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固相萃取技术及其应用2
发布时间:2021-01-22   点击次数:86次

固相萃取装置
3.1柱的类型
(1)SPE柱。SPE柱的使用普遍,简单的SPE柱就是一根直径为数毫米的小玻璃柱,或聚内烯、聚乙烯,聚四氟乙烯等塑料,或不锈钢制成的柱子。柱下端有一孔径为20μm的烧结筛板,用以支撑吸附剂。也可以用填加玻璃棉来代替筛板,这样既能支撑固体吸附剂又能让液体流过,在筛板上填装量的吸附剂,然后在吸附剂上再加一块筛板,以防止加样品时破坏柱床。基于对纯度的考虑,般选用无添加剂且含有微量杂质的医用聚丙烯作为柱体材料,以免在萃取过程中污染试样,为了降低SPE空白中的杂质,可选用玻璃、纯聚四氟乙烯作为柱体材料,筛板材料是另一个可能的杂质来源,制作筛板的材料有聚丙烯,纯聚四氟乙烯,不锈钢和钛。金属筛板不含有机杂质,但易受酸的腐蚀。由于从柱体、筛板和填料都可能向试样中引进杂质,在建立和验证SPE方法时,做空白萃取实验。
(2)SPE盘。SPE的另一种形式是SPE盘,表面上与膜过滤器相似,盘式萃取器是含有填料的纯聚四氟乙烯圆片,或坚固并无需支撑载有填料的玻璃纤维片,填料约占 SPE盘总量的60%~90%,盘的厚度约 1mm.SPE 柱和盘式萃取器的主要区别在于床厚度与直径之比,对于等重的填料,盘式萃取的载面积比柱式萃取大10倍,因而允许液体试样以较高的流量流过。
(3)固相微萃取-3,1990年,加拿大 Waterloo大学 Pawliszyn 在固相萃取基础上固相微萃取(SPME)分离新技术。美国 Supelco 公司于1993年推出了商品化的SPME装置,在分析化学领域引起了反响。SPME装置形如一微量进样器,由手柄和萃取头或纤维头两部分组成,手柄用于安装或固定萃取头,可以永远使用:萃取头长1cm,是在涂有不同吸附剂,接在不锈钢丝上的熔融纤维,外套细不锈钢管(保护石英纤维不被折断),纤维头
在钢管内可以伸缩,细不锈钢管可以穿透橡胶或塑料垫片进行取样或进样,平时萃取头收纳于萃取头鞘内。使用时萃取头浸于液体中或液上萃取浓缩样品中的某些化合物,而后不经任何溶剂洗脱直接进入气相色谱仪汽化室,被萃取物在汽化室内解吸附后,靠流动相将其导入色谱柱,从而完成提取、分离、浓缩的全部过程。
SPME 的关键在于选择石英纤维上的涂层(吸附剂),要使目标物能吸附在涂层上而干扰化合物和溶剂不吸附,一般说来,对非极性目标物应选择非极性涂层,对极性目标物应选择极性涂层。
3.2 离线 SPE 和在线 SPE
(1)离线 SPE.自动 SPE 仪可以完成离线 SPE操作。离线 SPE与分析分别独立进行,SPE仅为以后的分析提供试样,对于与 SPE 柱相配合的 SPE装置,溶剂凭借重力就可以通过萃取柱,但流量较低,使用注射器加压或吸滤瓶抽气可增加溶剂的流量,多支管抽气装置能够同时处理数个萃取柱,为了使试样溶液与填料有足够的接触,溶剂流量不能过高。对于SPE柱,流量应保持在每分钟数毫升;SPE 盘的截面积大,允许溶剂以较大的流量通过。
(2)在线 SPE.在线 SPE 又称在线净化和富集
技术,主要用于HPLC分析,它通过阀切换将 SPE处理试样与分析统一在一个系统中。
4 固相萃取的操作程序[2-]
(1)活化吸附剂。在萃取样品之前要用适当的溶剂淋洗固相萃取柱,使吸附剂保持湿润。对于反相固相萃取采用的弱极性或非极性吸附剂,通常用水溶性有机溶剂进行淋洗活化,对于正相固相萃取采用的极性吸附剂,通常用目标物所在的有机溶剂(样品基体)进行淋洗,对于离子交换固相萃取选用的吸附剂,萃取非极性有机溶剂中的样品时,可用样品溶剂来淋洗;萃取极性溶剂中的样品时,可用水溶性有机溶剂淋洗后,再用适当pH值并含有定有机溶剂和盐的水溶液进行淋洗。为了使固相萃取柱中的吸附剂能保持湿润,应在吸附剂上保持1 mL 左右活化处理溶剂。
(2)上样。将液态或溶解后的固态样品倒入活化后的固相萃取柱子,然后利用抽真空,加压或离心的方法使样品进入吸附剂。
(3)洗涤和洗脱。在样品进入吸附剂中且目标物被吸附后,可先用较弱的溶剂将弱保留的干扰化合物洗掉,然后再用较强的溶剂将目标物洗脱下来加以收集,淋洗和洗脱可采用真空或离心的方法,将淋洗液或洗脱液流过吸附剂,在多数情况下,使目标物保留在吸附剂上,后用强溶剂洗脱,这样更有利于样品的净化。在选择对目标物吸附很弱或不吸附,而对干扰化合物有较强吸附的吸附剂时,可先让目标物淋洗下来加以收集,让干扰化合物保留在吸附剂上,从而实现两者的分离,
5 固相萃取技术的应用
与液一液萃取和固相萃取相比,SPE具有操作时间短,样品量小,不需萃取溶剂、适于分析挥发性与非挥发性物质,重现性好等优点,SPE法可用于环境化学、食品、医药卫生、临床化学、生物化学、法医学等领域中复杂目标物样品微量或痕量的分离、富集和分析,SPE的大技术优势是处理浓度很低的试样。
万伟等建立了一种能同时浓缩低极性到高极性农药类内分泌干扰物质的SPE-GC-MS方法,
在海河流域的环境调查中,应用该方法检测出了DDT、六六六等农药,SPE在环境分析中的其他应用见表 3[6-10]
固相萃取已广泛应用于环境分析,为环境分析工作者提供了一种较为理想的前处理技术,以代替传统的提取、净化和浓缩方法[11-12],20世纪90年代以来,固相萃取技术及其在生物样本分析中的应用方面的论文每年都发表有百篇左右[1].Okazaki等研究奥弗拉辛及其二甲基和 N-氧基代谢物时,比较了 SPE和LLE(液一液萃取)的提取回收率,用LLE 法提取时上述3种物质的回收率分别为39.5%,54.7%和小于5%,而采用SPE法时回收率均可达到98%;文献[15]报道了 SEP-C18 柱固相萃取技术分析对虾试样中上霉素残留的方法;王勇等[16]报道了用SEP-PAKC18 柱固相萃取技术和反相高效液相色谱法测定复方甘草片中微量吗啡含量的方法:张志强等口采用y-AL2O3固相萃取和HPLC法,对云南红豆杉和东北红豆杉培养细胞中的紫杉醇进行了定量分析,经固相萃取柱后的红豆杉浸膏
粗品可直接上高效液相色谱柱。
6
展望
SPE 技术的应用日益广泛,并有望在以下几个方面有所发展:①用球形硅胶或高聚物作为填料基质并改进合成方法,提高柱效和重现性;②引进选择性高(或特效性)的新型填料和具有不同极性的新型SPME纤维,利用分子印迹技术,获得高度专一的固相萃取材料[:③为了满足各种试样的不同要求,提高工作效率和使用方便,柱构型被继续完善;④以新材料和填料制备 SPE 装置,扩大 SPE在痕量分析中的应用范围;⑤进一步改进自动化装
置,提高工作效率。

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