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　　SPEAnalysisTechniquesEnvironmentalSamples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。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，使之与分析方法想匹配；（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。LiquidsSolidsGooscreamsGaseousOtherSurveyresponseSPE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。.SPE.SPESPE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（40m）要比HPLC填料（3~10m）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。处理过的样品易于贮藏、运输,便于实验室间进行质控。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。SPECleanedpolyethylenefritsShrink-wrappedpolypropyleneSPE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，如烷基链或其它官能团，如-OH、-C、-CN等。实际上吸附剂角色是由这些新接上的含官能基碳链来完SPE以硅胶为基质的吸附剂主要有以下优点：1）粒径（e.g.40m)、孔径（e.g.60A）、表面积（600m2/g)、键合量易控制；2）机械强度高；3）化学性质稳定；4）适应性广；5）可使用的溶剂种类多。11SPESiSiOHOHAdsorbedwaterOHSiOHSiSiSPE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。13(silica)表面－SiOH,中等强度的吸附剂，适用于从非极性基体中吸附极性化合物。硅胶是一种酸性吸附剂，可以吸附酸性（有机酸类）或中性的极性化合物，由于表面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子，又作为一种弱酸性阳离子交换剂，吸附碱性化合物（生物碱类，胺类）。活性（吸附性）与硅胶的含水量有关，根据其中含水量不同分为不同的活性等级。SPE14硅胶的活化：加热到100-110度，除去表面吸附的水份，当温度升到500度，表面的硅醇基脱水变成硅氧烷键，从而丧失吸附性。备注：硅胶净化时，一般杂质保留在柱上，目标化合物流出。SPE15NON-POLARPHASESC18OctadecylC2EthylCHCyclohexylPHPhenylPOLARPHASESCNCyanopropyl2OHDiolNH2AminopropylSISilicaION-EXCHANGEPHASESSCXStrongcationexchangerCBAWeakcationexchangerSAXStronganionexchangerNH2WeakanionexchangerSPECIALTYPHASESPBACERTIFYENVIRELUTACCUCATSPE16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BPC。最适用于极性基质中萃取非极性化合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。SPE17NHVanderWaalsforcesSilicabaseBondedfunctionalgroup(C8)SPE18ODS:octadecyl-silicaENVI-C18:键端封尾处理,去除硅胶表面残留的硅醇基,改善其对碱性或酸性化合物的吸附或拖尾.碳含量增大,对非极性化合物的保留容量增大.应用：中等极性到非极性化合物,如抗生素、咖啡因、药物、染料、芳香油、脂溶性维生素、杀菌剂、除草剂、农药、碳水化合物、苯酚、类固醇、表面活性剂、茶碱等洗脱溶剂：甲醇、乙腈、丙酮及乙酸乙酯等SPE19C8：与C18相似，适合于非极性到中等极性的化合物，对非极性化和物的保留较C18稍弱。-C4：疏水性弱，适合于多肽和蛋白质的萃取。聚合物吸附剂：如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，用来保留含有亲水基团的疏水性物质，如芳香族化合物等。化合物的极性和吸附剂的极性越接近，产生的吸附越强。SPE20填充剂使用极性键合固定相（-NH、-CN、-2OH等官能团）的SPE分离方式称为正相BPC。其对极性分析物的吸附力不及分配型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。SPE21SPE22DipolarattractionhydrogenbondingSilicabaseSPE23极性键合固定相（氨基）：较强的氢键结合能力，对某些多官能团化合物如甾体、强心甙等有较好的分离能力。a)正相萃取:适用非极性样品溶液中吸附极性化合物。b)弱阴离子交换萃取:适用于水溶液样品中碳水化合物、弱阴离子和有机酸化合物。SPE24-CN（氰基）：a)正相萃取：适用非极性样品溶液中吸附极性化合物，如酚类，类固醇反相萃取：适用于水溶液样品中等极性的化合物。-Diol(二醇基):正相萃取，适用于分离有机酸、甾体和蛋白质。SPE25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。相对于键合相填料，聚合物可适用于全部pH范围，因而应用广对于酸性化合物，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；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。SPE26SPE27NHElectrostaticattraction Silica base OH CO SPE28 SPE29 高温高浓度时，处于顺序后列的离子可以取代位于前列的离子。（再生或洗脱） 洗脱溶液可以是一种酸或碱，能中和待分析物所带电荷，或中和键合硅胶官能团所带电荷。 注意：过柱前，需调节样品基体的pH值，使待分析物以离子状态存在。而且pH值要在离子交 换柱的使用范围内。 SPE30 混合模式固定相 SPE31 SPE32 SPESPE操作步骤包括有柱子类型的选择、柱 预处理、加样、洗去干扰物和回收分析物四 个步骤。 在加样和洗去干扰物步骤中，部分分析物 有可能穿透SPE柱造成损失，而在回收分析 物步骤中，分析物可能不被完全洗脱，仍有 部分残留在柱上。最理想的情况是分析物 100%地回收到收集的组分中，但这并不是 总能达到的。 33 SPE34 35 SPE36 1、Dependence SamplepH pHdependent. Monomethyl (MMP), Monoethyl (MEP), Mono-n-propyl (MPRP), Mono-n-butyl (MBP), Mono-n-pentyl (MPEP), Mono-n- octyl (MOP) ，Phthalates（邻苯二甲酸盐酯） 37 2、Dependence SampleVolume Breakthrough volume which1% sampleconcentration sorbentbed sorbentbed. sorbent,hydrophobicity samplevolume pHinteractively determine breakthroughvolume. breakthroughvolume specificmass sorbentcan eitherloading variable-volume samples constantconcentration variable-volumesamples variableconcentration, whichcase lattercomprises constantmolar amount loaded SPE柱预处理-Condition 柱预处理有两个目的:一个目的是除去填料中可 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。填料未经预处理或者未被 溶剂湿润，能引起溶质过早穿透，影响回收率。 对于非极性相和离子交换SPE柱使用的柱预处 理溶剂为易溶于水的甲醇、乙腈、四氢呋喃和丙 酮。通常还要用水或缓冲液洗去残留在柱上的有 机溶剂。 39 SPE柱预处理-Condition