固相萃取

固相萃取SPE一、概念和原理固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是一项从八十年代中期开始发展起来的样品前处理技术。

主要用于液体中的半挥发性、难挥发性物质的检测基于液-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，利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物与干扰化合物分离，达到分离和富集目标化合物的目的。

SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。

其分离机理是利用杂质或目标化合物与样品技术基体溶剂和吸附剂之间亲和力的相对大小。

二、SPE的模式及原理1、正相SPE采用比样品本身更强极性的溶剂洗脱吸附的分析物质①吸附剂（固定相）：极性键合相和极性吸附剂，如硅胶键合－NH2、－CN，-Diol（二醇基）silica、florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等．②原理：分析物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用。

③作用机理：极性-极性、偶极-偶极、偶极-诱导偶极、氢键，π-π键等。

④流动相：非极性、中等极性⑤固定相：极性。

⑥分析物质：极性、中等极性、非极性⑦应用：从非极性溶剂样品中萃取极性化合物。

⑧常用正相固相萃取柱极性官能团键合硅胶-CN，-NH2，-Diol极性吸附物质ProElut TM-Silica，ProElutTM-Florisi ProElutTM-Alumina2、反相SPE用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目标物质。

①吸附剂（固定相）：非极性或弱极性，如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。

②分析物中的CH键+ 硅胶表面官能团→吸附→极性溶液中的弱有机分析物→保留在SPE。

③作用机理：非极性-非极性相互作用，如范德华力或色散力。

④流动相：极性（水溶液）或中等极性⑤固定相：非极性⑥分离对象：中等到非极性物质⑦应用：强极性的溶剂中（如水样）萃取是非极性或弱极性的化合物。

固相萃取操作一、引言固相萃取是一种常用的分离纯化技术，在化学、生物学等领域广泛应用。

它通过固定相材料与待提取物质之间的相互作用，实现对目标物质的分离和富集。

本文将介绍固相萃取的原理、常用材料和操作步骤，以及其在实际应用中的重要性和局限性。

二、固相萃取原理固相萃取的原理基于吸附-解吸过程。

具体而言，固定相材料表面的功能基团与待提取物质之间发生吸附作用，将目标物质从混合物中分离出来。

而后，通过改变条件（如溶剂pH、温度等），使目标物质从固定相上解吸，得到纯净的目标物质。

三、常用固定相材料1. Silica gel：硅胶是一种常用的固定相材料，其具有较高的吸附能力和化学稳定性。

硅胶可以通过改变孔径和表面官能团来适应不同的提取需求。

2. Bonded silica：固定相硅胶的表面可以修饰为特定的官能团，如脂肪酸、芳香烃等，以增强对特定物质的选择性吸附。

3. Polymer-based materials：聚合物基固定相材料具有较高的机械强度和化学稳定性，常用于对大体积样品的提取。

4. Carbon-based materials：碳基固定相材料具有较高的吸附能力和选择性，常用于提取有机物质。

四、固相萃取操作步骤1. 准备固定相材料：根据待提取物质的性质选择合适的固定相材料，并将其制备成适当的形式（如固定相柱、片剂等）。

2. 条件预处理：根据待提取物质的特性，预处理样品。

例如，对于生物样品，可以通过蛋白酶消化、酸碱调节等步骤来提取目标物质。

3. 样品加载：将预处理后的样品与固定相材料接触，使目标物质吸附到固定相表面。

可以通过溶液滴加、样品注入等方式进行样品加载。

4. 杂质去除：将非目标物质从固定相上洗脱，以减少干扰。

可以使用纯溶剂或特定的洗脱溶液进行洗脱。

5. 目标物质洗脱：改变条件，使目标物质从固定相上解吸。

可以通过调节溶剂pH、温度等参数来实现目标物质的洗脱。

6. 浓缩和洗脱溶剂去除：将洗脱溶液进行浓缩，以得到目标物质的富集样品。

5.5固相萃取5.5.1固相萃取的原理与类型固相萃取（solid phase extraction，简称SPE）是利用被萃取物质在液-固两相间的分配作用进行样品前处理的一种分离技术。

它结合了液-固萃取和柱液相色谱两种技术。

SPE以固体填料填充于塑料小柱中作固定相，样品溶液中被测物或干扰物吸附到固定相中，使被测物与样品基体或干扰组分得以分离。

SPE基本上只用于样品前处理，其操作与柱色谱类似，在被测物基体或干扰物质得以分离的同时，往往也使被测物得到了富集。

与溶剂萃取相比，固相萃取局有很多优势。

如被测物的回收率很高；被测物与基体或干扰物质的分离选择性和分离效率更高；操作简单、快速、易于自动化；不会出现溶剂萃取中的乳化现象；可同时处理大批量样品；使用的有机溶剂量少；能处理小体积样品。

正是因为SPE的这些优点，这一技术的发展速度之快是其他前样品处理技术所不及的。

目前，其应用对象十分广泛，特别是在生物、医药、环境、食品等样品的前处理中成为最有效和最受欢迎的技术之一。

SPE是发生在固定相和流动相之间的物理过程，其实质就是柱液相色谱的分离过程，其分离机制、固定相和溶剂选择等都与液相色谱有很多相似之处。

只不过用于样品前处理的SPE 分离要求不是很高，只需将大量基体物质或其他干扰组分与被测物分离，即对柱效的要求不高，也不需要特别好的峰形。

同液相色谱中分离柱的原理一样，固相萃取也是基于待测组分与样品基体在固定相上吸附和分配性质的不同来进行分离的。

固相萃取的目标要么将待测组分比较牢固的吸附在固定相上，从复杂基体中将待测组分分离富集出来；要么使待测组分在固定相上没有保留或保留很弱，而干扰组分或基体物质在固定相中具有较强保留，从而使样品中的基体物质或干扰物质得以除去。

采用SPE样品前处理技术除了主要用于消除干扰物质和大量样品中富集痕量组分外，还可以将被测物吸附到固定相中后用于原来不同的溶剂洗脱，达到变换样品溶剂，使之与后续分析方法相匹配的目的；可以用来脱去样品中的无机盐类，方便后续的色谱分析，特别是LC-MS分析。

固相萃取SPE技术一、固相萃取概念及基本原理：固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是从八十年代中期开始发展起来的一项样品前处理技术。

由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来。

主要通过固相填料对样品组分的择性吸咐及解吸过程，实现对样品的分离，纯化和富集。

主要目的在于降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。

固相萃取的基本原理和方法：SPE 技术基于液-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；也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。

固相萃取(SPE)是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。

较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量良溶剂洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。

也可选择性吸附干扰杂质，而让被测物质流出；或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。

二、固相萃取方法的优点相对于传统的液液萃取法和蛋白沉淀法，固相萃取具有无可比拟的优势：1.无需特殊装置和材料,操作简单2.集样品富集及净化与一身，提高检测灵敏度的最佳方法3.比液液萃取更快，节省溶剂4.可自动化批量处理5.重现性好三、固相萃取的分类固相萃取填料按保留机理分为：正相:Silica,NH2,CN,Diol,Florisil,Alumina反相：C18,C8,Ph,C4,NH2,CN,PEP,PS等离子交换：SCX,SAX,COOH,NH2等混合型：PCX,PAX,C8/SCX等按填料类型共分为4类：1．键合硅胶：C18(封端),C18-N(未端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol。

在SPE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官能团。

其pH适用范围2-8。

键合硅胶基质的填料种类较多，具有多选择性的优点。

固相萃取分类固相萃取（Solid-phase extraction，简称SPE）是一种常用的样品前处理方法，广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全等领域。

它通过将待分析样品中的目标化合物吸附到固定相上，再用洗脱剂将目标化合物从固相上洗脱下来，从而实现对目标化合物的分离和富集。

固相萃取的分类主要包括以下几种：1. 正相固相萃取（Normal phase solid-phase extraction）：正相固相萃取是指固定相表面具有极性官能团，适用于极性化合物的富集。

常用的固定相材料包括硅胶、氨基硅胶等。

正相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的亲和作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。

随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。

2. 反相固相萃取（Reverse phase solid-phase extraction）：反相固相萃取是指固定相表面具有疏水性官能团，适用于非极性或疏水性化合物的富集。

常用的固定相材料包括C18、C8等疏水性材料。

反相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的疏水作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。

随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。

3. 混合模式固相萃取（Mixed-mode solid-phase extraction）：混合模式固相萃取是指固定相表面同时具有正相和反相性质的官能团，适用于同时富集极性和非极性化合物的样品。

通过在固定相上引入具有不同官能团的化合物，可以实现对不同性质的化合物的选择性富集。

4. 选择性固相萃取（Selective solid-phase extraction）：选择性固相萃取是指通过选择特定的固定相材料或添加适当的修饰剂，实现对特定化合物的选择性富集。

常用的选择性固相萃取方法包括分子印迹固相萃取、固相微萃取等。

分子印迹固相萃取通过在固相上引入与目标化合物具有亲和性的模板分子，实现对目标化合物的高选择性富集。

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。

固相萃取基本原理与操作固相萃取（Solid Phase Extraction，SPE）是一种常用的样品前处理技术，用于从复杂的样品基质中富集和纯化目标化合物。

它在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到广泛应用。

固相萃取的基本原理是利用固定在固相材料上的吸附剂选择性地吸附目标化合物，然后通过洗脱过程将目标化合物从吸附剂上解吸下来。

固相萃取操作一般包括以下几个步骤：1.准备固相柱：将固相柱安装在固相萃取仪器上，并根据需要装填合适的固相填料（如吸附剂）。

常用的吸附剂有C18矽胶、环烷基、聚合物和细碳纤维等。

2.样品预处理：将样品通过一系列的预处理方法，如过滤、离心浓缩、酸碱调节、转化、净化等，进行初步的处理，以去除杂质和提高目标化合物的浓度。

3.样品加载：将经过预处理的样品通过进样装置加载到固相柱中，将目标化合物以及其他可能的干扰物吸附在固相填料上。

4.洗脱：根据目标化合物和干扰物的亲水性和疏水性差异，选择适当的洗脱溶液进行洗脱，将目标化合物从固相填料上洗脱下来。

洗脱过程中通常使用有机溶剂，如乙腈、甲醇等。

5.浓缩和回溶：将洗脱液浓缩到一定体积，以提高目标化合物的浓度。

通常使用氮气吹扫、蒸发浓缩等方法进行浓缩。

浓缩后，可以选择适当的溶剂进行回溶，以获得满足实验要求的样品溶液。

固相萃取的基本原理包括如下几点：1.吸附选择性：固相柱上所选用的吸附剂可以根据目标化合物的亲水性或疏水性选择，从而将目标化合物吸附在固相填料上，不同的吸附剂对目标化合物和干扰物的选择性有所差异。

2.大体相分离：固相柱中的固相填料具有较大的比表面积，可以有效地与待吸附化合物进行物质交换，并将目标化合物从溶液中吸附到固相填料上，实现目标化合物和其他组分的分离。

3.清洗淋洗：通过选择适当的洗脱溶液，可以有效地去除吸附剂上非目标化合物的残留，提高目标化合物的纯度。

4.吸附静态平衡：吸附剂对目标化合物的吸附速度和平衡时的吸附量是固相萃取过程的一个重要参数，需要通过实验调整吸附时间和洗脱溶剂的体积，以达到最佳的吸附效果。

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。