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1、SPE选择使用指南,目录,SPE基本内涵SPE的装置及操作SPE柱固定相的介绍SPE柱的选择,SPE(solid phase extraction)基本原理,利用固定相将液体样品中的待测组分吸附，与样品中基体和干扰组分分离，然后用洗脱液洗脱，达到分离或富集待测组分目的。有时候，可以让感兴趣的组分（分析物）直接通过固定相而不被保留，同时大部分干扰物被保留在固定相上，从而得到分离。,固相萃取装置,固相萃取过程,固相萃取过程注意事项,SPE柱预处理/平衡,上样过程,为了保留分析物，溶解样品的溶剂必须较弱 样品进入固定相的方法,淋洗和洗脱过程,淋洗溶剂必须洗掉尽量多的干扰组分，但不能强到可以洗脱任何一
2、个分析物的程度。洗脱剂强度要合适，洗脱溶剂用量一般0.5-0.8ml/100mg固定相,固相萃取技术的重要用途,目标物的萃取，样品的净化。微量目标物的富集。基质的转换如将目标物从水相转换为有机相。除盐特别是在蛋白质纯化过程中。衍生化分析物吸附在SPE柱上进行衍生，然后洗脱。分组按照目标物的不同性质分步洗脱。,SPE与HPLC比较,SPE 的基本原理和HPLC 相同但目的不同。HPLC 是要在短时间内将各化和物分离并保持好的峰形。SPE 是要从母液中分离人们感兴趣的化合物并将其浓缩。目前用的最广泛的是键合硅胶柱(BONDED SILICA COLUNM)及聚合物柱。,SPE与HPLC区别,SPE
3、与HPLC分辨率比较,SPE的固定相,吸附型固定相：采用极性较强的硅胶、硅藻土和氧化铝等吸附剂作为固定相填料。键合硅胶固定相：通过化学反应的方法把各种有机官能团共价键合到硅胶表面的游离羟基上。有机聚合树脂及其键合固定相：有机聚合物吸附剂多为苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯等，也可将某些官能团键合到树脂上，如SO3H，COOH。,键合硅胶固定相,正相：键合基团为CN(腈基)、DIOL（二醇基）、NH2（氨基）可作为正相的固定相。正相固定相是极性的，用来保留极性物质。反相：C18（十八烷基）、C8（辛烷基）、C2（乙基）、CH（环己烷基）、PH（苯基）都是反相固定相。反相固定相用来保留非
4、极性或弱极性的分析物。离子交换：键合基团为丙磺酸基（PRS）、SCX(苯磺酸基)、二乙基丙基胺（DEA）、三甲基丙基胺（SAX）可作为离子交换固定相。,键合硅胶非极性固定相萃取柱,硅胶键合C18柱（octadecyl-silica，ODS）可以从强极性的溶剂中吸附非极性到中等极性的化合物应用：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。非极性吸附能力最强，选择性较差。由于样品中的盐在C18柱上没有保留，因此可作为优秀的除盐柱。,常用非极性固定相,C8：与C18相似，适合于非极性到中等极性的化合物
5、，对非极性化和物的保留较C18稍弱。-苯基（PH柱）：与C8类似，但选择性更好，保留时间更短。-C4：疏水性弱，适合于多肽和蛋白质的萃取。-环己基（CH柱）：与苯基柱类似。化合物的极性和吸附剂的极性越接近，产生的吸附越强。,C8材料的吸附作用,小结,主要由非极性作用力起作用，存在于吸附剂功能团的碳氢键和分析物的碳氢键之间，即范德华力。分析物：非极性、具有碳氢化合物特征（脂肪族，芳香族）一般来说,非极性萃取比极性或离子交换萃取选择性差，常被用于同时萃取多种不同的化合物。基质：极性，主要是水系基质。极性大有利于非极性吸附剂与非极性化合物之间的作用力。相反,这种非极性作用力可被具 有一定程度非极性特
6、征的溶剂破坏。,键合硅胶极性固定相萃取柱,-NH2（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。-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、b)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。形成氢键的强弱:-NH2-CNDiol,小结,主要由极性作用力起作用，包括：氢键,偶极力/偶极力,诱导偶极力,如：-OH,-NH3,-SO3,羰基
7、,芳香环及含氧,氮,硫,磷等杂原子的基团。非极性环境有利于吸附剂和分析物之间的极性作用力。极性环境有利于破坏吸附剂和分析物之间的极性作用力。环境离子强度大也不利于吸附剂和分析物之间的极性作用力。,SPE常用溶剂的特性,硅胶键合离子交换柱,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。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。,主要的硅胶键合离子柱,SAX柱（季铵盐柱）：是最强的阴离子交换剂，pKa 14，这种填料在溶液中总是带正电，对于弱阴离子是很好
8、的SPE填料，如羧酸类化合物。WAX柱（伯铵盐柱）：是弱阴离子交换剂，适用于强阴离子和弱阴离子的分离回收。SCX柱（丙基苯磺酸基柱）：是强阳离子交换剂，具有很低的pKa值（1），主要作用力是非极性、阳离子交换，目标化合物可以用一种能够同时破坏非极性及离子作用力的溶剂洗脱。如甲醇/HCl。WCX柱（羧甲基柱）：是弱阳离子交换剂，适用于强阳离子和弱阳离子的分离回收。,硅胶键合离子交换剂,SCXPRSCBA/WCXSAXPSANH2,Strong anionStrong anion,pKa 1Weak anion,pKa 4.8Strong cationWeak cation,pKa 10.9,10
9、.1Weak cation,pKa 9.8,NHCH2CH2NH2,0.7meq/g0.3meq/gpH-sensitive0.8meq/gpH-sensitivepH-sensitive,小结,具有可离子化功能团的化合物可以通过离子交换剂从低离子强度（0.1 M）的水溶液中萃取出来。pH值对离子作用力影响很大。环境的离子强度对目标化合物的吸附影响很大。,选择SPE萃取机理,反相柱 非极性化合物 正相柱 极性化合物 离子交换柱 可生成阳离子/可生成阴离子化合物 在选择了萃取机理后，就要选择SPE填料。对一个分析，常常有多于一种SPE填料可以选用。为了缩短建立方法的时间，可以平行进行多种同类的SPE柱萃取，如C18、C8、CN、苯基柱，以找出最佳的填料。,选择SPE柱,PH对SPE的影响,反向SPE柱：如果要吸附分析物，柱子及样品的pH 应该调节到有利分析物被吸附的范围。相反，也可以调节pH使杂质被吸附在SPE柱上，而分析物则通过SPE柱没有保留。正相SPE柱：由于正相SPE柱使用的都是有机溶剂，所以pH在正相SPE中并不重要。离子交换：在离子交换SPE中，pH是个十分重要的因素。硅胶SPE柱：正常的pH适应范围是2-7.5，超出这个范围，硅胶就会慢慢水解。由于溶剂在SPE柱停留的时间很短，所以，一般来说，可以使用在整个pH范围。,谢 谢！,
