[科普中國]-正相固相萃取

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(dāng)?shù)娜軇┫慈ルs質(zhì)，然后用少量洗脫液迅速洗脫，從而達(dá)到分離、凈化與濃縮的目的。這要求待測物質(zhì)與固定相之間的作用力要大于待測物質(zhì)與基質(zhì)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(zhì)的干擾，因此后來又出現(xiàn)固相微萃取(SPME)、分子印記聚合物、盤狀SPE(SPEC)及復(fù)合模式的SPE等。新近發(fā)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，易于自動化。

正相固相萃取原理正相固相萃取是一種樣品前處理技術(shù)。該技術(shù)利用固體吸附填料與樣品中目標(biāo)化合物之間的吸附作用與樣品基質(zhì)和干擾化合物的吸附作用的不同，從而達(dá)到分離富集目標(biāo)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、酰胺基親水色譜填料，陰/陽離子交換色譜填料或混合模式色譜填料，可實現(xiàn)不同的分離的目的。

正相萃取是將極性物質(zhì)溶解在非極性溶劑(二乙醚、正丁烷等)中，經(jīng)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(zhì)需強極性物質(zhì)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、硅酸鎂、硅藻土和硅膠。正相萃取已用于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(zhì)。一般用硅藻土、硅膠、氧化鋁、硅酸鎂等強極性吸附劑作，目標(biāo)分析物為非極性或弱極性化合物，如脂溶性維生素、農(nóng)藥等。填充劑以硅膠使用最廣泛，硅膠表面存在的大量硅醇基極性部位，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，然后用大于0.6的溶劑洗脫1。近年來也有人采用分子篩、玻璃珠、石墨碳以及極性比硅膠稍弱的帶氨基、氰基的化學(xué)鍵合相作填充劑，后者適用于醛、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應(yīng)用正相固相萃取常用氧化鋁、硅膠、聚酰胺、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(dǎo)偶極相的相互作用力保留溶于非極性介質(zhì)中的極性物質(zhì)，常用極性溶劑作為洗脫液。Shao B等用硅膠柱凈化動物源性食品中17種磺胺類藥物殘留，測定低限達(dá)0.01 ng/g～ 1.0 ng/g，回收率52%～ 120%。并對硅膠柱、氨基-丙烷、氰-丙烷SPE柱凈化效果進行比較，丙酮與甲醇混合液作為洗脫液，硅膠柱靈敏度最高;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，這類藥物易溶于非極性溶劑，樣品先C8柱凈化，再用正己烷-乙酸乙酯混合液洗脫保留在硅膠柱中藥物，然后乙酸乙酯-甲醇洗脫氨基柱，經(jīng)過三種不同保留機理的固相萃取柱凈化后樣品的回收率在68%～ 106%，測定低限0.1 μg/kg～0.4μg/kg2。

固相萃取方法的選擇固相萃取技術(shù)的分離模式有多種，具體使用哪種方法，主要取決于待處理樣品的相對分子質(zhì)量(Mr)及樣品的性質(zhì)。

1.選擇固相萃取應(yīng)考慮的問題：(1)待測物的化學(xué)性質(zhì):功能基團、能否離子化，是水溶性還是脂溶性。(2)基質(zhì)的性質(zhì):pH值、離子強度、是水還是有機溶劑。(3)類似干擾物的性質(zhì)。(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(jù)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(guān)鍵，由于固定相關(guān)系到SPE的重復(fù)性、回收率、靈敏度、特異性，因此SPE的吸附劑一直是人們關(guān)注的熱點。自SPE發(fā)明以來，聚合樹脂的樣品污染一直令人苦惱，1978年Waters公司發(fā)明了C18鍵合硅膠制成一次性小柱(Sep-pakR)，具有很高的可靠性和穩(wěn)定性，已廣泛應(yīng)用于臨床生化檢驗。凡可用于HPLC的吸附劑均可用于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(xué)鍵合相而言，非極性鍵合相有C1、C2、C4、C6、C8、環(huán)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于分離共平面連位羥基結(jié)構(gòu)分子。對于生物樣品，大多溶解在水性物質(zhì)里，待測物被離子化，用離子交換萃取分離極性很強的物質(zhì)，非極性或弱極性分析物用R-P提取，正相萃取用于提取有機溶劑中的極性物質(zhì)。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(zhì)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，給干燥和定量帶來困難。因此在達(dá)到有效吸附的前提下用最小量的吸附劑。