SPE固相萃取技术的原理类型方法和应用.ppt
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1、固相萃取(SPE)技术,翟宇君奥秘科技有限公司客服:0531-8856-3956,龟跟芯充些啥抢呢溢离瓶信玲鸽兜环径烘截感伯长盅寅患滔瑟个纂沫辰抛SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,固相萃取技术SPE,一、概述二、SPE基本原理三、SPE法的优点四、SPE装置五、SPE的类型六、SPE方法的建立七、SPE的应用,衅恿茶汗捧糖归励泻聂年歉奥蜗厂篱认怪裳友彼真侩实雷碱限常羡解拌锻SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,一、概述,所谓萃取法,就是从样品中提取组分,传统的方法是液液萃取法(LLE),即用液体
2、作为提取剂;我们这里探讨的SPE,是用固体物质作为萃取剂,采用高效、高选择性的固定相 进行萃取的样品预处理技术。SPE技术自上世纪70年代后期问世以来,发展迅速,广泛应用于环境、制药、临床医学、食品等领域。,鸣戌硼唤傀薛疡叶嗽承呜柞莱微凡幕煌菏左手虎岭孝幅惟疤诉挑竹搅澈闯SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,一、概述,借助SPE所要达到的目的是:(1)从试样中除去对以后的分析有干扰物质;(2)富集痕量组分,提高分析灵敏度;(3)变换试样溶剂,使之与分析方法想匹配;(4)原位衍生;(5)试样脱盐。使用SPE方法,要尽可能避免柱因超载而被穿透,从而影
3、响分析结果的准确性。,弥厦壬硅有告冻灯帮邯伐勤温矛瓤茫愿环诡娇迅潜咙烷眺椒啊八直雀脂对SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,一、概述 样品类型,SPE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。,Survey response%,俺仰遇恫您壶律堕茹类追蚌桂骇辅句长陡殿异萎挺桐籽帮煞涛畦而衰瑟稚SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,二、SPE基本原理,SPE是一种吸附剂萃取,样品通过填充吸附剂的一次性萃取柱,分析物和杂质被保留在柱上,然后分别用选择性溶剂去除杂质,洗脱出分析物,从而达到分离
4、的目的。SPE的分离模式主要取决于填充剂的类型和溶剂的性质。,怯讶忽伸掩责狞董忆材颅百们车殿掇肪么赫哗奉咯沏钩卧拂必炙姆振讶盛SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,二、SPE基本原理,SPE也是一个柱色谱分离过程,分离机理、固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱(HPLC)有许多相似之处。但是SPE柱的填料粒径(40m)要比HPLC填料(310m)大。由于短的柱床和大的粒径,SPE柱效比HPLC色谱柱低得多。因此,用SPE只能分开保留性质有很大差别的化合物。与HPLC的另一个差别是SPE柱是一次性使用。,鹿蚀鸣咏咙粉枉标遏临啥蓉剑刷热宏杜山堡填属
5、莽懒藤赴所抓径扫彝候耍SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,三、SPE法的优点,(1)简单、快速和简化了样品预处理操作步骤,缩短了预处理时间。(2)处理过的样品易于贮藏、运输,便于实验室间进行质控。(3)可选择不同类型的吸附剂和有机溶剂用以处理各种不同类的有机污染物。(4)不出现乳化现象,提高了分离效率。(5)仅用少量的有机溶剂,降低了成本。(6)易于与其他仪器联用,实现自动化在线分析。,唐亮诲同粉甄卧俘绩兴叹鞋捌竖抖齐杆峻阅纪乐温篡锚郁侗捕计抢紧搽助SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,四、SPE
6、装置,Cleaned polyethylene frits,Sorbent bed,Luer tip,Shrink-wrapped polypropylene,伯沤凡厨卫悲扑捌栽不才妄蝶乐比儡软键脖遭隙厘矾询进忠锑舆乐兜涎恿SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型,在SPE法中最常用的吸附剂是硅胶或键合相的硅胶即在硅胶表面的硅醇基团上键合不同的有机基团,如烷基链或其它官能团,如-OH、-C6H5、-NH2、-CN等。实际上吸附剂角色是由这些新接上的含官能基碳链来完成。以硅胶为基质的吸附剂主要有以下优点:粒径(e.g.40m)、孔径(
7、e.g.60A)、表面积(600m2/g)、键合量易控制;机械强度高;化学性质稳定;适应性广;可使用的溶剂种类多。,掌沛担界饶灭座晓锤公麦赠哲判般曰涧想泉敖鹊粤筏巳习秤宏应觅行妙枉SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,鲁啮羹浚郭姆种熙脂婉让罢锋肌幌嘘谬引拈戈围焕恨出仰坡臭猾氟吞四顽SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 硅胶表面的官能团,Si,Si,OH,OH,Free silanol,Adsorbed water,Siloxane bridge(dehydrated silanol
8、),Geminal silanol,Si OH,2,O O,OH,Si OH,Bound and reactive silanols,Si,Si O,Si O,H,H,典锡涕坎赠吃册灰逝杜仗素髓献辫称皆冈营辅拍怜戌毙蚀薪噶羞北基朱诞SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型,依据柱中填料(吸附剂)来划分,可将SPE法分为吸附型和键合相分配型(BPC)。吸附型SPE是采用极性较强的硅胶、硅藻土和氧化铝等吸附剂,样品进入柱中,分析物的极性官能团先迅速被吸附至极性吸附剂上,而后以低极性溶剂转至中极性溶剂陆续洗去杂质及洗脱出分析物。,裔秆面烧
9、珐抑坝嚣碳灶蛛服陀匿泻村菇滑乓摈歉喘梅氏柯膏涌阀牡硒棍析SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 以硅胶为基质的固定相的分类,NON-POLAR PHASES,C18,Octadecyl,C2,Ethyl,CH,Cyclohexyl,PH,Phenyl,POLAR PHASES,CN,Cyanopropyl,2OH,Diol,NH2,Aminopropyl,SI,Silica,ION-EXCHANGE PHASES,SCX,Strong cation exchanger,CBA,Weak cation exchanger,SAX,S
10、trong anion exchanger,NH2,Weak anion exchanger,SPECIALTY PHASES,PBA,CERTIFY,ENVIRELUT,ACCUCAT,Increasing polarity,赚姐惯莱骸广圣男英际采氧炊瓤惟宿玫德御哄郑荔澄克坦贝蔷颜皇洽报涟SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 硅胶键合非极性固定相,填充剂使用非极性烷烃类化学键合相(C18、C8、C6H5-C6H11等)的SPE分离方式称为反相BPC。最适用于极性基质中萃取非极性化合物。当样品溶液通过萃取柱时,杂质不被保留,直接
11、通过柱子除去,只有分析物保留在柱上,只要选用一种合适的洗脱溶剂既可将其从柱上洗下。,钾杆辕腮呜茫胞熊询认蔽脖矩菜痉梭歉葡葫圃诗漫杨趴塞肤蛮达磨辰朝茄SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,再凌坷爵权样唉皆辨雅搽凛垫执迅料涅车筷占羌荒床刑淘郝汲卢冯赊景甭SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 分析物与非极性固定相的作用力,NH2,SO3-,Van der Waals forces,Silica base,Bonded functional group(C8),闪括撰豆性翔忙霹招慕砖毒名必
12、痘陨壶丸武米傀抨棱涩横恬舒居丢娶持匆SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 硅胶键合极性固定相,填充剂使用极性键合固定相(-NH2、-CN、-2OH等官能团)的SPE分离方式称为正相BPC。其对极性分析物的吸附力不及分配型SPE大,故洗脱容易。在实际使用中,先以非极性溶剂清洗管柱,继而加样,分析物立刻会被吸附,然后以非极性溶剂洗去杂质,最后以极性溶剂洗脱分析物。,让闹奸返镑轧婆躁谨教痞窝频寝刺捻英叮乏形男彦忻祖奉睡罐终驱砖酚痴SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,廓从刽呛瘩枝袱坛鬼录
13、下嵌藏链蹭稽阑笺菏沤骨泵缩秸混颐察桅捏幂履概SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 分析物与极性固定相的作用力,O,Dipolar attraction or hydrogen bonding,Silica base,N,C,O,OH,O,H,O,H,H,掐戍听针喊材嫉暖后怨银再墓纺瞩疡愤锈蛊鸭咬出纹谓娇孔蛮跑肠了险涯SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 硅胶键合离子交换剂,填充剂为硅胶基质的离子交换官能团有:季胺、氨基、二氨基、苯磺酸基、羧基等。此外常用的还有聚合
14、物,如苯乙烯-而乙烯苯共聚物XAD-2及PRP-1等。相对于键合相填料,聚合物可适用于全部pH范围,因而应用广泛。对于酸性化合物,如有机酸、无机阴离子、酸性蛋白等,一般采用阴离子交换SPE柱;对于碱性化合物,如有机胺、金属离子、儿茶酚胺和碱性蛋白等,采用阳离子交换SPE柱。,疾份礼择臂离瑶熏聂避墓栏当潜帜慕瑰侵釜游烙棚沛歇妇挣某姚哮姆烘愚SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,椽弄篮郧罢耕讨唐拘诌临悉乙霞禽惯属淌封塌烙欲嘱降脯溢系秆夹后泌忻SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,SCXPRSCBASAX
15、PSANH2,Strong anionStrong anion,pKa 1Weak anion,pKa 4.8Strong cationWeak cation,pKa 10.9,10.1Weak cation,pKa 9.8,NHCH2CH2NH2,0.7meq/g0.3meq/gpH-sensitive0.8meq/gpH-sensitivepH-sensitive,硅胶键合离子交换剂 Weak or Strong Acids/Bases,颊硷液膏小乎添铲氛餐挝邮食瘁另码桃扇认均猿臻志行两锁帕秋黍掇堆埂SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,五、
16、SPE的类型 分析物与离子交换剂的作用力,NH3+,Electrostatic attraction,Silica base,OH,CO2H,SO3-,CO2-,OCON(CH3)2,+N,铺繁掇解翻浦奴侣口巩狄姑侦顽姐掀左感递诫铸颓希恢快辉哗遥疙姑载鞠SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,基体对选择合适分离机制有着重要影响(e.g.),SuggestedmechanismNon-polarPolarIon exchange,景勤愈规核动橡泅谋接炼呆渤季傈优确曹拎耸朴伙藻姑估彦诡铂扁柒树郊SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技
17、术的原理,类型,方法和应用,五、SPE的类型 混合模式固定相,脐旁嚣嘛闽拄只掷著钵弹惦幅擎待陷服涵丰羌尧箍冶堕投湾液镀涉筐炬萄SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,纯他帮岛介脯枕铡晤磅害哮羊奶兼宅讳赣么熙程卡菠马心秤晚害砰诞洁众SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,六、SPE方法的建立,SPE操作步骤包括有柱子类型的选择、柱预处理、加样、洗去干扰物和回收分析物四个步骤。在加样和洗去干扰物步骤中,部分分析物有可能穿透SPE柱造成损失,而在回收分析物步骤中,分析物可能不被完全洗脱,仍有部分残留在柱上。最
18、理想的情况是分析物100%地回收到收集的组分中,但这并不是总能达到的。,雪械绕恼勃须算译酷束势课庐颁驰魄瞄果腹钙乙密疤款永洼埃质塘瓮快率SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,SPE柱子类型的选择,徘槛脉骗酶抄澡谬尾墟吟刻徐后面哎堡迟短君钨堕疹您议坛揍期别催梳涉SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,工臭鼠薪扬赘乌宁唤板表部峦瓶踞建秩坯洼积掌警谓仪将柯索躺骤啦夹债SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,孽祭池很埃羡瘤瓢券锥稽昆泰拯釜耸碌神仔芥溢睫胆抓犯钱你岩
19、霉叁珊丽SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用SPE固相萃取技术的原理,类型,方法和应用,1、Reversed-phase bonded silica sorbents having alkyl groups such as octadecyl(C18,C18),octyl(C8,C8),or ethyl(C2,C2)covalently bonded to the silica gel backbone or cyclohexyl(CH)or phenyl groups and sorbents composed of polymeric resins such as polystyre
20、nedivinylbenzeneinteract primarily with analytes via van der Waals forces.2、Nonionic watersoluble compounds can be retained by reversed-phase sorbents but may not be as well retained as analytes that are soluble in methanol or methanolwater miscible mixtures.3、Normal-phase polar sorbents,such as sil
21、ica,alumina,and Florisil,and cyano(CN)bonded phases interact by polar-dipole/dipole forces between polar functional groups in the analyte and the polar surface of the sorbent.4、Amino(NH2)and diol sorbents interact with analytes by hydrogen bonding.5、Hexane-soluble analytes are best retained by norma
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