固相萃取與固相微萃取應(yīng)用之原理

《固相萃取與固相微萃取應(yīng)用之原理》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、固相萃取與固相微萃取應(yīng)用之原理一固相萃取固相萃?。⊿olidPhaseExtraction，SPE）是一種基于液-固分離萃取的試樣預(yù)處理技術(shù)，由柱液相色譜技術(shù)發(fā)展而來。SPE技術(shù)自70年代后期問世以來，由于其高效、可靠及耗用溶劑量少等優(yōu)點，在環(huán)境等許多領(lǐng)域得到了快速發(fā)展。在國外已逐漸取代傳統(tǒng)的液-液萃取而成為樣品預(yù)處理的可靠而有效的方法。SPE技術(shù)基于液相色譜的原理，可近似看作一個簡單的色譜過程。吸附劑作為固定相，而流動相是萃取過程中的水樣。當(dāng)流動相與固定相接觸時，其中的某些痕量物質(zhì)（目標(biāo)物）就保留在固定相中。這時用少量的選擇性溶劑洗脫，即可得到富集和純化的目標(biāo)物。

2、固相萃取可分為在線萃取線萃取前者萃取與色譜分析同步完成；而后者萃取與色譜分析分步完成，兩者在原理上是一致的。一般固相萃取的操作步驟包括固相萃取柱（即吸附劑）的選擇、柱子預(yù)處理、上樣、淋洗、洗脫。在實驗過程中需要具體考慮的因素如下：1）吸附劑的選擇a.傳統(tǒng)吸附劑在環(huán)境分析中最為常用的反相吸附劑較適用于水樣中的非極性到中等極性的有機物的富集和純化。其中有代表性的鍵合硅膠C18和鍵合硅膠C8等。該類吸附劑主要通過目標(biāo)物的碳?xì)滏I同硅膠表面的官能團產(chǎn)生非極性的范德華力或色散力來保留目標(biāo)物。正相吸附劑包括硅酸鎂、氨基、氰基、雙醇基鍵合硅膠及氧化鋁等，主要通過目標(biāo)物的極性官能團與

3、吸附劑表面的極性官能團的極性相互作用（氫鍵作用等）來保留溶于非極性介質(zhì)的極性化合物。由于其特殊的作用原理，在環(huán)境分析中常用于與其它類型的吸附柱聯(lián)用，吸附去除干擾物，實現(xiàn)樣品純化。離子交換吸附劑則主要包括強陽離子和強陰離子交換樹脂，這些樹脂的骨架通常為苯乙烯-二乙烯基苯共聚物，主要是通過目標(biāo)物的帶電荷基團與鍵合硅膠上的帶電荷基團相互靜電吸引實現(xiàn)吸附的。b.抗體鍵合吸附劑（Immunosorbents-IS）這類新型吸附劑充分利用了生物免疫抗原-抗體之間的高靈敏性和高選擇性，尤其適應(yīng)于水中痕量有機物的富集與分離。其特點為，由于絕大多數(shù)有機污染物為低分子量物質(zhì)，不能在動物

4、體內(nèi)引發(fā)免疫反應(yīng)，所以需把待定污染物鍵合到牛血清白蛋白的生物大分子載體上，使其具有免疫抗原活性，再注入純種動物體內(nèi)（如兔或羊），產(chǎn)生抗體，經(jīng)雜交瘤技術(shù)制得相應(yīng)于該有機污染物的單克隆抗體。將抗體鍵合到反相吸附劑的硅膠表面或聚合物表面（如C18固定相），就制得了抗體鍵合吸附劑，可用于分離、富集特定污染物。研制開發(fā)能專門檢測各種優(yōu)先污染物的單克隆抗體或多克隆抗體已成為SPE技術(shù)的前沿研究領(lǐng)域?？贵w鍵合吸附劑洗脫時一般可采用20%～80%的甲醇-水溶液，該類吸附劑經(jīng)冷藏保存可多次使用。進行SPE操作時應(yīng)根據(jù)目標(biāo)物的性質(zhì)選擇適合的吸附劑。表1-1給除了常用的吸附劑類型及其相關(guān)

5、的分離機理、洗脫劑性質(zhì)和待測組分的性質(zhì)。吸附劑的用量與目標(biāo)物性質(zhì)（極性、揮發(fā)性）及其在水樣中的濃度直接相關(guān)。通常，增加吸附劑用量可以增加對目標(biāo)物的保留，可通過繪制吸附曲線確定吸附劑用量。2）柱子預(yù)處理活化的目的是創(chuàng)造一個與樣品溶劑相容的環(huán)境并去除柱內(nèi)所以雜質(zhì)。通常需要兩種溶劑來完成任務(wù)，第一個溶劑（初溶劑）用于凈化固定相，另一個溶劑（終溶劑）用于建立一個適合的固定相環(huán)境使樣品分析物得到適當(dāng)?shù)谋Ａ?。每一活化溶劑用量約為1～2mL/100mg固定相。終溶劑不應(yīng)強于樣品溶劑，若使用太強的溶劑，將降低回收率。通常采用一個弱于樣品溶液的溶劑不會有什么問題。制得注意的是，在活化

6、的過程中和結(jié)束時，固定相都不能抽干，因為這將導(dǎo)致填料床出現(xiàn)裂縫，從而得到低的回收率和重新性，樣品也沒得到應(yīng)有的凈化。如果在活化過程中柱床出現(xiàn)裂縫，上述活化步驟都得重復(fù)。3)上樣將樣品加入到固相萃取柱并迫使樣品溶液通過固定相，使分析物和一些樣本干擾物保留在固定相上。為了保留分析物，溶解樣品的溶劑必須較弱。如果太強，分析物將不被保留，結(jié)果回收率將會很低，這一現(xiàn)象叫穿漏（breakthrough）。盡可能使用最弱的樣品溶劑，可以使溶質(zhì)得到最強的保留或者說最窄的譜帶。只要不出現(xiàn)穿漏，允許采用大體積的上樣量（0.5～1L）。有時候固定樣品必須用一個很強的溶劑進行萃取，這樣的萃

7、取液是不能直接上樣的。所以萃取液要用一個弱溶劑稀釋，以得到一個合適的溶劑總強度進行上樣。例如一個土壤樣品采用50%甲醇萃取，得到2mL萃取液，用8mL水稀釋，得到10%的甲醇溶液，這樣就可以直接上反相固相萃取柱而不存在穿漏問題。4)淋洗分析物得到保留后，通常需要淋洗固定相以洗掉不需要的樣品組分，淋洗溶劑的洗脫強度略強于或等于上樣溶劑。淋洗溶劑必須盡量強，以洗掉盡量多的干擾組分，但不能強到可以洗脫任何一個分析物的程度。溶劑體積可為0.5～0.8mL/100g固定相。淋洗時不宜使用太強溶劑，太強溶劑會將強保留雜質(zhì)洗下來。使用太弱溶劑，會使淋洗體積加大?？筛臑閺?、弱溶