一、固相萃取概念及基本原理:
固相萃取(Solid Phase Extraction,簡稱SPE)是從八十年代中期開始發(fā)展起來的
一項(xiàng)樣品前處理技術(shù)。由液固萃取和液相色譜技術(shù)相結(jié)合發(fā)展而來。主要通過固
相填料對樣品組分的選擇性吸咐及解吸過程,實(shí)現(xiàn)對樣品的分離,純化和富集。
主要目的在于降低樣品基質(zhì)干擾,提高檢測靈敏度。
固相萃取的基本原理和方法:
SPE 技術(shù)基于液-固相色譜理論,采用選擇性吸附、選擇性洗脫的方式對樣品進(jìn)
行富集、分離、純化,是一種包括液相和固相的物理萃取過程;也可以將其近似
的看作一種簡單的色譜過程。
固相萃取(SPE)是利用選擇性吸附與選擇性洗脫的液相色譜法分離原理。較常用
的方法是使液體樣品通過一吸附劑,保留其中被測物質(zhì),再選用適當(dāng)強(qiáng)度溶劑沖
去雜質(zhì),然后用少量良溶劑洗脫被測物質(zhì),從而達(dá)到快速分離凈化與濃縮的目的。
也可選擇性吸附干擾雜質(zhì),而讓被測物質(zhì)流出;或同時(shí)吸附雜質(zhì)和被測物質(zhì),再
使用合適的溶劑選擇性洗脫被測物質(zhì)。
二、固相萃取方法的優(yōu)點(diǎn)
相對于傳統(tǒng)的液液萃取法和蛋白沉淀法,固相萃取具有無可比擬的優(yōu)勢:
**章 固相萃取(SPE)技術(shù)介紹
凈化方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)
LLE
(液液萃取)
PPT
(蛋白沉淀)
SPE
(固相萃取)
無需特殊裝置和材料
操作簡單,無需特殊裝置
1.集樣品富集及凈化與一身,提
高檢測靈敏度的*佳方法
2.比液液萃取更快,節(jié)省溶劑
3.可自動(dòng)化批量處理
4.重現(xiàn)性好
1.操作繁瑣,費(fèi)時(shí)
2.需要耗費(fèi)大量的有機(jī)溶劑,導(dǎo)致高成本
和對環(huán)境的污染
3.難以從水中提取高水溶性物質(zhì)
1.非特異性的沉淀反應(yīng)可能使微量的分析
物隨著基質(zhì)蛋白質(zhì)共同沉淀而損失
2.凈化效果較弱,檢測靈敏度和可靠性低
1.使用進(jìn)口固相萃取小柱的成本較高三、固相萃取裝置及基本操作步驟
1.固相萃取柱
1)SPE小柱
關(guān)于固相萃取小柱:
a.常見的固相萃取柱分為三部分:醫(yī)用聚丙烯柱管,多孔聚丙烯篩板(20μm)和
填料(多為40-60μm,80-100μm)(見圖1)。
b.常用規(guī)格:100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。以100mg/1ml為例其中100mg為填料的質(zhì)量,1ml是空柱管的體積。
c.一次性使用:為避免交叉污染,保證檢測可靠性,SPE柱通常是一次性使用的2)96孔板
96孔板是高通量的SPE產(chǎn)品,每孔含少量吸附劑(10-100mg), 樣品載量約2ml/孔(見圖
2)主要用于生物,醫(yī)藥等行業(yè)小量的多樣品的凈化處理。且多與自動(dòng)化的樣品處理處
理裝置連用(如Tomtec液體處理工作站)。其基本原理和使用方法與SPE柱相似。
2.需要專業(yè)人員協(xié)助方法開發(fā)
2.固相萃取裝置
1)真空SPE裝置(SPE Vacuum Manifolds)組成:玻璃缸,真空壓力表,真空泵,
真空緩沖瓶,收集管架,小柱連接頭,大體積取樣器,12位或24位防交叉污染裝
置(見圖3)。
標(biāo)配StopCock閥,**控制流速
試管架高度可調(diào),滿足不同體積需要
壓力表放空閥側(cè)面設(shè)計(jì),使用方便
設(shè)計(jì)緊湊、經(jīng)久耐用、性價(jià)比高
2)自動(dòng)化固相萃取裝置
a.醫(yī)藥/環(huán)保/刑事鑒定中自動(dòng)樣品前處理
b.自動(dòng)進(jìn)行固相萃取/可多組份收集
c.無人為影響,無乳化,節(jié)省溶劑
d.高回收率,高重現(xiàn)性,高效率適用于各
種商品萃取柱
e.自動(dòng)記錄資料,便于GLP管理
f.特別適合于HPLC或LC/MS的樣品處理
g.價(jià)格較高
圖3 固相萃取裝置
圖4 自動(dòng)化固相萃取裝置
真空固相萃取裝置
規(guī)格
12位
24位
訂貨號
M0401001
M0401002
價(jià)格
6500.00
11000.00
3.基本操作步驟
針對填料保留機(jī)理的不同(填料保留目標(biāo)化合物或保留雜質(zhì)),操作稍有不同。
1)填料保留目標(biāo)化合物
固相萃取操作一般有四步(見圖5):
活化——除去柱子內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。
上樣——將樣品用一定的溶劑溶解,轉(zhuǎn)移入柱并使組分保留在柱上。
淋洗——*大程度除去干擾物。
洗脫——用小體積的溶劑將被測物質(zhì)洗脫下來并收集。
2)填料保留雜質(zhì)
固相萃取操作一般有三步:
活化——除去柱子內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。
上樣——將樣品轉(zhuǎn)移入柱,此時(shí)大部分目標(biāo)化合物會隨樣品基
液流出,雜質(zhì)被保留在柱上。故此步驟要開始收集。
洗脫——用小體積的溶劑將組分淋洗下來并收集。合并收集液。
此種情況多用于食品或農(nóng)殘分析中去除色素。
一、固相萃取填料分類:
目前常見的填料按填料類型共分為4類:
1.鍵合硅膠:C18(封端),C18-N(未封端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,
PRS,SCX,Silica,Diol。
在SPE中*常用的吸附劑是硅膠或鍵合相的硅膠即在硅膠表面的硅醇基團(tuán)上鍵合
不同的官能團(tuán)。其pH適用范圍2-8。鍵合硅膠基質(zhì)的填料種類較多,具有多選擇
性的優(yōu)點(diǎn)。
2.高分子聚合物:PEP,PAX,PCX,PS,HXN。
上世紀(jì)90年代末,為擴(kuò)大反相固相萃取材料的適用范圍和改善吸附平衡性,并提
高重現(xiàn)性,以極性官能化高分子樹脂為主體的新型反相固相萃取材料問世了。此
類填料是以乙烯吡咯烷酮和二乙烯萃共聚得到的高分子聚合物,由于吡咯烷酮極
性官能團(tuán)的引入,這類萃取柱對各類極性、非極性化合物具有均衡的吸附作用。
克服了傳統(tǒng)C18柱存在的缺點(diǎn)。(詳見第19頁)
此類填料的代表產(chǎn)品有:Cleanert PEP, Oasis HLB,Cleanert PCX, Oasis MCX,
Cleanert PAX, Oasis MAX等。
3.吸附型填料:Florisil(硅酸鎂),PestiCarb(石墨化碳),氧化鋁(Alumina-N中性Alumina-A 酸性;Alumina-B 堿性)。
4.混合型及專用柱系列:PestiCarb/NH2
SUL-5(磺胺專用柱)
HXN(磺酰脲除草劑專用柱)
DNPH-Silica(空氣中醛酮類化合物檢測專用柱)
**章 常見的固相萃取填料