柱預处理 样品添加
固相萃取过程
柱洗涤 分析物洗脫
分析物
干扰物
1.4固相萃取的过程
（1） 吸附剂的预处理 为保证萃取良好的再现 现性，固相柱在使用前必须用适当的溶剂清洗。
--对固相柱进行活化，展开碳氢链增加和分析物作 用的表面积； --对固相柱进行清洗，除去柱上吸附的对分析有影 响的物质

加样前预处理好的柱子必须保持湿润
（4）目标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度， 这主要涉及淋洗液的选择；
（5）目标化合物有无可能离子化（通过调节 pH 值），从而决定是否采用离子交换固相萃取； （6）目标化合物有无可能与吸附剂形成共价键，如 形成共价键，在洗脱时可能会遇到麻烦； （7）非目标化合物与目标化合物在吸附剂的吸附点 上的竞争程度，这关系到目标化合物与干扰化合 物是否能很好分离。
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什么是极性
在化学中，极性指一根共价键或一个共价分子中电荷分布 的不均匀性。如果电荷分布得不均匀，则称该键或分子 为极性；如果均匀，则称为非极性。物质的一些物理性 质（如溶解性、熔沸点等）与分子的极性相关。 一个共价分子是极性的，是说这个分子内电荷分布不均 匀，或者说，正负电荷中心没有重合。分子的极性取决 于分子内各个键的极性以及它们的排列方式。在大多数 情况下，极性分子中含有极性键，非极性分子中含有非 极性键。 然而，非极性分子也可以全部由极性键构成。只要分子 高度对称，各个极性键的正、负电荷中心就都集中在了 分子的几何中心上，这样便消去了分子的极性。这样的 分子一般是直线形、三角形或四面体形。
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（1） 正相萃取

用极性吸附剂萃取极性物质。在正相萃取时目标
化合物是否能够保留在吸附剂上，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。包括氢键、π—π键、偶极－偶极、 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萃取极性
化合物。
（ 2 ）连续萃取 -- 是将样品和溶剂在连续萃取仪 器中自动混合，由于连续操作，可减少乳化现 象，节省劳力，重现性好。
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1.4 液-液萃取优缺点
优点：（1）技术经典 （2）设备器材简单 （3）操作容易 缺点：（1） 易乳化 （2） 回收率不稳定 （3） 选择性差 （4）人为因素影响大 （5）有机溶剂用量大
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1.2 固相萃取的特点
（1） 取代传统的液--液萃取，不需要大量 互不相溶的溶剂； （2） 处理过程中不会产生乳化现象；
（3） 采用高效﹑高选择性的吸附剂 ，使萃 取选择性高，重复性好； （4） 简化样品处理过程，减少费用。
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1.3
样品基质 冲洗溶剂
固相萃取机制
洗脱溶剂
保留
冲洗
洗脱
1.4
剂之间的相互作用是静电吸引力。
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1.6 吸附剂选择
（1）根据目标化合物性质和样品基体性质。
（2）尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂，
可以得到目标化合物的最佳吸附。
（ 3 ）例如：萃取碳氢化合物时，采用反相固相萃
取。当目标化合物极性适中时，正﹑反相固相萃
取都可使用。
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吸附剂选择考虑的其它因素
（1）液体的转移
（2） 液体的稀释
（3）液体的混合
（4）标准物的添加
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样品前处理
1.2 分离提取等其他处理 (1)液-液萃取 （2）蒸馏 （3）液-固萃取 （4）固相萃取 （5）超声提取 （6）微波法 （7）超临界流体萃取（8）膜透析法 （9）生物样品水解、蛋白沉淀 （10）离心/过滤 （11)蒸发浓缩 （12）消解
镁型吸附剂与纤维素粉等。
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（3）离子交换色谱--利用被分离物质在离子
交换树脂上的离子交换能力不同而使组分
分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交
换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂
的缓冲液。
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（4）凝胶渗透色谱--又称排阻色谱，是利用
被分离物质分子量大小的不同和在填料上
渗透程度的不同，以使组分分离。填料有
数据处理 27%
分析 6%
采样 6%
样品处理 61%
From: LC-GC Intl. Vol. 4, No. 2, 1991
色谱过程中的误差来源
标准曲线 9% 色谱柱 11% 仪器 8% 色谱 7% 积分 6% 进样 6% 交叉污染 4%
操作 19 %
样品处理 30%
3 国际上前处理技术发展
80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的 不足，发展了固相萃取（SPE）技术和超临界流 体萃取技术(SFE) ； 90年代以来，又出现了固相微萃取技术（ SPME）、液相微萃取（LPME）、基质固相分 散萃取技术（MSPDE）、免疫亲和色谱技术（ IAC)等新的萃取技术。
控制器
主机
SPE柱
样品
试剂
在线 SPE-HPLC分析
2 凝胶净化法（GPC）
2.1原理
根据多孔凝胶对不同大小分子的排助效应进 行分离。 样品在多孔凝胶柱中随着流动相的移动，待 分离的组分沿凝胶颗粒间的孔隙移动，大分子移 动路径较短，先流出色谱柱，小分子由于扩散进 入凝胶颗粒内部，迁移路径长，后流出色谱柱， 实现分离。
物质的吸附能力不同，用溶剂或气体 洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂 有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活 性的物质。
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（2）分配色谱--利用溶液中被分离物质在两
相中分配系数不同，以使组分分离。其中
一相为液体，涂布或使之键合在固体载体
上，称固定相；另一相为液体或气体，称
流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅
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1.5 乳化现象的防止措施
（ 1 ）在水相或者乳化液中加入氯化钠或硫 酸钠，利用盐析作用加大两相间的密度差 异.
（2）于3500r/min离心后放置. （3）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。
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2 液-固萃取
2.1 定义：液-固萃取----利用固态（半固体）样品
基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解度，
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（5）分析物的洗脱
选择适当的溶剂将分析物洗脱下来，用于 分析或进一步处理。 洗脱溶剂应满足： A:必须有足够的强度，以最小用量将分析物洗 脱下来； B:必须有足够的选择性，尽可能只将分析物洗 脱，而将吸附力强的杂质留在柱上。
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1.5 固相萃取分离模式
固相萃取分离模式与液相色谱相同 （1）正相（ 吸附剂极性大于洗脱液极性） （2）反相（吸附剂极性小于洗脱液极性） （3）离子交换
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2 重要性--以农药残留分析为例
2.1 需要检测痕量或超痕量残留水平。 2.2 待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性 2.3 同时进行多残留检测。 2.4 结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分 析的关键。因而选择适当的样品处理方法或多种 手段联合使用，是成功完成样品分析的 基础。
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样品分析过程中各程序所花费的时间
样品前处理技术的 进展与应用
1
一、样品前处理的重要性
在化学分析中，样品前处理一个最常
见的问题。据统计，人们常常将60%的时
间花在样品前处理上。这不但不符合高效
率的要求，而且烦琐的传统样品处理方法
也直接影响到最后的分析结果。
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1 样品前处理内容
样品前包括处理：样品采集和制备
1.1 一般液体样品的处理：
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（2） 添加样品 将样品加于固相萃取柱中，用正压 或负压（常压）使样品通过柱子。样品 的流速必须控制，一般在1.5mL/min 。 以离子交换为作用机理的萃取，速度要 适当降低，以保证分析物有足够的时间 与柱填料的离子交换官能团发生作用。
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（3 ）
固相柱的洗涤
用适当的洗涤溶剂有选择性地将吸附力弱 的杂质洗涤下来，而留分析物于柱上。 （4） 固相柱的干燥 用自然或吹氮的方法使固相柱干燥。在非 水溶性有机溶剂为洗脱剂或用GC分析时，柱的 干燥尤为重要。
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（2） 反相萃取

通常用非极性的或极性较弱的吸附剂萃取 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。
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（3） 离子交换萃取

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
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GPC 的原理
利用空间排阻（分子尺寸大小）进行分离
柱填料：Bio Beads S-X3(中 性多孔的交联 苯乙烯二乙烯 基苯聚合物)
小分子通过树脂“球”中的 孔
大分子不能从孔中通过
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溶解性 分子的极性对物质溶解性有很大影响。 极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非 极性溶剂，也即“相似相溶”。蔗糖、氨等极性 分子和氯化钠等离子化合物易溶于水。具有长碳 链的有机物，如油脂、石油的成分多不溶于水， 而溶于非极性的有机溶剂。 熔沸点 在分子量相同的情况下，极性分子比非 极性分子有更高的沸点。这是因为极性分子之间 的取向力比非极性分子之间的色散力大。
1.8 洗脱溶剂的选择
遵循“相似相溶”原则，并满足下列 求： 1）对被测组分溶解度大； 2) 对干扰杂质的溶解度小； 3）能有效释放被测组分； 4) 具有良好地解离蛋白或脂肪的能力； 5）沸点适中（40～80℃）、黏度小、 毒性低、易纯化、价格低廉、并易于 进一步净化处理。
1.9
常见SPE柱类型
在线 HPLC 分析
HPLC 分析 SPE 柱
排放槽 收集瓶
1.10 SPE应用

复杂样品中微量或痕量目标化合物的分离 和富集； 例如，生物体液（如血液，尿等）、中药 及其代谢产物的分析、食品中有效成分或 有害成分的分析、环保水样中有机污染 的 分析的样品前处理。