第三章固相萃取技术课件.ppt
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1、第三章固相萃取技术第三章固相萃取技术第1页,此课件共38页哦一、概述一、概述 所谓萃取法所谓萃取法所谓萃取法所谓萃取法 ,就是从样品中提取组分就是从样品中提取组分就是从样品中提取组分就是从样品中提取组分 ,传统的方法是液传统的方法是液传统的方法是液传统的方法是液-液萃取法液萃取法液萃取法液萃取法 (LLE),(LLE),(LLE),(LLE),即用液体作为提取剂。即用液体作为提取剂。即用液体作为提取剂。即用液体作为提取剂。固相萃取(固相萃取(固相萃取(固相萃取(Solid Phase Extraction,SPESolid Phase Extraction,SPESolid Phase Ext
2、raction,SPESolid Phase Extraction,SPE)是是是是19191919世纪世纪世纪世纪70707070年代后期发展起来的样品前处理技术。它发展迅速,广年代后期发展起来的样品前处理技术。它发展迅速,广年代后期发展起来的样品前处理技术。它发展迅速,广年代后期发展起来的样品前处理技术。它发展迅速,广泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域 。第2页,此课件共38页哦一、概述一、概述与液液萃取相比,固相萃取具有如下优点:与液液萃取相比,固相萃取具有如下优
3、点:与液液萃取相比,固相萃取具有如下优点:与液液萃取相比,固相萃取具有如下优点:回收率和富集倍数高回收率和富集倍数高回收率和富集倍数高回收率和富集倍数高有机溶剂消耗量低,可减少对环有机溶剂消耗量低,可减少对环有机溶剂消耗量低,可减少对环有机溶剂消耗量低,可减少对环境的污染境的污染境的污染境的污染采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将分析物与干扰组分分离分析物与干扰组分分离分析物与干扰组分分离分析物与干扰组分分离无相分离操作过程,容易收集分无相分离操作过程,容易收集分无相分离
4、操作过程,容易收集分无相分离操作过程,容易收集分析物析物析物析物能处理小体积试样能处理小体积试样能处理小体积试样能处理小体积试样操作简便、快速,费用低,易操作简便、快速,费用低,易操作简便、快速,费用低,易操作简便、快速,费用低,易于实现自动化及与其他分析仪器连用。于实现自动化及与其他分析仪器连用。于实现自动化及与其他分析仪器连用。于实现自动化及与其他分析仪器连用。第3页,此课件共38页哦一、概述一、概述 样品类型样品类型 SPESPE可以用于所有类型样品的处理,但是液体可以用于所有类型样品的处理,但是液体样品是最容易处理的。样品是最容易处理的。Survey response%Survey r
5、esponse%第4页,此课件共38页哦 固相萃取(固相萃取(固相萃取(固相萃取(SPESPESPESPE)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标)是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用洗脱液洗脱,达到分离和和富集的目的。先使液体样品通洗脱液洗脱,达到分离和和富集的目的。先使液体样品通洗脱液洗脱,达到分离和和富集的目的。先使液体样品通
6、洗脱液洗脱,达到分离和和富集的目的。先使液体样品通过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选用适当的溶剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而用适当的溶剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而用适当的溶剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而用适当的溶剂冲洗杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。达到快速分离净化与浓缩的目的。达到快速分离净化与浓缩的目的。达到快速分离净化与浓缩的目的。二、固相萃取的基本原理、分离二
7、、固相萃取的基本原理、分离模式及操作步骤模式及操作步骤第5页,此课件共38页哦1.1.固相萃取的基本原理固相萃取的基本原理n n固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相(吸附剂)固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相(吸附剂)固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相(吸附剂)固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相(吸附剂)和液相(溶剂)之间的分配。和液相(溶剂)之间的分配。和液相(溶剂)之间的分配。和液相(溶剂)之间的分配。n n固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基固相萃
8、取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基固相萃取保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。团,以及被分析物与液相之间的分子作用力。n n洗脱模式有两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间洗脱模式有两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间洗脱模式有两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间洗脱模式有两种:一种是目标化合物比干扰物与吸附剂之间的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和的亲和力更强
9、,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和的亲和力更强,因而被保留,洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间力更强的溶剂;另一种是干扰物比目标化合物与吸附剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。种洗脱方式。种洗脱方式。种洗脱方式。第6页,此课件共38页哦2.2.固相萃取的分
10、离模式固相萃取的分离模式n n反相固相萃取n n正相固相萃取n n离子交换萃取n n免疫亲和第7页,此课件共38页哦有机溶剂非极性顺序有机溶剂非极性顺序 正己烷环己烷四氯化碳甲苯苯无水乙醚氯仿二氯甲烷四氢呋喃乙酸乙酯丙酮乙腈异丙醇甲醇水乙酸第8页,此课件共38页哦反相固相萃取反相固相萃取反相:吸附剂(固定相)反相:吸附剂(固定相)是非极性或弱极性是非极性或弱极性是非极性或弱极性是非极性或弱极性的,如硅胶的,如硅胶键合键合C18,C8,C4C18,C8,C4,C2,-C2,-苯基等。流动相为极性(水溶苯基等。流动相为极性(水溶液)或中等极性样品基质。液)或中等极性样品基质。吸附剂的极性小于洗脱液
11、的极性。吸附剂的极性小于洗脱液的极性。应用:可以从强极性的溶剂中(如水样)萃取应用:可以从强极性的溶剂中(如水样)萃取是非极性或是非极性或弱极性弱极性的化合物。的化合物。作用机理:非极性作用机理:非极性-非极性相互作用,如范德华力或色非极性相互作用,如范德华力或色散力。散力。第9页,此课件共38页哦正相固相萃取正相固相萃取n n吸附剂:吸附剂:极性键合相,极性键合相,如如硅胶键合硅胶键合NH2NH2、CNCN,-DiolDiol(二醇基);(二醇基);极性吸附剂极性吸附剂,如,如silicasilica、florisilflorisil、(A-,N-,B-(A-,N-,B-)alumina)a
12、lumina、硅藻土等。流动相为中等极性到非极性样品基质。、硅藻土等。流动相为中等极性到非极性样品基质。n n作用机理:作用机理:1 1)极性)极性-极性相互作用极性相互作用2 2)表面硅羟基、铝羟基与极性化合物的极性官)表面硅羟基、铝羟基与极性化合物的极性官 能团之能团之间相互作用,包括氢键,间相互作用,包括氢键,-键等。键等。3 3)偶极)偶极-偶极相互作用偶极相互作用4 4)偶极偶极-诱导偶极相互作用诱导偶极相互作用n n应用:从非极性溶剂样品中萃取极性化合物应用:从非极性溶剂样品中萃取极性化合物第10页,此课件共38页哦硅胶柱硅胶柱(silica)(silica)n n表面表面表面表面
13、SiOHSiOHSiOHSiOH,中等强度的吸附剂,适用于从非极性基体中吸附极性化合物。中等强度的吸附剂,适用于从非极性基体中吸附极性化合物。中等强度的吸附剂,适用于从非极性基体中吸附极性化合物。中等强度的吸附剂,适用于从非极性基体中吸附极性化合物。n n硅胶是一种酸性吸附剂,可以吸附酸性(有机酸类)或中性的极性化合物,由于表硅胶是一种酸性吸附剂,可以吸附酸性(有机酸类)或中性的极性化合物,由于表硅胶是一种酸性吸附剂,可以吸附酸性(有机酸类)或中性的极性化合物,由于表硅胶是一种酸性吸附剂,可以吸附酸性(有机酸类)或中性的极性化合物,由于表面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子,又作为一种弱酸性阳离
14、子交换剂,吸附碱面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子,又作为一种弱酸性阳离子交换剂,吸附碱面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子,又作为一种弱酸性阳离子交换剂,吸附碱面的硅醇基可以释放出弱酸性的氢离子,又作为一种弱酸性阳离子交换剂,吸附碱性化合物(生物碱类,胺类)。性化合物(生物碱类,胺类)。性化合物(生物碱类,胺类)。性化合物(生物碱类,胺类)。n n活性(吸附性)与硅胶的含水量有关,根据其中含水量不同分为不同的活活性(吸附性)与硅胶的含水量有关,根据其中含水量不同分为不同的活活性(吸附性)与硅胶的含水量有关,根据其中含水量不同分为不同的活活性(吸附性)与硅胶的含水量有关,根据其中含水量不同分为不
15、同的活性等级。性等级。性等级。性等级。n n硅胶的活化:加热到硅胶的活化:加热到硅胶的活化:加热到硅胶的活化:加热到100-110100-110100-110100-110度,除去表面吸附的水份,当温度升到度,除去表面吸附的水份,当温度升到度,除去表面吸附的水份,当温度升到度,除去表面吸附的水份,当温度升到500500500500度,表度,表度,表度,表面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。n n硅胶极亲水:硅胶极亲水:硅胶极亲水:硅胶极亲水:分析的样品溶液
16、必须无水分析的样品溶液必须无水分析的样品溶液必须无水分析的样品溶液必须无水。n n备注:硅胶净化时,一般杂质保留在柱上,目标化合备注:硅胶净化时,一般杂质保留在柱上,目标化合备注:硅胶净化时,一般杂质保留在柱上,目标化合备注:硅胶净化时,一般杂质保留在柱上,目标化合 物流出。物流出。物流出。物流出。第11页,此课件共38页哦正相萃取或反相萃取选择原则正相萃取或反相萃取选择原则总目的:杂质和待分析物分离总目的:杂质和待分析物分离1 1、受样品基体提取溶剂,要分离的杂质和目标化合物的、受样品基体提取溶剂,要分离的杂质和目标化合物的性质制约性质制约a)a)物质在柱上的保留(或洗脱)取决于其与吸附剂和
17、物质在柱上的保留(或洗脱)取决于其与吸附剂和样品基体溶剂(或洗脱溶剂)之间亲和力的相对样品基体溶剂(或洗脱溶剂)之间亲和力的相对大小。大小。样品基体是强非极性溶剂,如正己烷,二氯甲烷等,一般样品基体是强非极性溶剂,如正己烷,二氯甲烷等,一般要选用正相柱分离。要选用正相柱分离。样品基体是强极性溶剂,如水和甲醇,乙腈及丙酮的混样品基体是强极性溶剂,如水和甲醇,乙腈及丙酮的混合液,要选用反相柱分离。合液,要选用反相柱分离。第12页,此课件共38页哦离子交换固相萃取离子交换固相萃取n n离子交换固相萃取用于萃取分离带有电荷的分析物离子交换固相萃取用于萃取分离带有电荷的分析物离子交换固相萃取用于萃取分离
18、带有电荷的分析物离子交换固相萃取用于萃取分离带有电荷的分析物n n固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等极性到非极性样品基质。性到非极性样品基质。性到非极性样品基质。性到非极性样品基质。n n分析物与吸附剂间的作用是静电吸引力。分析物与吸附剂间的作用是静电吸引力。分析物与吸附剂间的作用是静电吸引力。分析物与吸附剂间的作用是静电吸引力。n n离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子离子交换固相萃取分为阴离子交换
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