周大慶 許永國 譚培棟 王秀穎 (山東諸城綠安檢測有限公司 262200)
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淺談固相萃取
周大慶 許永國 譚培棟 王秀穎 (山東諸城綠安檢測有限公司 262200)
固相萃取(SPE)又稱固相分離,在分離純化效果、回收率、重線性等多個方面具有無可比擬的優勢,并在藥物純化、精細化學品制備、食品分析、環境分析、生命科學等多個領域發揮著不可或缺的作用,是常用的凈化方法。
固相萃取柱一般由柱體、固定相和濾板三部分組成。固定相是固相萃取柱中最重要的部分,種類較多,最常見的是硅膠基鍵合固定相。固定相又分為正相固定相、反相固定相、離子交換固定相等
正相固定相都是極性的,用來保留(萃取)極性物質,而反相固定相是用來保留(萃取)非極性物質的。對于正相和反相來說,組分在固定相上的保留或洗脫直接與溶劑有關,溶劑的極性決定溶劑的強度。在洗脫被保留組分時,強溶劑的用量比弱溶劑的小。對于正相固定相,溶劑強度隨其極性增加而增加,而對于反相固定相,溶劑強度隨其非極性增加而增加,對于離子交換固定相,更多的取決于溶劑的pH值、離子強度和反離子強度,而與溶劑強度關系不大。
固相萃取操作過程一般包括活化、上樣、淋洗、洗脫四個步驟。
2.1 活化 指固定相活化,目的是除去柱子內的雜質并創造一定的溶劑環境。通常需要兩種溶劑,第一種溶劑用于凈化固定相,第二種溶劑用于建立一個合適的固定相環境,從而使樣品中的分析物得到適當的保留。每一活化劑的用量約為1~2ml/100mg固定相。活化過程中應避免小柱干涸。活化對凈化效果十分重要,不當的活化經常是導致凈化失敗和產生分析誤差的來源。
2.2 上樣 指預處理的樣品加入到固相萃取柱并通過固定相的過程。這時分析物和一些樣品干擾物會保留在固定相上。流速越低凈化效果越好,但在整個上樣過程中一般采用3~10ml/min(離子交換柱應更低)。流速的穩定性也非常重要,如果流速發生大的變動,特別是對于大體積高流速的情況,將會導致較低的回收率和較差的重復性。要選擇合適的柱容量(柱容量一般為固定相重量的1%~3%),防止柱穿透。
2.3 淋洗 最大程度的除去干擾物。淋洗溶劑的洗脫強度應略強于或等于樣品溶劑,淋洗溶劑應盡量的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。淋洗的溶劑體積一般為0.5~0.8ml/100mg固定相。
2.4 洗脫 用小體積的溶劑將被測物質洗脫下來并收集。洗脫溶劑必須進行認真選擇,溶劑太強,一些更強保留的不必要組分將被洗下來;溶劑太弱,就需要更多的洗脫液來洗出分析物,這樣固相萃取的濃縮功效將會大大折扣。洗脫溶劑的用量一般為0.5~0.8ml/100mg固定相。
離子交換固相萃取在操作過程中還應注意以下幾方面:(1)活化:用不含或含弱反離子的低離子強度的溶劑活化固定相,活化溶劑必須有合適的pH值,從而使固定相和分析物帶上相反電荷。(2)保留:調節樣品液的pH值,使分析物和固定相仍保持離子狀態,樣品液的離子強度和反離子強度要盡可能的低。(3)淋洗:使用不至洗脫分析物的最強溶劑體系進行淋洗,同樣,淋洗溶劑的pH值要保證分析物和固定相仍帶電荷。(4)洗脫:洗脫溶劑的pH值要高于陽離子的pKa或低于陰離子的pKa 2個IU,離子強度和反離子強度都必須高。
另外,在溶劑的選擇上,有的溶劑太強,有的溶劑太弱,可以使用混合溶劑。通過改變互溶性溶劑的比例,使混合溶劑的強度滿足要求。在固相萃取操作過程中,后一種溶劑必須與前一種溶劑互溶。如不互溶,就必須干燥柱床。還有,有時候固體樣品必須用一個很強的溶劑進行提取,這樣是不能直接上樣的,可以先用一個弱溶劑進行稀釋,稀釋到合適的溶劑強度后再上樣。
(2011–05–19)
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1007-1733(2011)09-0093-02