SPE固相萃取培训

1固相萃取技术分享2目录•1.基本原理•2.固相萃取方法的优点•3.固相萃取装置及步骤•4.常见的固相萃取填料•5.固相萃取方法的优化•6.常见问题及解决方法•7.其他类型的固相萃取3整个分析流程被测物存在于各类样品基质中样品制备进入仪器分析蛋白沉淀/水解提取液液萃取/固相萃取HPLC/LC-MS/GC/GC-MS…4乙腈提取未净化乙腈提取液液萃取乙腈提取液液萃取固相萃取5借助SPE所要达到的目的是：（1）从试样中除去对以后的分析有干扰物质。（2）富集痕量组分，提高分析灵敏度。（3）变换试样溶剂，使之与分析方法相匹配。SolidPhaseExtraction6SPE是一种吸附剂萃取，样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱，分析物和杂质被保留在柱上，然后分别用选择性溶剂去除杂质，洗脱出分析物，从而达到分离的目的。SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和溶剂的性质。1.1.SPE基本原理71.2.与液液萃取的对比减少有机溶剂用量和有机废弃物的产生无乳化现象多种不同选择性(SPE键合相,溶剂)可自动化处理81.3.与高效液相色谱的对比SPE也是一个色谱分离过程，分离机理、固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱有许多相似之处。SPE柱的填料粒径（40µm）要比HPLC填料（3~10µm）大。由于短的柱床和大的粒径，SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。因此，用SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物。与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。91.4.与柱层析的对比柱层析也是一个色谱分离过程。层析柱的填料粒径更大。层析柱手动装柱，现用，重现性没有SPE高。SPE柱通量少，合适净化后用于分析，层析柱既可以用于分析，也可以用作生产提纯。102.固相萃取方法的优点(1)简单、快速和简化了样品预处理操作步骤,缩短了预处理时间。(2)处理过的样品易于贮藏、运输,便于实验室间进行质控。(3)可选择不同类型的吸附剂和有机溶剂用以处理各种不同类的有机污染物。(4)不出现乳化现象,提高了分离效率。(5)仅用少量的有机溶剂,降低了成本。(6)易于与其他仪器联用,实现自动化在线分析。113.固相萃取装置及基本操作步骤123.1固相萃取装置•常用规格：100mg/1ml,200mg/3ml,500mg/3ml,1g/6ml等。以100mg/1ml为例其中100mg为填料的质量，1ml是空柱管的体积。•一次性使用：为避免交叉污染，保证检测可靠性，SPE柱通常是一次性使用的13SchematicDiagramofa96-WellSPEExtractionPlateSystem**3MCorp.ManifoldSystemSingleExtractionDisk96孔板主要用于生物，医药等行业小量的多样品的净化处理3.1固相萃取装置143.1固相萃取装置153.2基本操作步骤填料保留目标化合物模式填料保留杂质模式16填料保留目标化合物模式活化上样淋洗洗脱活化SPE小柱，准备接受样品上样，目标组分保留在柱上用不会把目标组分物淋洗出来的最强溶剂系统进行淋洗尽量用小体积的溶剂洗脱目标组份3.2基本操作步骤接收17填料保留杂质模式活化上样洗脱活化SPE小柱，准备接受样品上样，此时大部分目标组分随着基液流出，杂质被保留在柱上尽量用小体积的溶剂洗脱目标组份3.2基本操作步骤接收接收18正相固定相溶剂强度反相固定相正己烷水异辛烷甲醇甲苯异丙醇氯仿乙腈二氯甲烷丙酮四氢呋喃乙酸乙醚乙醚乙酸四氢呋喃丙酮二氯甲烷乙腈氯仿异丙醇甲苯甲醇异辛烷水正己烷弱强3.3SPE洗脱溶剂选择19填料重量/小柱体积50mg/1mL100mg/1mL200mg/3mL500mg/2.8mL1g/6mL2g/12mL5g/20mL保留容量（小于）2.5mg5mg10mg25mg50mg100mg250mg最小洗脱体积（2倍填料床体积）125uL250uL500uL1.2mL2.4mL4.8mL12mL保留容量mg=填料重量的5%填料床体积=每100mg填料的体积为120uL要尽可能避免柱因超载而被穿透，从而影响分析结果的准确性。3.4SPE小柱的容量与洗脱参数204.常见的固相萃取填料•目前常见的填料按填料类型共分为4类：•1．键合硅胶：C18(封端),C18-N(未封端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol。在SPE中最常用的吸附剂是硅胶或键合相的硅胶即在硅胶表面的硅醇基团上键合不同的官能团。其pH适用范围2-8。键合硅胶基质的填料种类较多，具有多选择性的优点。•2．高分子聚合物：PEP,PAX,PCX,PS,HXN。填料是以乙烯吡咯烷酮和二乙烯萃共聚得到的高分子聚合物，由于吡咯烷酮极性官能团的引入，这类萃取柱对各类极性、非极性化合物具有均衡的吸附作用。克服了传统C18柱存在的缺点。此类填料的代表产品有：CleanertPEP,OasisHLB，CleanertPCX,OasisMCX,CleanertPAX,OasisMAX等。•3．吸附型填料：Florisil(硅酸镁),PestiCarb(石墨化碳),氧化铝(Alumina-N中性；Alumina-A酸性；Alumina-B碱性)。•4．混合型及专用柱：PestiCarb/NH2，SUL-5(磺胺专用柱)，HXN(磺酰脲除草剂专用柱)，DNPH-Silica(空气中醛酮类化合物检测专用柱)214.常见的固相萃取填料•固相萃取填料按保留机理分为：•正相:Silica,NH2,CN,Diol,Florisil,Alumina•反相：C18,C8,Ph,C4,NH2,CN,PEP,PS等•离子交换：SCX,SAX,COOH,NH2等•混合型：PCX,PAX,C8/SCX等224.1常见键合硅胶为基质的填料•C18(封端),C18-N(未封端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol,均采用高品质，高纯度硅胶，并在键合前经表面工艺处理后，使硅胶的表面活性大为降低，最大程度的降低了极性化合物的不可吸附和拖尾234.1常见键合硅胶为基质的填料•ODSC18(封端)是以硅胶为基质的反相C18萃取柱。具有高键合密度，低流失，高回收率等特点。如BondEluteC18,SupercleanENVIC18。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.血液,血浆,尿液中药物及其代谢物b.蛋白，DNA大分子样品的脱盐c.环境水样中有机物的富集d.饮料中有机酸的分离e.与反相液相色谱柱的相似行为具体如：抗菌素,巴比妥酸盐,酞嗪,咖啡因,药物,染料,芳香油,脂溶性维生素,杀真菌剂,锄草剂,农药,碳水化合物,对羟基甲苯酸取代酯,苯酚,邻苯二甲酸酯,类固醇,表面活化剂,茶碱,水溶性维生素等的提取净化。244.1常见键合硅胶为基质的填料•C8在吸附性上与C18键合相类似，主要靠非极性碳键相互作用。但由于C8碳键较C18短，所以对非极性化合物保留弱于C18，有助于对非极性吸附过强的样品的洗脱。C8小柱可以从血浆中同时萃取脂溶性和水溶性维生素，也常用于生物大分子样品脱盐。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.血液,血浆，尿液中药物及其代谢物的提取b.血浆中同时萃取脂溶性和水溶性维生素c.生物大分子样品脱盐254.1常见键合硅胶为基质的填料•CNSPE产品是以硅胶为基质的氰丙基萃取柱。具有中等极性，可用于反相或正相萃取。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.药物及药物代谢物的提取b.农药的提取具体如：抗菌素，染料，锄草剂，农药，苯酚，类固醇264.1常见键合硅胶为基质的填料•CNSPE产品是以硅胶为基质的氰丙基萃取柱。具有中等极性，可用于反相或正相萃取。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.药物及药物代谢物的提取b.农药的提取具体如：抗菌素，染料，锄草剂，农药，苯酚，类固醇274.1常见键合硅胶为基质的填料•NH2是以硅胶为基质的氨丙基萃取柱。它具有极性固定相和弱阴离子交换剂，可通过弱阴离子交换(水溶液)或极性吸附(非极性有机溶液)达到保留作用因此具有双重作用。当用在非极性溶液中(如正己烷)进行预处理时，它能与带有-OH，-NH或-SH官能团的分子形成氢键。氨基pKa=9.8；与阳离子的作用较SAX弱，在pH7.8水溶液中，可用做弱阴离子交换剂。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.可以用来分离结构异构体b.可用于去除样品中的磺酸根离等强阴离子284.1常见键合硅胶为基质的填料•PSA是与NH2相似的吸附剂。PSA有两个氨基，pKa值分别为10.1和10.9。有比NH2柱更强的离子交换能力。同时PSA可与金属离子产生鳌合作用，用于提取金属离子。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：用于农残分析中样品的前处理，去除有机酸，色素，金属离子和酚类等。294.1常见键合硅胶为基质的填料•SAX(强阴离子交换萃取柱)：是以硅胶为基质的强阴离子交换萃取柱，键合有季胺盐官能团。主要用于弱阴离子型化合物的萃取，如羧酸等。这种强阴离子交换剂可用于从水和非水溶液中萃取带有负电荷的化合物，最适合于弱酸的提取。相当于BondEluteSAX。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.用于除掉样品中的强阳离子（磺酸根，无机离子）b.生物大分子脱盐。如：有机酸,核酸,核苷酸,表面活化剂304.1常见键合硅胶为基质的填料•COOH是以硅胶为基质的弱阳离子交换萃取柱。键合官能团为羧基，pKa=3.8。如BondEluteCBA•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：用于季胺盐类化合物或其它强阳离子的萃取。314.1常见键合硅胶为基质的填料•PRS是以硅胶为基质的强阳离子交换萃取柱。键合官能团为丙基磺酸，酸性略低于SCX(苯磺酸)。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.用于萃取弱阳离子，如吡啶等，有很高的回收率。b.广泛用于孔雀石绿的样品前处理。324.1常见键合硅胶为基质的填料•SCX是以硅胶为基质的强阳离子交换萃取柱，键合有苯磺酸官能团。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.用于萃取有机碱类化合物或用于生物大分子脱盐b.用于与C18混合后萃取有机碱。如：抗菌素，药物，氨基酸，儿茶酚胺，锄草剂，核酸碱，核苷，表面活化剂334.1常见键合硅胶为基质的填料•Silica是以未键合硅胶为吸附剂的极性萃取柱。呈弱酸性，有很强的极性。•基质指标：硅胶基质，平均粒度:45μm;平均孔径:60A;孔体积:0.8cm2/g;比表面:480m2/g。•应用：a.用于分离非极性，弱极性化合物，油脂等，特别是结构相似的上述物质b.用于弱阳离子化合物的萃取344.2以高分子聚合物为基质的填料•高分子聚合物固相萃取填料：PEP,PAX,PCX,HXN,PS,是以聚苯乙烯/二乙烯苯为基质的固相萃取填料，具有高纯度，高比表面的特点。因而具有比硅胶基质更强的吸附性。PS是未改性的聚苯乙烯/二乙烯苯，属于非极性萃取填料；PEP是改性的聚苯乙烯/二乙烯苯，极性强，如WatersOasisHLB。HXN的极性介于PS