2 样品前处理-2.ppt

1、1,2.3 固相萃取,(Solid phase extraction, SPE),血液、尿液、唾液等生理体液以及组织匀浆液中萃取目标物，萃取剂不能确保对所有目标物都有良好的萃取性能（大的Kd值） 浓度低，影响检测限 体液内加入有机溶剂，如甲醇、丙酮、乙腈等除蛋白（样品溶液体积的23倍），离心沉淀后取上清液检测，体积增大，浓度降低 氮气流浓缩，因体积大，费时、费氮气,传统萃取（LLE）技术缺点,2,1）SPE工作原理,固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。 已经取代LLE等传统技术，成

2、为目前应用最为普遍的前处理技术。 与色谱工作原理类似，但分辨率不如色谱,3,优点： 最终洗脱可以采用较少体积洗脱剂，获得较高最终浓度 可以灵活选择吸附剂，从水相、有机相中萃取各种化合物 省时，平均缩短2/3，样品处理数量增加 省耗，节约溶剂和试剂，减少有机废物产生 ,4,回收率更高 改善测定重现性，无交叉污染 样品处理简单，无乳化现象 健康，对机体伤害小；不使用玻璃器皿 操作简便，可自动化处理,缺点： 最后的洗脱溶剂不一定适合后续的分析系统，故需要蒸干后重新溶解残渣 固相微萃取（SPME）无溶剂萃取技术，可克服此问题,5,2）应用领域 应用领域： 化学、化工行业、制药行业、临床医学研究、食品安

3、全领域、烟草行业、环境保护、中草药研究、等 处理样品种类： 液体样品，萃取半挥发、不会发性目标物 固体样品事先转化为液体,6,3）SPE过程,活化/润湿SPE柱, 上样一些化合物被保留 淋洗，除掉部分干扰物 洗脱，溶剂洗脱得到目标萃取物 N2气流吹干 流动相溶解残渣,7,4）SPE装置,萃取柱（盒）、萃取盘、吸管柱、多孔板等,目前已有的SPE装置形式：,SPE 装置形式,萃取小柱: 小柱体积 135ml, 吸附剂重量 10mg6g 为中等数量样品设计 食品安全、环境分析和研究实验室,96-孔板: 吸附剂重量260mg 为高通量分析设计（DMPK/BA/BE实验室） Elution板用于微量样品

4、和高灵敏度分析,在线SPE净化柱: 柱芯式(需Sentry Guard套件) 和标准柱 由切换阀和软件控制，无需人工操作,9,常见SPE小柱结构,10,聚合物整体柱吸管SPE,11,SPE动力操作方式,重力、压力、真空,操作方式：手动、自动 在线、离线,12,重力,13,压力,Resevoir with Adapter,抽真空,SPE操作驱动力：压力,压力,16,简易SPE装置：真空动力,17,在线双柱切换SPE+HPLC,18,5）萃取介质,颗粒介质,HPLC SPE 粒径 5m 4080m 柱效 高 低 死体积 小 大 柱长 530cm 1cm 塔板数 10000 50,19,硅胶基质（键

5、合各种官能团） 球型、不规则 键合管能团C18, C8, NH2, QMA , 离子交换等. 活性碳 表面衍生剂涂层 (DNPH) 高分子材料基质 (表面带有各种官能团) 球形，3060m 碳纳米管,20,分子印迹材料（MIP） 对特定分子形状有选择性识别功能 球形或不规则形，高分子材料或硅胶基质,限制进入材料（RAM） 表面亲水，内部孔隙的表面键合疏水性官能团 球形，高分子材料或硅胶基质,21,分子筛,硅酸盐或硅铝酸盐 是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连而形成分子尺寸大小（通常为0.32 nm）的孔道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而具有筛分大小不同的流体分子的能力,催化材料、吸附

6、分离材料和离子交换材料,22,整体柱介质,整体柱 高分子或硅胶基质 柱床孔隙表面可带有不同官能团，进行不同类型的萃取,23,正相填料 溶剂：正己烷 填料：硅胶（ Silica ）氧化铝, Florisil, 氨基, 二醇基, 反相填料 溶剂：MeOH/水 填料：C18/C8/Oasis 离子交换填料 溶剂：缓冲液/盐流动相 填料：,SPE各种填料,25,工作模式,反相萃取 （极性液体相，非极性固定相） 疏水性相互作用 非极性非极性相互作用、范德华力或色散力 硅胶键合C18,C8, C4，C2,-苯基等，可以从强极性的溶剂中吸附是非极性到中等极性的化合物。,26,正相萃取 （非极性液体相，极性改

7、良固体相） 亲水性相互作用 极性极性相互作用、氢键、-相互作用、偶极偶极相互作用、偶极诱导偶极相互作用 极性键合相，如硅胶键合NH2、CN，-Diol（二醇基）；极性吸附剂，如Silica、Florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等，可以从强极性的溶剂中吸附是非极性到中等极性的化合物。,27,溶剂极性图,己烷 异辛烷 四氯化碳 氯仿 二氯甲烷 四氢呋喃 乙醚 乙酸乙酯 丙酮 乙腈 异丙醇 甲醇 水,正相洗脱强度,反相洗脱强度,28,离子交换 带有电荷的化合物靠静电吸引到带有电荷的吸附剂表面 按键合的离子基团的性质分类： 阳离子交换柱 阴离子交换柱 按在水溶液中解离的程度：

8、强酸性(SCX, Strong cation exchange) 弱酸性(WCX,Weak cation exchange) 强碱性(SAX, Strong anion exchange) 弱碱性(WAX, Weak anion exchange),29,混合作用模式,疏水+亲水 疏水+阳离子交换 疏水+阴离子交换 疏水+亲水+阳离子交换 疏水+亲水+阴离子交换,Oasis HLB Water wettable Stable across pH 1-14 No silanol interactions,Hydrophilic Retention of Polars,Lipophilic RP

9、Retention,OH,N,CH,3,CH,3,普萘洛尔,H H,+,反相作用,强阳离子交换作用,（碱性药物）,MCX吸附剂,N,O,SO-,3,SO-,3,Mixed Mode Cation eXchanger,Oasis MCX 吸附剂上碱性化合物的作用模式: Mixed-Mode Cationic-eXchanger,pKa 1,32,O,对乙酰氨基酚,反相作用,强阴离子交换作用,（酸性药物）,MAX 吸附剂,CH3,CH2N(R3)Cl -,CH2N(R3)Cl -,+,+,Quatenary amine,Oasis MAX 吸附剂上酸性化合物的作用模式: Mixed-Mode An

10、ionic-eXchanger,pKa 18,34,固相萃取过程的一般步骤,36,活化:依次用强溶剂、弱溶剂（缓冲溶液）进行活化； 上样：用能够溶解样品的弱溶剂携带样品上柱，既要保证样 品分析物的有效溶解，又要确保溶剂强度不至于把被分析化合物从柱上洗脱下来； 淋洗：用具有一定强度的混合溶剂淋洗去除干扰杂质，确保杂质被洗脱，而被分析化合物有效的保留在柱上； 洗脱：用较强的溶剂把被分析化合物从柱上替换洗脱下来。,37,活化及平衡 5 -10 mL/min 上样 0.5 - 5 mL/min - 液流不能成线 清洗 1 - 5 mL/min 洗脱 0.5 - 5 mL/min- 液流不能成线 与SPE产品的规格及萃取介质类型有关,38,根据目标化合物理化性质选择使用的SPE类型 制作化合物净化洗脱曲线，强溶剂-弱溶剂以不同