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關(guān)于SPE正相和反相萃取,你真的了解嗎?

2020-10-26

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固相萃?。⊿olid Phase Extraction,簡稱SPE),也稱固相提取,是一種基于液-固色譜分離,對目標(biāo)化合物可以進(jìn)行選擇性吸附、選擇性洗脫的前處理技術(shù)。根據(jù)其保留機(jī)制,作用力主要分為非極性相互作用、極性相互作用、離子交換作用(靜電吸引力)。

離子交換小柱針對的是可解離的帶電物質(zhì),在農(nóng)殘、獸殘的分析中,使用居多的還是正相萃取反相萃取小柱。今天小編就帶大家詳細(xì)地了解一下正相萃取和反相萃取。

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反相作用機(jī)理

反相模式是指SPE小柱固定相極性小于流動(dòng)相極性的分離模式。主要是利用固定相官能團(tuán)的碳?xì)滏I與目標(biāo)化合物的碳?xì)滏I之間的非極性作用力,適用于從極性基質(zhì)中萃取分離非極性到中等極性的目標(biāo)物。

對于通過非極性作用力吸附在反相SPE柱上的目標(biāo)物,可以用弱極性的溶劑洗脫,如氯fang、環(huán)己烷、乙酸乙酯等。只要溶劑的洗脫強(qiáng)度足以破壞目標(biāo)物與吸附劑之間的范德華力,就可以將目標(biāo)物從SPE柱上洗脫下來。即便是極性較強(qiáng)的甲醇,對于許多化合物來說也具有足夠的非極性作用力將其洗脫。有時(shí)單一溶劑不能把疏水性強(qiáng)的目標(biāo)物完全洗脫下來,則可考慮使用二氯甲烷:乙酸乙酯(1:1,體積比)。

反相模式下,溶劑體系的極性應(yīng)按照樣品溶劑、淋洗溶劑、洗脫溶劑的順序逐漸降低,而它們的洗脫強(qiáng)度逐漸增大。必須保證選擇的樣品溶劑不能將目標(biāo)物洗脫,選擇的淋洗液應(yīng)在不洗脫目標(biāo)物的前提下更大限度地洗脫干擾物,所選洗脫液應(yīng)能恰好完全洗脫目標(biāo)物。

正相作用機(jī)理

正相模式是指SPE小柱固定相極性大于流動(dòng)相極性的分離模式。主要是利用:

固相萃取材料極性表面與目標(biāo)物極性官能團(tuán)之間的極性相互作用。極性作用力的強(qiáng)度比非極性作用力要大,但比離子作用力小。常見的極性官能團(tuán)包括羥基、胺基、巰基等。弱極性的基質(zhì)環(huán)境有利于極性作用力的形成,因?yàn)槿鯓O性溶劑沒有能夠與極性固定相形成氫鍵的官能團(tuán)。因此,在SPE的正相萃取中,樣品基質(zhì)多為弱極性的,如正己烷、二氯甲烷、菜油等,而目標(biāo)物大多含有極性官能團(tuán)。

常見的極性固定相有:硅膠,氧化鋁,弗羅里硅土及含有氰基(CN)、氨基(NH2)、二醇基(2OH)的鍵合硅膠。

正相模式下,溶劑體系的極性應(yīng)按照樣品溶劑、淋洗溶劑、洗脫溶劑的順序逐漸升高,它們的洗脫強(qiáng)度也逐漸增大。必須保證選擇的樣品溶劑不能將目標(biāo)物洗脫,選擇的淋洗液應(yīng)在不洗脫目標(biāo)物的前提下更大限度地洗脫干擾物,所以洗脫液應(yīng)能恰好完全洗脫目標(biāo)物。

那么面對反相、正相固相萃取,在實(shí)際應(yīng)用中我們該選哪一個(gè)呢?下面小編就為大家做一個(gè)具體的分析。

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由于大多數(shù)化合物具有多種官能團(tuán),在實(shí)際操作中,主要根據(jù)目標(biāo)物和干擾物的性質(zhì)來考慮采用哪種萃取機(jī)理。如:2-萘胺是一種弱堿性化合物(pKa=4.16),在一定pH條件下可以呈陽離子態(tài),該化合物又同時(shí)具有疏水和親水基團(tuán)。這時(shí),可以根據(jù)樣品基質(zhì)來選擇有利于將目標(biāo)物與干擾物分離的萃取機(jī)理。當(dāng)目標(biāo)物處于弱極性的樣品基質(zhì)中,此時(shí)可利用極性相互作用,選擇正相萃取模式;若處于極性的樣品環(huán)境,可利用非極性相互作用,選擇反相萃取模式。此外,還可以將萃取環(huán)境的pH調(diào)節(jié)到低于目標(biāo)物pKa兩個(gè)pH單位,即pH=2.16,采用陽離子交換機(jī)理。下面總結(jié)了影響保留機(jī)制選擇的主要因素:

保留機(jī)制D一影響因素:目標(biāo)物官能團(tuán)的性質(zhì)

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保留機(jī)制第二影響因素:樣品基質(zhì)的性質(zhì)

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通過以上內(nèi)容,關(guān)于固相萃取模式的選擇,相信小伙伴們已經(jīng)有所了解。此外,月旭科技針對不同的檢測項(xiàng)目,相繼推出硅膠基質(zhì)的反相、正相、離子交換小柱,以及聚合物基質(zhì)、無機(jī)基質(zhì)、混合型吸附機(jī)理的SPE產(chǎn)品。

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