基本介紹
- 中文名：正相固相萃取
- 外文名：solid phase extraction
- 作用力：偶極對、氫鍵、電子對
- 原理：液相萃取分離
- 吸附劑：氧化鋁、矽酸鎂、矽膠等
- 填料：C8、C18，氰基、醯胺基等
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固相萃取原理
固相萃取是利用選擇性吸附與選擇性洗脫的液相萃取分離原理，即生物樣品通過含有吸附劑的固定相，保留其中某一組分，再選用適當的溶劑洗去雜質，然後用少量洗脫液迅速洗脫，從而達到分離、淨化與濃縮的目的。這要求待測物質與固定相之間的作用力要大於待測物質與基質之間的作用力。待測分子與固定相之間的作用力包括:偶極、靜電引力、氫鍵、離子鍵、范德華力等，有時也利用尺寸排阻。即使SPE具有較高的選擇性，也不能完全去除雜質的干擾，因此後來又出現固相微萃取(SPME)、分子印記聚合物、盤狀SPE(SPEC)及複合模式的SPE等。新近發展的固相萃取不但提高了選擇性，而且加大了流速，縮短了分析時間，易於自動化。
正相固相萃取原理
正相固相萃取是一種樣品前處理技術。該技術利用固體吸附填料與樣品中目標化合物之間的吸附作用與樣品基質和干擾化合物的吸附作用的不同，從而達到分離富集目標化合物的目的，與高效液相色譜有許多相似之處。針對不同的分析物選用不同的色譜填料，如C8、C18反相色譜填料，氰基、醯胺基親水色譜填料，陰/陽離子交換色譜填料或混合模式色譜填料，可實現不同的分離的目的。
正相萃取是將極性物質溶解在非極性溶劑(二乙醚、正丁烷等)中，經過強極性固定相而被吸附，二者間作用力包括偶極對、氫鍵、電子對，這種物質需強極性物質洗脫，要求洗脫劑的溶劑強度因子ε> 0.6，如甲醇(ε= 0.73)，常用吸附劑有氧化鋁、矽酸鎂、硅藻土和矽膠。正相萃取已用於分離提純生物樣品中的維生素D及其代謝物、脂肪酸、碳水化合物及酚類物質。一般用硅藻土、矽膠、氧化鋁、矽酸鎂等強極性吸附劑作，目標分析物為非極性或弱極性化合物，如脂溶性維生素、農藥等。填充劑以矽膠使用最廣泛，矽膠表面存在的大量矽醇基極性部位，可吸附溶解在非極性溶劑中的醇、醛、有機鹵化物等中等極性化合物，然後用大於0.6的溶劑洗脫。近年來也有人採用分子篩、玻璃珠、石墨碳以及極性比矽膠稍弱的帶氨基、氰基的化學鍵合相作填充劑，後者適用於醛、酮、硝基化合物等中等極性化合物的分離。
正相固相萃取在獸藥檢測中套用
正相固相萃取常用氧化鋁、矽膠、聚醯胺、硅藻土、活性炭等強極性吸附劑作為正相固定相，利用被測物的極性官能團與填料表面的極性官能團通過氫鍵、π-π鍵間、偶極-偶極和偶極-誘導偶極相的相互作用力保留溶於非極性介質中的極性物質，常用極性溶劑作為洗脫液。Shao B等用矽膠柱淨化動物源性食品中17種磺胺類藥物殘留，測定低限達0.01 ng/g～ 1.0 ng/g，回收率52%～ 120%。並對矽膠柱、氨基-丙烷、氰-丙烷SPE柱淨化效果進行比較，丙酮與甲醇混合液作為洗脫液，矽膠柱靈敏度最高;Seo J等研究肌肉中7種激素類藥物的測定，主要包括雌二醇、睪酮、孕酮、折侖諾、己烯雌酚、雌二醇代謝物，這類藥物易溶於非極性溶劑，樣品先C8柱淨化，再用正己烷-乙酸乙酯混合液洗脫保留在矽膠柱中藥物，然後乙酸乙酯-甲醇洗脫氨基柱，經過三種不同保留機理的固相萃取柱淨化後樣品的回收率在68%～ 106%，測定低限0.1 μg/kg～0.4μg/kg。
固相萃取方法的選擇
固相萃取技術的分離模式有多種，具體使用哪種方法，主要取決於待處理樣品的相對分子質量(Mr)及樣品的性質。
1.選擇固相萃取應考慮的問題：(1)待測物的化學性質:功能基團、能否離子化，是水溶性還是脂溶性。(2)基質的性質:pH值、離子強度、是水還是有機溶劑。(3)類似干擾物的性質。(4)待測物在樣品中的濃度。(5)分析的檢測限及靈敏度。(6)待測物是否需要富集、純化。2.固定相的選擇(根據相似相溶原則來選擇固定相)：SPE的固定相是樣品分離、純化的關鍵，由於固定相關係到SPE的重複性、回收率、靈敏度、特異性，因此SPE的吸附劑一直是人們關注的熱點。自SPE發明以來，聚合樹脂的樣品污染一直令人苦惱，1978年Waters公司發明了C18鍵合矽膠製成一次性小柱(Sep-pakR)，具有很高的可靠性和穩定性，已廣泛套用於臨床生化檢驗。凡可用於HPLC的吸附劑均可用於SPE，包括近年來針對藥物濫用檢測的“designerphase”。吸附劑的選擇既要考慮樣品各組分與固定相的親和力、待測物與洗脫劑的作用力，還要考慮其通用性。就目前化學鍵合相而言，非極性鍵合相有C1、C2、C4、C6、C8、環己烷基、苯基、二苯基、C18等;極性和弱離子交換相有:氰基、二醇基、氨基、伯胺/仲胺基、丁酸基;強離子交換相有:丙磺酸基、苯磺酸基、季銨基等;吸附樹脂有:XAD-2、GDX、X-5。具有選擇專屬性的苯基磺酸可用於分離共平面連位羥基結構分子。對於生物樣品，大多溶解在水性物質里，待測物被離子化，用離子交換萃取分離極性很強的物質，非極性或弱極性分析物用R-P提取，正相萃取用於提取有機溶劑中的極性物質。吸附劑的用量必須保證從樣品中有效吸附所有的待測物，不保留基質成分，增加吸附劑的量可增大吸附能力，但同時也增大洗脫體積，使待測物稀釋，給乾燥和定量帶來困難。因此在達到有效吸附的前提下用最小量的吸附劑。
