什么是固相萃取技术

 
什么是固相萃取
样品前处理是一项极其耗时、繁琐且容易引入分析测定误差的过程。样品前处理方法对样品的分析起着至关重要的作用，某种程度上来说，前处理决定了分析测试的结果，本文为大家呈现了一种常见的样品前处理方法-固相萃取，它的一些原理与操作。

01固相萃取吸附剂与目标化合物之间的作用机理

固相萃取主要是通过固相吸附剂上的官能团与目标化合物的官能团之间的作用力来保留/吸附的，这种作用力可分为非极性作用力、极性作用力、离子作用力、共价作用力等。

非极性作用力：对于键合硅胶及聚合物吸附剂而言，非极性作用力产生于固相萃取材料官能团上的碳氢键与目标化合物的碳氢键之间，常常被用于从样品基质中吸附分离具有非极性结构的目标化合物。如Welchrom® C18、Welchrom® C8、Welchrom® Phenyl等。

极性作用力：极性作用力发生在许多固相萃取材料极性表面与样品中目标化合物的极性官能团之间，常见的具有极性作用力的吸附剂在色谱中一般都称为正相色谱吸附剂。常见的极性固相萃取材料包括：硅胶、氧化铝、弗洛里硅土及含有氰基、氨基、二醇基的键合硅胶。

离子作用力：离子作用力发生在带相反电荷的目标化合物与固相萃取吸附剂官能团之间。如强阳离子交换剂 Welchrom® SCX、强阴离子交换剂Welchrom® SAX、弱阳离子交换剂Welchrom® WCX等。

共价作用力：共价作用力发生在共价填料与目标化合物之间，共价键不易被打断，但有的官能团形成的共价键在改变溶剂环境的条件下是可逆的，如苯硼酸基。

02pH值对固相萃取的影响

pH值可以改变目标物/吸附剂的离子化或质子化程度。对于强阳/阴离子交换柱来讲，因为吸附剂本身是完全离子化的状态，目标物必须完全离子化才可以保证其被吸附剂完全吸附保留。而目标物的离子化程度则与pH值有关。如对于弱碱性化合物来讲，其pH值必须小于其pKa值两个单位才可以保证目标物完全离子化，而对于弱酸性化合物，其pH值必须大于其pKa值两个单位才能保证其完全离子化。对于弱阴/阳离子交换柱来讲，必须要保证吸附剂完全离子化才保证目标物的完全吸附，而溶液的pH值必须满足一定的条件才能保证其完全离子化。

03固相萃取操作步骤

针对填料保留机理的不同（填料保留目标化合物或保留杂质），操作稍有不同。

目标化合物保留模式

固相萃取操作一般有四步：

①活化----除去小柱内的杂质并创造一定的溶剂环境。

②上样----将样品用一定的溶剂溶解，转移入柱并使组分保留在柱上。

③淋洗----最大程度除去干扰物。

④洗脱----用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。（注意流速不要过快）

杂质保留模式

固相萃取操作一般有三步：

①活化----除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境。

②上样----将样品转移入柱，此时大部分目标化合物会随样品基液流出，杂质被保留在柱上，故此步骤要开始收集。

③洗脱----用小体积的溶剂将组分淋洗下来并收集，合并收集液。（注意流速不要过快）

04固相萃取柱（SPE）使用特点

样品溶液体系性质要与固相萃取要求相适应。例如：在C18吸附待测化合物的模式中，样品溶液体系中有机溶剂的比例不能太高；在C18吸附样品基质的模式中，样品溶液体系中有机溶剂的比例不能太低。

要注意填料承载能力，防止上样超载导致检测结果不准确。

过柱流速要合适，不能过快或过慢，特别是样品溶液上柱和洗脱两个环节的过柱速度要控制。一般过柱流速为1~3mL/min。

对于使用硅胶基质的SPE小柱在样品溶液上柱前不能干涸。如果干涸了应该重新对小柱进行活化。