第三章固相萃取技术 (2)精选文档.ppt
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1、第三章固相萃取技术第三章固相萃取技术本讲稿第一页,共三十九页n n固相萃取(固相萃取(SPESPE)是利用固体吸附剂将样品中)是利用固体吸附剂将样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,然后再用洗脱液洗脱,达到分离合物分离,然后再用洗脱液洗脱,达到分离和和富集的目的。先使样品通过一装有吸附和和富集的目的。先使样品通过一装有吸附剂(固相)小柱,保留其中某些组分,再选剂(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速洗脱,从而达到快速分离净化与浓
2、缩的目的。的。本讲稿第二页,共三十九页一、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点: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,可减少有机溶剂消耗量低,可减少对环境的污染对环境的污染采用高效、高选择性的吸附剂,能更采用高效、高选择性的吸附剂,能更有效的将分析物与干扰组分分离有效的将分析物与干扰组分分离无相分离操作过程,无相分离操作过程,容易收集分析物容易收集分析物能处理小体积试样能处理小体积试样操作简便、快操作简便、快速,费用低,易于实现自动化及与其他分析仪器连用。速,费用低,易于实现自动化及与其他分析仪器连用。本讲稿第三页,共三十九页一
3、、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,但是液体样品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。是最容易处理的。Survey response%本讲稿第四页,共三十九页 二、固相萃取的基本原理、分离二、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本讲稿第五页,共三十九页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,即在固相固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相固相萃取的基本原理是样品在两相之间的分配,即在固相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
4、间的分配。(吸附剂)和液相(溶剂)之间的分配。(吸附剂)和液相(溶剂)之间的分配。(吸附剂)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的亲和洗脱模式有两种:一种
5、是目标化合物比干扰物与吸附剂之间的亲和洗脱模式有两种: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力更强的溶剂;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;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;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的亲和力更强,则目标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,则目标另一种是干扰物比目标化合物与吸附
6、剂之间的亲和力更强,则目标化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。化合物被直接的洗脱。通常采用前一种洗脱方式。本讲稿第六页,共三十九页2.2.固相萃取的分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免疫亲和本讲稿第七页,共三十九页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本讲稿第八页,共三十九页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
7、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(水溶液)苯基等。流动相为极性(水溶液)或中等极性样品基质。或中等极性样品基质。吸附剂的极性小于洗脱液的极性。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)萃取是非极是非极性或弱极性性或弱极性的化合物。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。本讲稿第九页,共三十九页正相固相萃取正相固相萃取n n吸附剂:吸附剂:极性键合
8、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)alumina、硅藻土等。流动相为中等极性到非极性样品基、硅藻土等。流动相为中等极性到非极性样品基质。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 能团能团之间相互作用,包括氢键,之间相互作用,包括氢键,-键等。键等。3 3)偶极)偶极-偶
9、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本讲稿第十页,共三十九页硅胶柱硅胶柱(silica)(silica)n n表面表面表面表面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
10、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(
11、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性等级。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性等级。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性等级。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,表面度,表面度,表面
12、度,表面的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。的硅醇基脱水变成硅氧烷键,从而丧失吸附性。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。本讲稿第十一页,共三十九页离子交换固相萃取离子交换固相萃
13、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,流动相为中等固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等固定相为带电荷的离子交换树脂,流动相为中等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。极性到非极性样品基质。极性到非极性样品基质。极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
14、n离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子交离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子交离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子交离子交换固相萃取分为阴离子交换固相萃取和阳离子交换固相萃取。换固相萃取。换固相萃取。换固相萃取。本讲稿第十二页,共三十九页免疫亲和免疫亲和n n即将抗体偶联到固相载体而制成免疫亲和层析柱,可对样品中能与抗体结合的特异性抗原分子进行分离、纯化。n n例:将抗原结合于亲和层析基质上,就可以从血清中分离其对应的抗体。金黄色葡萄球菌蛋白A(ProteinA)能够与免疫球蛋白G(IgG)结合,可以用于分离各种IgG。本讲稿第十三页,共三十九页三、固相萃取的操作
15、步骤三、固相萃取的操作步骤一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上一个完整的固相萃取步骤包括固相萃取柱的预处理、上样、洗去干扰物质、洗脱及收集分析物四个步骤。样、洗去干扰物质、洗脱及收集分析物四个步骤。本讲稿第十四页,共三十九页n n一是为了润湿和活化固相萃取填料,二是为了除去填料中可能存在一是为了润湿和活化固相萃取填料,二是为了除去填料中可能存在一是为了润湿和活化固相萃取填料,二是为了除去填料中可能存在一是为了润湿和活化固相萃取填料,二是为了除去填料中可能存在的杂质,减少污染。的杂质,减少污染。的杂质,减少污染。的杂质,减少污染。n n采取的方法是用一定量溶剂冲洗萃取柱。采取的方法是
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