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1、3 8固相萃取和固相微萃取技术SolidPhaseExtractionSPEAndSolidphaseMicro ExtractionSPME 皆属于非溶剂型萃取分离技术 为柱色谱分离过程 其分离机理 固定相和淋洗液溶剂的选择与HPLC相似 SPE自70年代商品化问世以来 发展迅速 目前SPE是一种最常用的样品前处理技术 主要用于样品组分的分离 纯化和浓缩 3 8 1固相萃取 SPE 1 固相萃取装置 固相萃取柱是一根直径为数毫米的小柱子 由柱管 烧结垫和固定相三部分组成 固相萃取小柱 与HPLC比较 1 柱效低 柱床短 填料粒径大 n 10 50塔板 只能分开保留性质有很大差别的化合物 2
2、目标物被固定相牢固吸附或完全不被保留 3 SPE柱是一次性柱 2 固相萃取的原理 当样品溶液通过固相萃取柱时 由于固体吸附剂对目标化合物的吸附能力大于母液对该化合物的溶解能力 使目标化合物被吸附在吸附剂表面 而其他组分则流出柱子 再用洗脱液将目标化合物洗脱或加热解吸附 以达到分离和富集目标化合物的目的 目标化合物与吸附剂的极性越接近 则亲和力越大 保留越强 3 固相萃取法的优点与传统液液萃取法相比 1 富集倍数高 分离选择性和重现性好 被萃物的回收率高 2 不需要用超纯溶剂 所需溶剂少 环境污染小 3 操作简单 省时 为液 液萃取的1 12 省力 可批量进行 可消除乳化现象 易于实现自动化等
3、4 固相萃取法的模式 反相萃取正相萃取离子交换萃取免疫亲和萃取 吸附剂 非极性或弱极性 如硅胶键合C18 ODS最常用 C8 C4 C2 苯基 高聚物等 反相固相萃取 Reversed Phase 洗脱溶剂 极性的甲醇 乙腈 丙酮及乙酸乙酯等 应用 可以从强极性的溶剂中吸附非极性 中等极性的化合物 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 碳水化合物 苯酚 类固醇 表面活性剂 茶碱等 C4 C8 苯基的疏水性弱 对非极性物质保留较C18弱 硅胶 C18H37 ODS HLB柱hydrophilic lipophillicbalance HLB 亲脂的二乙烯基苯和亲水的
4、N 乙烯基吡咯烷酮按比例聚合而成 HLB和ODS比较 pH适用范围宽 1 14柱子不怕抽干 碳链不会塌陷 可通过调节样品溶液的pH值来选择性的保留酸性 中性和碱性化合物 高保留性 正相固相萃取 极性吸附剂 如硅胶键合 NH2 CN 二醇基等 洗脱溶剂 非极性或弱极性 如正己烷 环己烷等 应用 从非极性或弱极性溶剂中吸附极性化合物 NH2 有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 CN 从样品溶液中吸附极性化合物 如酚类 类固醇等 Diol 二醇基 可用于分离有机酸 甾体和蛋白质 形成氢键的强弱 NH2 CN 二醇基 离子交换固相萃取 类似离子交换分离法 见 分
5、析化学 分离一章 弱阳离子交换柱WCX 含有 COOH 磷酸基 PO3H2 酚基 OH的离子交换树脂 强阳离子交换柱SCX 内装R SO3H交换剂 强阴离子交换柱SAX 弱阴离子交换柱WAX 以伯胺 NH2 仲胺 NHR 或叔胺 NR2 为交换基团的离子交换树脂 离子选择性吸附顺序 离子浓度相近时 电荷高 水合离子半径小的离子易被吸附 弱酸性 H Fe3 Cr3 Al3 Ca2 Mg2 K NH4 Na Li 强碱性 Cr2O72 SO42 CrO42 NO3 Cl OH F HCO3 HSiO3 弱碱性 OH Cr2O72 SO42 CrO42 NO3 Cl HCO3 离子洗脱顺序 吸附顺序
6、中位于前面的离子可以洗脱后面的离子高浓度时 可用顺序后面的离子洗脱前面的离子 洗脱剂可以是酸或碱 能中和待分析物所带电荷 或中和键合硅胶官能团所带电荷 讨论 某化合物的Pka 4 需用什么柱子吸附 如何洗脱 吸附 因能在水溶液中电离出弱酸根离子 故可以用强阴离子交换柱SAX或弱阴离子交换柱WAX萃取 吸附之前 先调节溶液PH 6 使化合物以离子状态存在 洗脱 若用SAX柱 需用PH 2的酸性溶液洗脱 能中和弱阴离子 或用一种高浓度阴离子洗脱 若用WAX柱 需用PH 2的酸性溶液洗脱 能中和弱阴离子 或用一种高浓度阴离子洗脱 也可用碱性溶液洗脱 能中和硅胶表面的氨基 5 固相萃取中样品溶液pH值
7、的控制 过柱前 需调节样品基体的pH值 以提高分离效率 1 带有羧基和酚羟基的化合物用反相柱分离时 如C18 需要抑制化合物的解离 增大其在反相柱上的保留 应向样品溶液中加酸 如1 的磷酸水溶液 使pKa pH 2 99 以上的羧基会离解 2 分离弱酸时 应选阴离子交换柱 为了使目标化合物和吸附剂上的离子基团均带电荷 需调节pH pKa 2 当用强碱型阴离子交换剂时 样品溶液采用5 的氨水溶液 使pH 9即可 3 分离弱碱时 应选阳离子交换柱 需调节共轭酸的pKa pH 2 99 以上的胺基会结合质子呈阳离子态 一般pH 7即可 当用R SO3H型吸附剂时 样品溶液采用1 磷酸或甲酸水溶液即可
8、 在离子交换固相萃取中 不仅要使待分析物以离子状态存在 而且pH值要在离子交换柱的使用范围内 活化吸附剂在萃取之前必须用适当的溶剂进行预处理 以除去吸附剂中可能存在的杂质 并使吸附剂溶剂化 以提高萃取的重现性和回收率 上样让试样溶液以一定的流速通过柱子 可利用抽真空 加压或离心等方式 洗涤用中等强度的溶剂将干扰组分洗脱下来目标化合物的洗脱用适当强度的洗脱剂将目标化合物洗脱在收集管中 为提高目标化合物的浓度 可将收集到的化合物用氮气吹干 再溶于小体积的溶剂中 6 固相萃取的一般操作程序 7 固相萃取技术的应用 1 除去干扰组分 2 富集痕量待测组分 提高分析灵敏度 SPE目前已广泛应用于医药 食品 环保 商检 农药残留等领域中 通过与各种色谱仪 光谱仪 质谱 核磁等仪器联用 来分离富集和测定痕量待测组分 环境分析 富集空气 水中的痕量有机物如多环芳烃 大环内酯类抗生素 酚类 苯并芘等 及重金属 农药残留分析 有机氯 有机磷 氨基甲酸酯类农药残留及菊酯类 磺酰脲类除草剂等 食品分析 猪肉中莱克多巴 牛奶和虾中氯霉素及蔬菜 水果中的农药残留 食品添加剂等 临床分析 人血清中秋水仙碱 9 硝基喜树碱等 中草药及天然产物中有效成分分析 金银花中绿原酸 葡萄中白藜芦醇 枸杞中的类胡萝卜素等
