固相萃取小柱终极版剖析.pptx

报告人：武霓报告人：武霓固相萃取技术固相萃取技术固相萃取简介固相萃取简介固相萃取固相萃取（Solid Phase Extraction，简称，简称SPE），），是一种样品前处理方法，由是一种样品前处理方法，由液固萃取液固萃取和和柱液相色谱柱液相色谱技术相结合发展而来。技术相结合发展而来。SPE 自自20世纪世纪70年代出现以来，一直以年代出现以来，一直以 10%的年的年增长率扩大其应用。增长率扩大其应用。与传统的液与传统的液-液萃取相比较，液萃取相比较，SPE具有简便、低耗、具有简便、低耗、高效等优点。高效等优点。固相萃取的用途固相萃取的用途富集：用于痕量分析；富集：用于痕量分析；如对饮用水中有毒有害物质的分析如对饮用水中有毒有害物质的分析净化：去除样品中对仪器和分析物有干扰的成分净化：去除样品中对仪器和分析物有干扰的成分转换溶剂：一些分析仪器对样品溶液的溶剂有特殊转换溶剂：一些分析仪器对样品溶液的溶剂有特殊 要求，可以通过要求，可以通过SPE柱进行转换柱进行转换 如采用气相色谱法检测水中污染物如采用气相色谱法检测水中污染物固相萃取柱的结构固相萃取柱的结构固相吸附剂固相吸附剂固相萃取的原理固相萃取的原理当复杂的样品溶液通过吸附剂时，由于当复杂的样品溶液通过吸附剂时，由于吸附剂吸附剂与目与目标化合物之间的标化合物之间的作用力作用力较强，目标化合物被保留在较强，目标化合物被保留在SPE柱上，其他组分则透过吸附剂流出小柱。柱上，其他组分则透过吸附剂流出小柱。然后再用一种与目标化合物的作用强于吸附剂的溶然后再用一种与目标化合物的作用强于吸附剂的溶剂选择性的将目标化合物剂选择性的将目标化合物洗脱洗脱下来，从而实现对复下来，从而实现对复杂样品的分离、纯化和富集。杂样品的分离、纯化和富集。固相萃取基本操作步骤固相萃取基本操作步骤两种模式：两种模式：目标化合物吸附模式、杂质吸附模式目标化合物吸附模式、杂质吸附模式四个步骤：四个步骤：活化：活化：使使SPESPE柱上的活性基团伸展柱上的活性基团伸展上样：上样：注意控制样品流速注意控制样品流速淋洗：淋洗：将柱上保留能力较弱的杂质洗掉将柱上保留能力较弱的杂质洗掉洗脱：洗脱：选择性的洗脱目标化合物，而将保留选择性的洗脱目标化合物，而将保留 能力强的杂质留在柱上能力强的杂质留在柱上固相萃取的作用力固相萃取的作用力非极性作用力（非极性作用力（反相吸附反相吸附）C-HC-H键间的作用力，属范德华力，作用力较弱键间的作用力，属范德华力，作用力较弱极性作用力（极性作用力（正相吸附正相吸附）氢键、偶极距、氢键、偶极距、-间的相互作用力，作用力大于范德间的相互作用力，作用力大于范德华力但小于离子作用力华力但小于离子作用力离子作用力（离子作用力（离子吸附离子吸附）带电荷的目标化合物与带相反电荷的吸附剂之间的库伦带电荷的目标化合物与带相反电荷的吸附剂之间的库伦力，作用力较大力，作用力较大固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类 反相柱（非极性作用）反相柱（非极性作用）如如C C1818、C C8 8、C C2 2、PSPS、PEPPEP等等吸附剂：吸附剂：非极性或弱极性基团非极性或弱极性基团目标化合物：目标化合物：非极性至中等极性化合物非极性至中等极性化合物样品溶液：样品溶液：水或含少量甲醇的水溶液水或含少量甲醇的水溶液特点：特点：选择性较差。可从水中吸附目标化合物，如用于选择性较差。可从水中吸附目标化合物，如用于 蛋白质除盐。蛋白质除盐。固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类反相柱通用操作流程反相柱通用操作流程活化活化/平衡：平衡：甲醇活化，纯水或样品溶剂平衡甲醇活化，纯水或样品溶剂平衡上样：上样：样品溶液样品溶液淋洗：淋洗：纯水、甲醇水溶液或样品溶液淋洗纯水、甲醇水溶液或样品溶液淋洗洗脱：洗脱：含适量有机溶剂的水溶液、甲醇或极性更低的有含适量有机溶剂的水溶液、甲醇或极性更低的有 机溶剂机溶剂溶剂体系极性：溶剂体系极性：样品溶剂样品溶剂 淋洗溶剂淋洗溶剂 洗脱溶剂洗脱溶剂固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类正相柱（极性作用）正相柱（极性作用）如如NHNH2 2、FlorisilFlorisil、SilicaSilica、PSAPSA等等吸附剂：吸附剂：强极性基团强极性基团目标化合物：目标化合物：中等极性到强极性中等极性到强极性样品溶液：样品溶液：非极性至中等极性非极性至中等极性 固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类正相柱通用操作流程正相柱通用操作流程活化活化/平衡：平衡：正己烷或样品溶剂活化平衡正己烷或样品溶剂活化平衡上样：上样：样品溶液样品溶液淋洗：淋洗：正己烷、含适量中强极性有机溶剂的正己烷或样正己烷、含适量中强极性有机溶剂的正己烷或样 品溶液淋洗品溶液淋洗洗脱：洗脱：含适量中强极性有机溶剂的正己烷溶液或中强极含适量中强极性有机溶剂的正己烷溶液或中强极 性有机溶剂性有机溶剂溶剂体系极性：溶剂体系极性：样品溶剂样品溶剂 淋洗溶剂淋洗溶剂 洗脱溶剂洗脱溶剂固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类离子交换柱：离子交换柱：阳离子交换柱、阴离子交换柱阳离子交换柱、阴离子交换柱使用的条件使用的条件环境的环境的 pH pH 必须使分析物和吸附剂带相反电荷必须使分析物和吸附剂带相反电荷环境不能含有高浓度带有和分析物相同电荷的竞争物环境不能含有高浓度带有和分析物相同电荷的竞争物 HA=H HA=H+A+A-pH=pK pH=pKa a+log(A+log(A-/HA)/HA)上样时，为使该化合物上样时，为使该化合物99%99%离子化，样品基质的离子化，样品基质的pHpH应应高于高于该化合该化合物的物的pKpKa a至少两个至少两个pHpH单位。单位。洗脱时，应将环境洗脱时，应将环境pHpH调至调至低于低于该化合物该化合物pKapKa至少两个至少两个pHpH单位，此单位，此时该化合物时该化合物99%99%呈中性状态。呈中性状态。以弱酸性化合物以弱酸性化合物HAHA为例为例固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类 阳离子交换柱阳离子交换柱 如如SCXSCX、PRSPRS、PCXPCX等等目标化合物：目标化合物：阳离子（碱性）化合物阳离子（碱性）化合物样品溶液：样品溶液：样品溶液样品溶液pHpH要要小于小于其其pKapKa两个单位两个单位洗脱液：洗脱液：洗脱溶液洗脱溶液pHpH要要大于大于其其pKapKa两个单位两个单位 固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类 阴离子交换柱阴离子交换柱 如如SAXSAX、PAXPAX等等目标化合物：目标化合物：阴离子（酸性）化合物阴离子（酸性）化合物样品溶液：样品溶液：样品溶液样品溶液pHpH要要大于大于其其pKapKa两个单位两个单位洗脱液：洗脱液：洗脱液洗脱液pHpH要要小于小于其其pKapKa两个单位两个单位 固相萃取柱的分类固相萃取柱的分类离子交换柱通用操作流程离子交换柱通用操作流程活化活化/平衡：平衡：样品溶液为非极性溶剂时，用样品溶剂来活样品溶液为非极性溶剂时，用样品溶剂来活 化平衡；样品溶剂为极性溶剂时，先用水溶化平衡；样品溶剂为极性溶剂时，先用水溶 性有机溶剂活化，再用样品溶剂平衡性有机溶剂活化，再用样品溶剂平衡上样：上样：样品溶液样品溶液淋洗：淋洗：依次用水和有机溶剂淋洗依次用水和有机溶剂淋洗 阳离子交换柱：常用氨水溶液和氨水甲醇溶液阳离子交换柱：常用氨水溶液和氨水甲醇溶液洗脱洗脱：阴离子交换柱：常用甲酸水溶液和甲酸甲醇溶液阴离子交换柱：常用甲酸水溶液和甲酸甲醇溶液固相萃取方法的建立固相萃取方法的建立根据基质性质选择吸附剂根据基质性质选择吸附剂基质基质目标化合物目标化合物主要干扰物主要干扰物萃取柱萃取柱土壤、污水土壤、污水疏水性有机污疏水性有机污染物染物腐殖质腐殖质反相柱反相柱水果、蔬菜、水果、蔬菜、中药、果汁、中药、果汁、蔬菜汁、果酒蔬菜汁、果酒多种农药残留多种农药残留碳水化合物、碳水化合物、色素、酚、色素、酚、有机酸有机酸PSAPSA、NH2NH2（保留干扰物）（保留干扰物弱极性农药弱极性农药反相柱反相柱碱性农药碱性农药阳离子交换柱阳离子交换柱酸性农药酸性农药阴离子交换柱阴离子交换柱固相萃取方法的建立固相萃取方法的建立根据目标化合物的性质选择吸附剂根据目标化合物的性质选择吸附剂目标化合物目标化合物溶于有机溶剂溶于有机溶剂溶于水溶于水溶于己烷溶于己烷溶于甲醇溶于甲醇正相填料正相填料正相填料正相填料反相填料反相填料阴离子阴离子阳离子阳离子可解离可解离不可解离不可解离SilicaFlorisilCarbC18、C8、C2、C18-U、CN、PH、PLSSCXPXCPWCSAXPXAPWANH2PSACN固相萃取技术的应用固相萃取技术的应用环境保护分析环境保护分析 环境污染物的检测环境污染物的检测食品分析食品分析 食品中有毒有害物质的测定食品中有毒有害物质的测定司法鉴定司法鉴定 麻醉品、精神药物的鉴定麻醉品、精神药物的鉴定药物分析药物分析 血清、尿液及人体组织器官中药物成分含量的检测血清、尿液及人体组织器官中药物成分含量的检测生命科学研究生命科学研究 DNA DNA分离，蛋白质除盐分离，蛋白质除盐固相萃取存在的问题固相萃取存在的问题流速问题流速问题 流速过快降低目标化合物的回收率流速过快降低目标化合物的回收率 过慢降低工作效率，增加杂质吸附机率过慢降低工作效率，增加杂质吸附机率回收率问题回收率问题 活化：活化溶剂选用不当或量太少活化：活化溶剂选用不当或量太少 上样：柱容量不够，填料不合适上样：柱容量不够，填料不合适 洗脱、淋洗：溶剂选择不当洗脱、淋洗：溶剂选择不当污染问题污染问题 生产不当造成生产不当造成 污染污染固相萃取的前景展望固相萃取的前景展望应用领域不断扩大应用领域不断扩大 生命科学、工业产品、无机检测生命科学、工业产品、无机检测开发新型固相萃取材料开发新型固相萃取材料 碳纳米管、纳米纤维碳纳米管、纳米纤维自动化、高通量自动化、高通量小型化、简单化小型化、简单化谢谢！谢谢！