固相萃取技术分享
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目录 • 1.基本原理 • 2.固相萃取方法的优点 • 3.固相萃取装置及步骤 • 4.常见的固相萃取填料 • 5.固相萃取方法的优化 • 6.常见问题及解决方法 • 7.其他类型的固相萃取
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整个分析流程
被测物存在于各类样品基质中
样品制备
蛋白沉淀/水解 提取 液液萃取/固相萃取
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• C8在吸附性上与C18键合相类似，主要靠非极性碳键相互作用。但 由于C8碳键较C18短，所以对非极性化合物保留弱于C18，有助于对 非极性吸附过强的样品的洗脱。C8小柱可以从血浆中同时萃取脂溶 性和水溶性维生素，也常用于生物大分子样品脱盐。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表
• ODS C18(封端)是以硅胶为基质的反相C18萃取柱。具有高键合密度，低流 失，高回收率等特点。如BondElute C18,Super clean ENVI C18。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表
面:480m2/g。
• 应用：
a.血液, 血浆, 尿液中药物及其代谢物
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1.1.SPE基本原理
SPE是一种吸附剂萃取，样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱， 分析物和杂质被保留在柱上，然后分别用选择性溶剂去除杂质，洗 脱出分析物，从而达到分离的目的。
SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和溶剂的性质。
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1.2.与液液萃取的对比
▪ 减少有机溶剂用量和有机废弃物的产生 ▪ 无乳化现象 ▪ 多种不同选择性 ( SPE键合相, 溶剂) ▪ 可自动化处理
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用： a.药物及药物代谢物的提取 b.农药的提取 具体如：抗菌素，染料，锄草剂，农药，苯酚，类固醇
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• CN SPE产品是以硅胶为基质的氰丙基萃取柱。具有中等 极性，可用于反相或正相萃取。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用：
a.用于萃取有机碱类化合物或用于生物大分子脱盐
b.用于与C18混合后萃取有机碱。如：抗菌素，药物，
氨基酸，儿茶酚胺，锄草剂，核酸碱，核苷，表面活
化剂
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
b.蛋白，DNA大分子样品的脱盐
c.环境水样中有机物的富集
d.饮料中有机酸的分离
e.与反相液相色谱柱的相似行为
具体如：抗菌素, 巴比妥酸盐, 酞嗪, 咖啡因, 药物, 染料, 芳香油, 脂溶性维生
素, 杀真菌剂, 锄草剂, 农药, 碳水化合物, 对羟基甲苯酸取代酯, 苯酚, 邻苯二
甲酸酯, 类固醇, 表面活化剂, 茶碱, 水溶性维生素等的提取净化。
与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。
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1.4.与柱层析的对比
柱层析也是一个色谱分离过程。 层析柱的填料粒径更大。 层析柱手动装柱，现用，重现性没有SPE高。 SPE柱通量少，合适净化后用于分析，层析柱既可以用于分析，
也可以用作生产提纯。
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2.固相萃取方法的优点
(1) 简单、快速和简化了样品预处理操作步骤 ,缩短了预处理时间。 (2) 处理过的样品易于贮藏、运输 ,便于实验室间进行质控。 (3) 可选择不同类型的吸附剂和有机溶剂用以处理各种不同类的有机 污染物。 (4) 不出现乳化现象 ,提高了分离效率。 (5) 仅用少量的有机溶剂 ,降低了成本。 (6) 易于与其他仪器联用 ,实现自动化在线分析。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用： 用于季胺盐类化合物或其它强阳离子的萃取。
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• PRS是以硅胶为基质的强阳离子交换萃取柱。键合 官能团为丙基磺酸，酸性略低于SCX(苯磺酸)。
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• C18(封端),C18-N(未封 端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol,均采用高 品质，高纯度硅胶，并在键合前经表面工艺处理后，使 硅胶的表面活性大为降低，最大程度的降低了极性化合 物的不可吸附和拖尾
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
洗脱
尽量用小体积的 溶剂洗脱目标组 份
接 收
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3.2基本操作步骤
填料保留杂质模式
活化
上样
活化SPE小柱，准 备接受样品
上样，此时大部分目 标组分随着基液流出， 杂质被保留在柱上
洗脱
尽量用小体积的 溶剂洗脱目标组 份
接
接
收
收
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3.3 SPE洗脱溶剂选择
正相固定相 溶剂强度 反相固定相
正己烷
异辛烷
进入仪器分析
HPLC/LC-MS/ GC/GC-MS…
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乙腈提取 未净化
乙腈提取 液液萃取
乙腈提取 液液萃取 固相萃取
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Solid Phase Extraction
借助SPE所要达到的目的是： （1）从试样中除去对以后的分析有干扰物质。 （2）富集痕量组分，提高分析灵敏度。 （3）变换试样溶剂，使之与分析方法相匹配。
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3.固相萃取装置及基本操作步骤
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3.1固相萃取装置
• 常用规格：100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。 以100mg/1ml为例其中100mg为填料的质量，1ml是空柱管的体积。
• 一次性使用：为避免交叉污染，保证检测可靠性，SPE柱通常是一次 性使用的
4.2以高分子聚合物为基质的填料
• 高分子聚合物固相萃取填料：PEP,PAX,PCX,HXN,PS,是以聚 苯乙烯/二乙烯苯为基质的固相萃取填料，具有高纯度， 高比表面的特点。因而具有比硅胶基质更强的吸附性。 PS是未改性的聚苯乙烯/二乙烯苯，属于非极性萃取填料； PEP是改性的聚苯乙烯/二乙烯苯，极性强，如Waters Oasis HLB。HXN的极性介于PS和PEP之间，是为磺酰脲除 草剂的提取专门开发的极性萃取填料，也可用于其他极
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表
面:480m2/g。
• 应用： a.可以用来分离结构异构体 b.可用于去除样品中的磺酸根离等强阴离子
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• PSA是与NH2相似的吸附剂。PSA有两个氨基，pKa值分别 为10.1和10.9。有比NH2柱更强的离子交换能力。同时 PSA可与金属离子产生鳌合作用，用于提取金属离子。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用： 用于农残分析中样品的前处理，去除有机酸，色素，金
属离子和酚类等。
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• SAX(强阴离子交换萃取柱)：是以硅胶为基质的强阴离子交换 萃取柱，键合有季胺盐官能团。主要用于弱阴离子型化合物 的萃取，如羧酸等。这种强阴离子交换剂可用于从水和非水 溶液中萃取带有负电荷的化合物，最适合于弱酸的提取。相 当于BondElute SAX。
弱
水 甲醇
甲苯
异丙醇
氯仿
乙腈
二氯甲烷
丙酮
四氢呋喃
乙酸
乙醚
乙醚
乙酸
四氢呋喃
丙酮 乙腈
强
二氯甲烷 氯仿
异丙醇
甲苯
甲醇
异辛烷
水
正己烷
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3.4 SPE小柱的容量与洗脱参数
填料重量/小柱 体积
50mg/1mL
保留容量（小 于）
最小洗脱体积 （2倍填料床体 积）
2.5mg 125uL
100mg/1mL 5mg 250uL
• Silica是以未键合硅胶为吸附剂的极性萃取柱。呈弱 酸性，有很强的极性。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用：
a.用于分离非极性，弱极性化合物，油脂等，特别 是结构相似的上述物质
b.用于弱阳离子化合物的萃取
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1.3.与高效液相色谱的对比
SPE也是一个色谱分离过程，分离机理、固定相和溶剂的选择等 方面与高效液相色谱有许多相似之处。
SPE柱的填料粒径（>40µm）要比HPLC填料（3~10µm）大。 由于短的柱床和大的粒径，SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。 因此，用SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物。
• 基质指标： 硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体
积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。
• 应用：
a.用于萃取弱阳离子，如吡啶等，有很高的回收率。
b.广泛用于孔雀石绿的样品前处理。
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4.1常见键合硅胶为基质的填料
• SCX是以硅胶为基质的强阳离子交换萃取柱，键合有 苯磺酸官能团。
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3.1固相萃取装置
S c h e m a tic D ia g r a m o fa 9 6 -W e llS P E E x tr a c ti9o 6n 孔P 板la te S y s te m *
主要用于生物， 医药等行业小 量的多样品的 净化处理
S in g le E x tr a c tio n D is k