固相萃取概述
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固相萃取技术原理及应用固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是一种常用的样品前处理技术,它基于静态或动态状态下,将待测物从溶液中富集到固定相材料表面上,并通过适当的洗脱剂将目标物质从固相材料中释放出来。
固相萃取技术主要包括固相萃取柱(SPE column)和固相微柱(SPE cartridge)两种形式,常用的固相材料有活性炭、硅胶、C18、环糊精等。
固相萃取技术的原理是基于相分离原理,通过合适的固相材料选择和操作条件控制,使目标物质与其他杂质分离,并实现富集和洗脱的目的。
固相材料通常具有特定的化学特性,可以选择性地吸附或排斥目标物质。
在固相萃取过程中,样品一般先通过固相材料进行进样,然后洗脱剂流过固相材料将目标物质洗脱出来。
最后,洗脱的目标物质可以进行进一步的分析。
1.环境监测:固相萃取技术可用于提取和富集环境样品中的有机污染物,如水体中的有机溶剂、土壤和废水中的挥发性有机物。
通过固相萃取技术,可以提高目标物质的浓度,减少后续分析的干扰。
2.生物医学:固相萃取技术在生物医学领域广泛用于提取和富集生物样品中的目标化合物,如血液、尿液、唾液等中的药物或代谢产物,对于药物代谢动力学、药物安全性评价和生物样品前处理具有重要意义。
3.农药残留:固相萃取技术可用于提取和富集农产品中的农药残留物,如蔬菜、水果、肉类等中的农药和其代谢产物。
固相萃取技术能够提高检测灵敏度和分析效率,对于农产品的质量控制和食品安全具有重要作用。
4.食品安全:固相萃取技术可用于提取和富集食品中的食品添加剂、防腐剂、香料等化学物质。
通过固相萃取技术,可以减少食品样品前处理的麻烦,提高检测的灵敏度和准确性,保障食品安全。
1.富集效果好:固相萃取技术通过选择性吸附目标物质,实现了目标物质的富集。
相比于其他分离技术,固相萃取技术具有更高的富集效率。
2.操作简便:固相萃取技术操作简单,只需在样品中加入固相材料,通过正压或负压将溶液通过固相材料,然后使用洗脱剂进行洗脱即可。
固相萃取和固相微萃取一、概述固相萃取(SPE)和固相微萃取(SPME)是两种常见的样品前处理技术,它们可以用于分离和富集目标化合物。
SPE通常用于大样品量的分析,而SPME则适用于小样品量的分析。
二、固相萃取1. 原理固相萃取是一种样品前处理技术,通过将目标化合物从复杂的混合物中吸附到特定的固相材料上,然后再用洗脱剂将其洗脱出来。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤(1)选择适当的固相材料;(2)将样品加入到固相柱中;(3)用洗脱剂洗脱目标化合物;(4)将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括C18、C8、Silica gel等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性,因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPE广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如,可以用SPE技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
三、固相微萃取1. 原理固相微萃取是一种无机溶剂的萃取技术,通过将特定的固相材料包裹在针头上,然后将其插入样品中进行吸附和富集目标化合物。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤(1)选择适当的固相材料;(2)将固相材料包裹在针头上;(3)将针头插入样品中进行吸附和富集目标化合物;(4)用洗脱剂洗脱目标化合物;(5)将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括PDMS、CAR等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性,因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPME广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如,可以用SPME技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
四、比较1. 样品量SPE适用于大样品量的分析,而SPME则适用于小样品量的分析。
2. 富集效率SPE和SPME都可以有效地去除其他干扰物质,并提高目标化合物的浓度。
固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是从20世纪80年代中期开始发展起来的一种样品前处理技术。
它是通过固体吸附剂的选择性吸附和洗脱将液体样品(固体样品也可制成液体样品)中的目标化合物与干扰化合物分离,以达到富集、分离、净化样品的目的。
SPE是一个包括液相和固相的物理萃取过程,在固相萃取过程中,吸附剂对目标化合物的吸附力大于样品母液,当样品通过SPE柱时,目标化合物被吸附在固体表面,其他组分则随样品母液通过柱子,最后再用适当的溶剂将目标化合物洗脱并收集,然后进行色谱分析。
固相萃取的主要影响因素固相萃取是一个目标物在固定相上吸附、解吸附/洗脱的过程,因此影响吸附、解吸附/洗脱的因素都会直接影响萃取的效率,如填料类型、洗脱溶剂的强度、pH、流速等。
填料填料是固相萃取技术的核心,选择对目标物具有适中吸附性的SPE柱填料是确保检测准确的前提。
当然针对同一种目标物,我们可以选择不同的柱填料,但是要注意方法的调整。
洗脱溶剂的强度固相萃取是固定相—填料与流动相—上样溶剂/洗脱溶剂对目标物的竞争吸附作用,所以在上样时,要选择有机溶剂含量或pH都合适的上样液,以避免目标物在上样时漏掉;而在洗脱时,也必须选择适合的洗脱溶剂强度,即有机溶剂的含量或pH,以确保能将吸附在填料上的目标物彻底洗脱下来。
pH 对于离子交换固定相,被分析成分与干扰物质的pKa(等电点)各不相同。
通过调节溶剂pH的大小,可以使固定相带电荷,被分析物带相反电荷,而使干扰物质不带电荷;或使固定相带电荷,干扰物质带相反电荷,而使被分析物不带电荷。
流速上样流速和洗脱流速会影响吸附或解吸附/洗脱的效果,上样和洗脱的流速一般控制在1mL/min以内。
对于大样量痕量样品的富集,如环境水样中有机物的富集,上样最大流速不超过5mL/min。
除了以上的几个因素,一些操作步骤完成的情况,如活化的程度、淋洗步骤的抽干等,也会影响结果的回收率或重现性。
固相萃取技术在食品检测前处理中的应用进展一、固相萃取技术概述固相萃取技术是一种基于化学吸附和脱附原理的样品前处理技术。
其主要原理是在固相吸附剂上吸附目标物质,然后将干净的溶剂或溶液用于脱附目标物质,从而实现对目标物质的富集和提取。
固相萃取技术具有操作简便、高效、选择性好、成本低等优点,因此在食品检测前处理中得到了广泛应用。
它主要包括萃取柱、固相萃取膜、固相微萃取等形式。
二、固相萃取技术在食品检测前处理中的应用1. 农药残留检测固相萃取技术在食品中农药残留检测中起到了重要作用。
通过将样品中的农药残留物质富集到固相萃取柱上,在适当的条件下再脱附出来,可以提高检测的灵敏度和准确性,减少干扰物质对检测结果的影响。
固相萃取技术还可以有效地降低检测的限量标准,提高检测效率。
2. 食品添加剂检测在食品添加剂检测中,固相萃取技术也有着重要的应用。
利用固相萃取技术可以对食品中的防腐剂、色素、甜味剂等添加剂进行富集提取,从而保证检测的准确性和灵敏度。
3. 食品中毒素检测固相萃取技术对食品中毒素的检测具有很高的适用性。
通过固相萃取技术可以将食品中的毒素富集提取出来,避免了复杂的样品前处理过程。
在安全性和准确性方面都具有明显的优势。
2. 缩短分析时间固相萃取技术具有快速、简便的特点,可以有效地缩短食品检测前处理的分析时间,提高工作效率。
3. 降低检测成本相对于传统的检测方法,固相萃取技术具有操作简便、易于自动化和成本低等优势,可以大大降低检测的成本。
4. 减少对环境的影响固相萃取技术使用的溶剂量少,不会产生大量有害废弃物,对环境影响小。
四、固相萃取技术在食品检测前处理中的发展趋势未来,固相萃取技术在食品检测前处理中将会有更广泛的应用。
随着科技的不断进步,固相萃取技术的自动化程度将会更高,操作更简便,准确性更高。
固相萃取技术也将更多地结合其他技术,如色谱技术、质谱技术等,构建更完善的检测体系。
对新型固相吸附剂的研究也将会推动固相萃取技术的发展,提高其适用性和选择性。
固相萃取的原理方法等固相萃取(Solid-Phase Extraction,SPE)是一种常用的样品预处理技术,用于富集和净化待分析物。
它的原理是通过在固相吸附剂上选择性地吸附待分析物,然后洗脱和收集目标化合物,最后完成富集和净化过程。
下面将详细介绍固相萃取的原理、方法和应用。
1.固相萃取的原理固相萃取的原理基于化学吸附的原理,即待分析物与固相吸附剂之间的相互作用。
固相吸附剂通常是具有较大的比表面积和可控的孔结构的材料,例如吸附树脂、硅胶和炭素。
待分析物与固相吸附剂之间的吸附是非极性或极性相互作用,例如范德华力、静电作用、氢键和π-π相互作用。
吸附树脂是最常用的固相吸附剂,它可以通过表面与待分析物之间的相互作用选择性地吸附目标化合物。
2.固相萃取的方法(1)固相萃取的吸附剂常用的固相萃取吸附剂包括固相萃取柱和固相微粒。
固相萃取柱是一种采用成列式固相吸附剂填充柱状材料的设备,样品依次在固相柱上吸附、洗脱和收集。
固相微粒是具有很小粒径的固体颗粒,通常用于制备固相微萃阱。
这些固相微粒可以喷涂或填充到试管或器皿中,并通过离心、过滤或吸入的方式用于固相萃取。
(2)固相萃取的洗脱剂3.固相萃取的应用固相萃取广泛应用于环境、食品、药物和生物分析等领域。
它具有简单、快速、高效的特点,可以对大量样品进行平行处理。
(1)环境分析固相萃取在环境样品的净化和富集中起到重要作用,如水样中有机污染物的分析、土壤样品中的有机污染物分析和大气颗粒物中有机污染物分析等。
(2)食品分析固相萃取在食品样品的预处理中广泛应用,如食品中农药、兽药、残留物、食品中的重金属和毒素等的提取和富集等。
(3)药物分析固相萃取在药物样品的提取和净化中得到了广泛应用,如血液、尿液、生物组织和药物代谢产物等的分析。
(4)生物分析固相萃取在生物样品的净化和富集中得到了广泛应用,如血清、尿液、唾液和细胞培养基等样品中蛋白质、肽类和核酸的富集和净化。
总之,固相萃取作为一种有效的样品预处理方法,可以在分析前富集和净化目标物质,提高分析的灵敏度和准确性,广泛应用于环境、食品、药物和生物分析等领域。
固相萃取法
固相萃取是一种分离技术,它能有效的将目标物质从混合液中分离出来,并分离混合
液中其他无关组分。
固相萃取法(SPE)即固相萃取技术,是一种微量样品处理技术,它可
在时间范围内、材料有效性强以及化学划分效果好的前提下实现样品的提取、滤除和纯化,浓缩或其他调节的加工功能。
固相萃取的原理是在新型可拆活性固态吸附剂中,通过交换、吸附和扩散等物理反应
加以提取杂质物质,而其他物质则不会受其影响。
在固相萃取的过程中,新型可拆活性固
态吸附剂具有高度的特异性,能够在较短的时间内实现杂质物质的极高提取效率。
固相萃取既可以使用少量样品,又可以实现高效、精确的分离效果。
它以极为精确的
反应动力学模型实现了简便、准确、可处理大容量样品的分离,通过改变可拆活性固态吸
附剂属性可以达到对不同物质的提取。
固相萃取在分离大量杂质中也十分有用,可使用具有高选择性的可拆活性固态吸附剂
来进行分离,其有效性和精确度远高于其他流动溶剂萃取方法。
作为一种快速、无污染的
分离方式,固相萃取可以实现大量样品的高效分离,大大降低了试验成本和时间消耗,对
环境保护也非常有利。
固相萃取技术概述固相萃取(Solid Phase Extraction,SPE)是建立在传统的液液萃取基础上,填料为一般硅胶基键合固定相,基于SPE固体填料与样品中的目标化合物产生各种作用力,将目标物与样品基质分离,再用洗脱液洗脱,达到分离和富集目标化合物的目的。
固相萃取是一种纯化提取物,改善结果准确度和重现性的快速而经济的技术。
1. 固相萃取分类及萃取柱填料选取根据分离模式不同,固相萃取可分为正相、反相、离子交换、混合机理分离模式。
(1)反相固相萃取填料硅胶表面的亲水硅醇基通过硅烷化学反应,键合非极性烷基或芳香基、聚合物等材料作为反相固定相,被测物的碳氢键与固定相表面官能团产生非极性的范德华力或色散力,使得极性溶剂中的非极性以及弱极性的物质保留在固定相上,达到净化、富集样品的目的。
反相固相萃取萃取柱填料一般有以下几种:C18、C8、C4、CN、Ph。
(2)正相固相萃取正相固相萃取利用被测物的极性官能团与填料表面的极性官能团通过氢键、π-π键间、偶极-偶极和偶极-诱导偶极相的相互作用力保留溶于非极性介质中的极性物质,常用极性溶剂作为洗脱液。
反相固相萃取萃取柱填料一般有以下几种:极性官能团键合硅胶(如 CN、NH2、二醇基)和极性吸附物质(Al2O3、硅、硅酸镁、活性炭等)(3)离子交换固相萃取根据被测物的带电荷基团与键合硅胶上的带电荷基团相互静电吸引实现吸附分离。
离子交换分为阴离子(WAX、SAX)和阳离子(WCX、SCX)交换,阳离子填料通常用硅胶上键合磺酸钠盐、碳酸钠盐等作为阳离子交换固定相,阴离子常用脂肪族季铵盐、氨基键合作为固定相,离子型化合物在柱中的保留与洗脱与其pH、离子强度和反离子强度有关,对于酸性分析物在离子交换柱中保留时,样品溶液pH要比其pKa大2个单位,并有低的离子强度,处于离子状态的目标物才能靠静电吸引到键合填料中,在洗脱该药物时,洗脱液pH应小于其pKa约2个单位或加入高离子强度溶液,分析物才能被洗脱。
固相萃取的概念、步骤和操作概念:利用固体吸附剂将样品中的目标分析物吸附,与样品的基质和干扰物分离,然后再用有机溶剂或加热解吸附,达到分离、纯化及浓缩目标物的目的。
固相萃取(SPE)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用洗脱液洗脱,达到分离和富集的目的。
先使液体样品通过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选用适当的溶剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。
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液液萃取(LLE)相比,固相萃取具有如下优点:①回收率和富集倍数高;②有机溶剂消耗量低,减少对环境的污染;③更有效的将分析物与干扰组分分离;④无相分离操作过程,容易收集分析物;⑤能处理小体积试样;⑥操作简便、快速,费用低,易于实现自动化及与其他分析仪器联用。
固相萃取的基本原理:吸附剂上的活性部分对目标物和样品基质的分子作用力存在差异固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。
洗脱模式:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。
通常采用前一种洗脱方式。
一、固相萃取的分离模式:反相固相萃取、正相固相萃取、离子交换萃取、免疫亲和1、反相固相萃取:吸附剂(固定相)是非极性或弱极性的,如硅胶键合C18, C8, C4,C2,-苯基等。
流动相为极性(水溶液)或中等极性样品基质。
吸附剂的极性小于洗脱液的极性。
应用:可以从强极性的溶剂中(如水样)萃取非极性或弱极性的化合物。
作用机理:非极性-非极性相互作用(疏水作用),如范德华力或色散力。
例如水中PAHs,利用C18柱,甲醇洗脱剂洗脱。
2、正相固相萃取:(1)吸附剂:极性键合相,如硅胶键合氨基-NH2、氰基-CN,-Diol(二醇基);(2)极性吸附剂,如silica、Florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。
固相萃取概述范文固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是一种常用的样品净化和浓缩技术,广泛应用于化学、生物、环境、食品等领域的样品前处理中。
与传统的液液萃取相比,固相萃取具有操作简便、高效、快速、高选择性和灵敏度高等优点,成为现代分析化学的重要工具之一固相萃取的基本原理是利用特定的固定相材料,将目标物质从样品中吸附,然后通过洗脱的方式将目标物质从固定相材料上解吸出来,得到纯净的目标物质溶液。
固定相材料通常是具有一定亲疏水性的非极性或极性材料,如聚合物、硅胶、氧化铝、硅胶颗粒等。
固相萃取的主要步骤包括样品预处理、固相柱条件化、样品通入、洗脱和目标物质回收等。
首先,样品需要进行必要的预处理,如样品溶解、过滤、离心浓缩等,以提高固相萃取效果。
随后,固相柱条件化,即在柱中加入一定的溶剂,使固定相材料达到最佳吸附状态。
然后,将已经进行预处理的样品通入固相柱,待固定相材料吸附目标物质。
洗涤步骤是为了去除固相材料上的干扰物质,通常使用不同极性的溶剂进行洗涤。
最后,目标物质通过洗脱剂溶解,溶液经过一定的浓缩处理,得到纯净的目标物质。
固相萃取的选择性主要取决于固定相材料的性质和样品溶液的成分。
通常选择与目标物质具有一定亲疏水性的固定相材料,以增强目标物质与固定相的相互作用,提高吸附效果。
在样品溶液的选择上,关键是要将目标物质溶解在适当的有机溶剂中,以达到最佳的吸附效果。
固相萃取有许多不同的应用领域和方法。
常用的固相萃取方法包括吸附剂填充固相萃取柱、固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,SPME)和固相微柱萃取(Solid-Phase Microcolumn Extraction,SPME)等。
吸附剂填充固相萃取柱适用于大样品量的分析,且具有较高的灵敏度和选择性。
SPME和SPME主要用于小样品量的分析,操作简便,不需要使用溶剂,适用于挥发性和半挥发性物质的萃取。
固相萃取基础知识固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来,主要用于样品的分离、纯化和浓缩,与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率,更有效的将分析物与干扰组分分离,减少样品预处理过程,操作简单、省时、省力。
广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。
原理:SPE是一个包括液相和固相的物理萃取过程。
在SPE过程中,固相对分析物的吸附力大于样品母液,当样品通过SPE柱时,分析物被吸附在固体表面,其他组分则随样品母液通过柱子,最后用适当的溶剂将分析物脱下来。
利用被测样品中的化合物与背景杂质在SEP柱不同填料中的分配系数差异,匹配相应的洗脱溶剂,将化合物和杂质分离。
固相萃取(SPE)是一种用途广泛而且越来越受欢迎的样品前处理技术,它建立在传统的液-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具有有机溶剂用量少、便捷、安全、高效等特点。
SPE根据其相似相溶机理可分为四种:反相SPE、正相SPE、离子交换SPE、吸附SPE。
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。
用途:1、被测样品的富集2、除去干扰的杂质3、改变被测样品的基体,使其适合分析时的需要。
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。
SPE装置由SPE小柱和辅件构成。
SPE小柱由三部分组成, 医用聚丙烯柱管、烧结垫(多孔聚丙烯筛板)和填料(多为40-60μm,80-100μm)。
常见规格:实际中常用的是100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。
固相萃取(Solid Phase Extraction SPE)就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附,达到分离和富集目标化合物的目的。
与液-液萃取相比固相萃取有很多优点:固相萃取不需要大量互不相溶的溶剂,处理过程中不会产生乳化现象,它采用高效﹑高选择性的吸附剂(固定相),能显著减少溶剂的用量,简化样品于处理过程,同时所需费用也有所减少。
一般说来固相萃取所需时间为液-液萃取的1/2,费用为液-液萃取的1/5。
其缺点是:目标化合物的回收率和精密度要低于液-液萃取。
一.固相萃取的模式及原理固相萃取实质上是一种液相色谱分离,其主要分离模式也与液相色谱相同,可分为正相(吸附剂极性大于洗脱液极性),反相(吸附剂极性小于洗脱液极性),离子交换和吸附。
固相萃取所用的吸附剂也与液相色谱常用的固定相相同,只是在粒度上有所区别。
正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的,用来萃取(保留)极性物质。
在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上,取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间相互作用,其中包括了氢键,π—π键相互作用,偶极-偶极相互作用和偶极-诱导偶极相互作用以及其他的极性-极性作用。
正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中吸附极性化合物。
反相固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或极性较弱的,所萃取的目标化合物通常是中等极性到非极性化合物。
目标化合物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用,主要是非极性-非极性相互作用,是范德华力或色散力。
离子交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂,所萃取的目标化合物是带有电荷的化合物,目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力。
固相萃取中吸附剂(固定相)的选择主要是根据目标化合物的性质和样品基体(即样品的溶剂)性质。
目标化合物的极性与吸附剂的极性非常相似的时,可以得到目标化合物的最佳保留(最佳吸附)。
两者极性越相似,保留越好(即吸附越好),所以要尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂。
固相萃取的培训资料xx年xx月xx日CATALOGUE目录•固相萃取简介•固相萃取的实验流程•固相萃取实验操作•固相萃取的应用案例•固相萃取的未来发展•固相萃取常见问题及解决方案01固相萃取简介固相萃取是一种样品预处理技术,通过固体吸附剂与目标分析物之间的相互作用,实现目标分析物与基体分离、富集和净化。
固相萃取可用于多种样品类型,如水样、环境空气样、生物样品等。
固相萃取主要基于吸附和解吸的原理,通过使用具有特定吸附性能的吸附剂,实现对目标分析物的吸附和与基体分离。
固相萃取的吸附剂通常包括C18硅胶、氧化铝、活性炭等。
固相萃取在样品预处理中具有广泛应用,可用于分离和富集水样中的有机物、环境空气样中的有害物质、生物样品中的药物和代谢物等。
固相萃取可与其他分析方法联用,如高效液相色谱、气相色谱等,提高分析方法的灵敏度、准确度和可靠性。
02固相萃取的实验流程收集具有代表性的样品,并进行必要的预处理,如去除杂质、破碎、溶解等,以便后续萃取过程顺利进行。
样品收集将样品通过过滤装置,以去除其中的颗粒物和大分子物质,确保萃取柱的堵塞和萃取效果。
样品过滤样品预处理萃取剂选择根据样品的性质和目标分析物,选择合适的萃取剂,如有机溶剂、离子液体等,以达到最佳的萃取效果。
萃取剂制备根据实际需要,对选择的萃取剂进行稀释或纯化,以得到适合的浓度和纯度。
萃取剂的选择和制备萃取温度通过调节温度来改善萃取效果,一般情况下,升高温度可以增加分析物的溶解度和扩散速度,但也可能导致萃取剂挥发和样品热分解。
搅拌速度搅拌速度可以增加萃取剂和样品之间的接触面积,提高萃取效率,但搅拌速度过快可能导致设备磨损和能耗增加。
静置时间静置时间是保证萃取剂和样品充分接触和溶解的重要因素,但静置时间过长可能导致萃取剂挥发和样品分解。
萃取时间延长萃取时间可以增加分析物的溶解和扩散,但也可能导致萃取剂挥发和样品分解。
因此需要合理选择萃取时间。
萃取条件的优化1萃取产物的处理23将萃取产物进行浓缩处理,以去除大部分萃取剂,得到较为纯净的分析物溶液。
固相萃取(SPE)
一、概述
固相萃取(Solid-Phase Extraction,简称SPE)是近年发展起来一种样品预处理技术,由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来,主要用于样品的分离、纯化和浓缩,与传统的液液萃取法相比较可以提高分析物的回收率,更有效的将分析物与干扰组分分离,减少样品预处理过程,操作简单、省时、省力。
广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。
二、SPE的原理与分离模式
固相萃取是基于液-固相色谱理论,采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化,是一种包括液相和固相的物理萃取过程。
SPE根据其相似相溶机理可分为四种:反相SPE、正相SPE、离子交换SPE、吸附SPE。
反相SPE中吸附剂(固定相)属于非极性或弱极性,如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。
正相SPE中吸附剂(固定相)属于极性键合相和极性吸附剂,如硅胶键合-NH2、-CN,-Diol(二醇基)、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等。
离子交换SPE中吸附剂(固定相)为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极性到非极性样品基质。
用于萃取分离带有电荷的分析物
固相萃取的洗脱模式可以分为两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。
通常采用前一种洗脱方式。
三、SPE的主要步骤
一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、淋洗、洗脱及收
集分析物四个步骤。
固相萃取柱的预处理的目的主要包括两个方面:清洗萃取柱中的固定相(填料)和活化固定相。
通常用两种溶剂来完成,第一个溶剂(初溶剂)用于净化固定相,另一个溶剂(终溶剂)用于建立一个合适的固定相环境使样品分析物得到适当的保留。
上样是为了让分析物被固定相萃取:将样品倒入活化后的SPE 萃取柱,然后利用加压、抽真空或离心的方法使样品进入吸附剂(采取手动或泵以正压推动或负压抽吸方式),使液体样品以适当流速通过固相萃取柱,此时,样品中的目标萃取物被吸附在固相萃取柱填料上。
上样完成后需要对固定相进行淋洗以洗去不需要的成分,尽量的减少杂质的影响。
一般选择中等强度的混合溶剂,尽可能除去基体中的干扰组分,又不会导致目标萃取物流失。
淋洗后选择适当的洗脱溶剂洗脱被分析物,收集洗脱液,挥干溶剂以备后用或直接进行在线分析。
为了尽可能将分析物洗脱,使比分析物吸附更强的杂质留在SPE 柱上,需要选择强度合适的洗脱溶剂。
四、SPE 的应用
固相萃取(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。
它是一种用途广泛的样品前处理技术,广泛的应用在医药、食品、环境、商检、化工等领域。
主要典型的应用领域:
1、医药发面:血清、体液,固体、液体药物成分的检测分析
如:人体血清中的咖啡因、吴茱萸碱,吴茱萸次碱的SPE 净化及检测和血清中头孢拉定、头孢氨苄、舒必利、磺胺类等药物的检测。
2、食品、食物方面:蔬菜、水果中残留农药,肉制品中残留兽药的检测 如:猪肉中五种磺胺药物(磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲唑、预处理
(清洗、活化)上样(萃取)淋洗(去杂质)洗脱(采样分析)
磺胺二甲氧嘧啶、磺胺喹啉)的检测,奶粉中三聚氰胺的检测;蔬菜水果中残留的多菌灵、吡虫啉、氨基甲酸酯类等农药的检测。
3、环境方面:大气地表水、土壤中有机物的检测分析
如:环境中有机物的检测,水中酚类(如:苯酚,4-硝基酚,间甲酚,2-氯酚,2,4-二氯酚,2,4,6-三氯酚,五氯酚)、邻苯二甲酸酯类、多氯联苯类的检测,土壤中农药(如:烟嘧磺隆、噻磺隆、甲磺隆等)的检测。
优点:
1、回收率、富集倍率高;
2、有机溶剂用量少,能处理小体积试样,可减少对环境的污染;
3、固定相吸附性强,分离效果好,容易收集分析物;
4、操作简便、快速、费用低,易于实现自动化以及与其他分析仪器联用。
五、SPE的发展
由于SPE装置由SPE萃取柱和辅件构成,其结构简单,易于和其他化学、物理分析方法(如:气相色谱、液相色谱、质谱、液-液萃取)联用。
这也是SPE 发展的一个重要方向。
固相萃取的核心在于填料。
固相萃取技术的发展就是填料的发展。
故,制备新型填料是目前固相萃取最主要的发展方向。
目前主要的新型填料主要有:
1、混合型硅胶固相萃取柱,一般含有非极性基团和离子交换基团(阴离子和阳离子),可对复杂的混合物进行分析;
2、聚合树脂固定相萃取柱,其特点是容量比硅胶柱大,在任何pH下都稳定,可反复使用;
3、薄膜型固相萃取柱,其特点是流速快,有机溶剂用量小,可减少浓缩过程中样品的损失。
可见扩大填料的使用范围和提高填料的选择性、高效性是目前正在努力的发展方向。
SPE的技术的可靠性、准确性和用途的广泛性也将得到很大的提高。
六、参考文献
1、张海霞,朱彭龄.固相萃取[J].分析化学评述与进展.2000年9月,第28卷(第9期).1172~1180 .
2、马娜,陈玲,熊飞.固相萃取技术及其研究进展[J].上海环境科学.2002年.第21卷.第3期.
3、张俊燕.《固相萃取:进入填料发展和应用的时代》.检验检测.
4、《固相萃取技术手册》.
5、《固相萃取技术与应用手册(第二版)》.
6、于世林.高效液相色谱方法及应用(第二版)[M].北京:化工工业出版社.2005.4.
结课小结
通过这门课程的学习,了解到了高效液相色谱方法及应用的相关知识。
高效液相色谱是色谱法的一个重要的分支,具有高效、高灵敏度、应用范围广、分析速度快等特点使其在化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中成为了重要的分离分析技术。
在课程知识的拓展中对分子印记色谱法也有所了解。
结课后觉得课程没有选修和必修的区别,因为如果没了兴趣去学,即使是必修课也不会有太大的收获。
而这门课程恰恰体现了一门选修课也可以成为重要课程,与必修课无异。
这门课程是选修课中最为感兴趣的一门课程,老师的授课方式和其他老师都不一样,课堂上的互动和知识的拓展都有新颖和特色。
特别是互动环节,这有效的提起了我等的兴趣,不会像其他课程一样的枯燥乏味。
这点是其他老师应该学习和颜老师独特教学的地方。
让同学自制课件并讲授的考察方式更是标新立异,深受大部学生的喜好。
在做ppt课件的过程中也学会和增进了不少知识。
比如:查阅文献、数据库的应用以及资料的归纳总结和文档的编排。
熟悉了ppt的制作,word文档的排版,以及网络的应用。
对于课件的讲解,也体会了讲课的难处,时间的把握和知识点的讲述都是授课的重点。
此课程最后结课时让同学们自行准备课件并在课堂上讲述课件的教学模式也算开本专业教学之新河。
是值得推广的教学模式,不过在本院乃至本校中都少有。
教学改革任重道远耳。