

3.3 离子交换及混合基质：主要用于与水互溶的有机质的提取

固定相固定相描述使用特点及注意事项

SCX 苯磺酸健合硅胶，非封尾对碱性化合物有专属性保留，提取伯、

仲、叔胺

WCX 羟酸键合硅胶，非端基封尾对强碱性化合物有专属性保留，提取

季胺类物质

Screen-C 专有混合吸附剂，C8+SCX 从生物样品如血、血清、尿等提取碱

性药物

X-C 带有强阳离子交换作用机

制的聚合物吸附剂对非极性和碱性化合物有专属性保留，pH稳定性1-14

X-CW 带有弱阳离子交换作用机

制的聚合物吸附剂在混合弱阳离子交换模式下提取碱性化合物，pH稳定性1-14

XL-C GF 大容量，大粒径的聚合物为粘稠样品专门设计，对非极性和碱

性化合物有专属性保留

WAX 氨基键合硅胶，非端基封尾从水溶液中萃取强酸离子和弱阴离子SAX 季胺键合硅胶，非封尾对酸性化合物有专属保留，萃取有机

酸

Screen-A 专用混合吸附剂，C8+SAX 从生物样品如血、血清、尿等提取酸

性药物

ABW 专用混合吸附剂，SCX+SAX 从酸性和碱性样品中提取中性化合物

如酰胺类，推荐用于样品脱盐