北京那个医院白癜风最好 http://www.jk100f.com/baidianfengzixun/baidianfengjiankang/m/4747.html固相萃取仪又称固相萃取装置,SPE固相萃取装置,是一种样品预处理仪器,运用液-固相色谱理论,采用选择性吸附、洗脱的方式对样品进行富集、分离、净化处理,使样品更加纯净,从而降低样品中杂质对检测的干扰,大大提高检测的准确性。
01“固相萃取仪”的诞生和发展
固相萃取是从八十年代中期开始发展起来的一项样品前处理技术。由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来。主要用于样品的分离,净化和富集。主要目的在于降低样品基质干扰,提高检测灵敏度。
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“固相萃取仪”的原理和结构
固相萃取仪的原理
固相萃取工作原理是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。较常用的方法是使液体样品溶液通过吸附剂,保留其中被测物质,再选用适当强度溶剂冲去杂质,然后用少量溶剂迅速洗脱被测物质,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。固相萃取也可以将其近似地看作一种简单的色谱分离过程。
固相萃取仪的结构
主要由以下几部分组成:
1、全自动进样系统:实现溶剂和样品的自动正压上样;
2、高通量快速萃取系统:自动实现活化、上样、淋洗、吹干、洗脱等固相萃取步骤;
3、在线浓缩定容系统:实现在线自动对洗脱液进行氮吹浓缩并定容;
4、多功能溶剂管理系统:包括溶剂种类和容量、溶剂扩展、废液收集及其他溶液处理功能;
5、清洗系统:具备多种清洗模式,避免溶剂或样品之间的交叉污染;
6、工作站控制系统:仪器控制软件,控制以上系统有序自动运行。
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“固相萃取仪”的应用
固相萃取仪可应用于各类食品安全检测,农产品残留监控,医药卫生,环境保护,商品检验,自来水及化工生产实验室。
固相萃取仪的典型应用案例
1.兽药残留应用
动物组织中盐酸克仑特罗等4种β-激动剂药物残留检测(CleanertPCX,P/N:CX)
猪肉中五种磺胺药物的检测(CleanertSUL-5,P/N:SUL-5)
水产品、进口肉中土霉素、四环素、金霉素含量检测方法(CleanertPS,P/N
S)
蜂蜜中四环素检测(CleanertPEP,CleanertCOOH,P/N:PE,CH)
水产品中氯霉素残留量的测定气相色谱法(CleanertC18,P/N
硝基呋喃类代谢物残留量的LC/MS测定方法(CleanertPEP,P/N
E)
蜂蜜中19种喹诺酮类药物残留量的测定方法液相色谱-质谱/质谱法(CleanertPAX,P/N:AX)
蜂王浆中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱/质谱法(CleanertPAX,P/N:AX)
动物性食品中糖皮质激素类药物多残留检测液相色谱—质谱法(CleanertSilica,P/N:SI)
动物源食品中玉米赤霉醇类药物残留检测液相色谱—质谱法(CleanertNH2,PAX,P/N:NH,AX)
氘代同位素内标气相色谱-质谱法测定鱼贝类肌肉中β-雌二醇残留(CleanertC18,P/N:18)
2.农药残留应用方法
茶叶中种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱—质谱法及茶叶中种农药机相关化学品残留量的测定液相色谱串联质谱法(ClenertTPT,P/N
T)
桑枝、金银花、枸杞子及桑叶中的种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱—质谱法及桑枝、金银花、枸杞子及桑叶中种农药及相关化学品残留量的测定液相色谱—串联质谱法(CleanertTPH,P/N
H)
蔬菜中灭蝇胺残留量的测定液相色谱法(CleanertSCX,P/N:SC)
蔬菜中有机磷、有机氯、氨基甲酸酯类等农药多残留检测方法(CleanertFlorisil,P/N:FS)
蔬菜水果中种农药多残留方法(CleanertPestiCarb/NH2,CleanertC18,P/N
N,18)
3.食品添加剂检测方法
鸡蛋中三聚氰胺的检测(CleanertPCX,P/N:CX)
食品中su丹红染料的检测方法液相色谱法(CleanertAlumina-N,P/N:AL-N)
水产品中孔雀石绿和结晶紫残留量的测定液相色谱-串联质谱法(CleanertAlumina-N,CleanertPCX,P/N:AL-N,CX)
4.环境检测应用
水中酚类检测(CleanertPEP,P/N
E)
水中的多环芳烃固相萃取方法(CleanertPEP,P/N
E)
水中硝基苯的固相萃取方法(CleanertPEP,P/N:PE)
水中的灭草松的固相萃取方法(CleanertPEP,P/N:PE)
水中的2,4-D的固相萃取方法(CleanertPEP,P/N:PE)
水中氯酚的固相萃取方法(CleanertPEP,P/N:PE)
液相色谱质谱法测定土壤中10种磺酰脲类除草剂多残留(CleanertHXN,P/N:HX)
5.药物代谢检测方法
血浆中油酸及其代谢物LC-MS分析中的应用(CleanertPAX,P/N:AX)
血浆中伪ma黄碱的LC-MS快速分析(CleanertPCX,P/N:CX)
人体血清中的吴茱萸碱,吴茱萸次碱的SPE净化及检测(CleanertC18,P/N:18)
固相萃取法测定血清中的药物成分(CleanertPEP,P/N:PE)
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“固相萃取仪”的分类
固相萃取仪的分类
固相萃取技术可根据原理分为四种:反向SPE,正向SPE,离子交换SPE,和吸附SPE。
正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的,用来萃取(保留)极性物质。在正相萃取时目标化合物如何保留在吸附剂上,取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间相互作用,其中包括了氢键,π—π键相互作用,偶极-偶极相互作用和偶极-诱导偶极相互作用以及其他的极性-极性作用。正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中吸附极性化合物。
反相固相萃取所用的吸附剂通常是非极性的或极性较弱的,所萃取的目标化合物通常是中等极性到非极性化合物。目标化合物与吸附剂间的作用是疏水性相互作用,主要是非极性-非极性相互作用,是范德华力或色散力。
离子交换固相萃取所用的吸附剂是带有电荷的离子交换树脂,所萃取的目标化合物是带有电荷的化合物,目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力。
固相萃取仪按自动化程度和连续上样能力主要有多通道机械臂固相萃取仪、单通道机械臂固相萃取仪、多通道大体积固相萃取仪几大类型。
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“固相萃取仪”吸附剂的选择
鉴于固相萃取实质上是一种液相色谱的分离,故原则上讲,可作为液相色谱柱填料的材料都可用于固相萃取。但是,由于液相色谱的柱压可以较高,要求柱效较高,故其填料的粒度要求较严格,过去常用10μm粒径填料,现在高效柱多用5μ的m填料,甚至用了3μm的填料(随着HPLC泵压的提高,填料的粒径在逐渐减小)。对填料的粒径分布要求也很窄。固相萃取柱上所加压一般都不大,分离目的只是把目标化合物与干扰化合物和基体分开即可,柱效要求一般不高,故作为固相萃取吸附剂的填料都较粗,一般在40μm即可用,粒径分布要求也不严格,这样可以大大降低固相萃取柱的成本。
固相萃取中吸附剂(固定相)的选择主要是根据目标化合物的性质和样品基体(即样品的溶剂)性质。目标化合物的极性与吸附剂的极性非常相似的时,可以得到目标化合物的最佳保留(最佳吸附)。两者极性越相似,保留越好(即吸附越好),所以要尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂。例如:萃取碳氢化合物(非极性)时,要采用反相固相萃取(此时是非极性吸附剂)。当目标化合物极性适中时,正﹑反相固相萃取都可使用。吸附剂的选择还要受样品的溶剂强度(即洗脱强度)的制约。
样品溶剂的强度相对该吸附剂应该是较弱的,弱溶剂会增强目标化合物在吸附剂上的保留(吸附)。溶剂强度在正﹑反固相萃取中的顺序是不同的。如果样品溶剂的强度太强,目标化合物将得不到保留(吸附)或保留很弱。例如:样品溶剂是正己烷时用反相固相萃取就不合适了,因为正己烷对反相固相萃取是强溶剂,目标化合物将不会吸附在吸附剂上;当样品溶剂是水时就可以用反相固相萃取,因为水对反相固相萃取是弱溶剂,不会影响目标化合物在吸附剂上的吸附。
固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要考虑以下几点:
1.目标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度,这主要涉及淋洗液的选择。
2.目标化合物有无可能离子化(可用调节pH值实现离子化),从而决定是否采用离子交换固相萃取。
3.目标化合物有无可能与吸附剂形成共价键,如形成共价键,在洗脱时可能会遇到麻烦。
4.非目标化合物与目标化合物在吸附剂上吸附点上的竞争程度,这关系到目标化合物与干扰化合物是否能很好分离。
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“固相萃取仪”的装置及操作程序
以某品牌固相萃取仪为例
最简单的固相萃取装置就是一根直径为数毫米的小柱。可以是玻璃的,也可以是聚丙稀﹑聚乙烯﹑聚四氟乙烯等塑料的,还可以是不锈钢制成的。小柱下端有一孔径为20μm的烧结筛板,用以支撑吸附剂。如自制固相萃取小柱没有合适的烧结筛板时,也可以用填加玻璃棉来代替筛板,起到既能支撑固体吸附剂,又能让液体流过的作用。在筛板上填装一定量的吸附剂(㎎~0㎎,视需要而定),然后在吸附剂上再加一块筛板,以防止加样品时破坏柱床(没有筛板时也可以用玻璃棉替代)。
固相萃取的一般操作程序如下:
活化吸附剂:在萃取样品之前要用适当的溶剂淋洗固相萃取小柱,以使吸附剂保持湿润,可以吸附目标化合物或干扰化合物。不同模式固相萃取小柱活化用溶剂不同:
(1)反相固相萃取所用的弱极性或非极性吸附剂,通常用水溶性有机溶剂,如甲醇淋洗,然后用水或缓冲溶液淋洗。也可以在用甲醇淋洗之前先用强溶剂(如己烷)淋洗,以消除吸附剂上吸附的杂质及其对目标化合物的干扰。
(2)正相固相萃取所用的极性吸附剂,通常用目标化合物所在的有机溶剂(样品基体)进行淋洗。
(3)离子交换固相萃取所用的吸附剂,在用于非极性有机溶剂中的样品时,可用样品溶剂来淋洗;在用于极性溶剂中的样品时,可用水溶性有机溶剂淋洗后,再用适当PH值的﹑并含有一定有机溶剂和盐的水溶液进行淋洗。
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“固相萃取仪”的注意事项
以某品牌固相萃取仪为例
1、向该装置提供的真空压力不应大于0.1Mpa。
2、固相萃取柱与接头应安装配合好,当发现系统总是达不到设定压力时,请检查各接头是否拧紧,气压盖密封垫是否平整。
3、玻璃器件在操作过程中请一定放置平当。
4、系统配有12支流量阀开关,当某一路不使用时,可将其关闭,以保证系统保持一定压力。
5、电源线应妥善设置,避免被人踩踏和物体挤压。
6、交流电源插座和延展电线不可过荷,过荷会引发火灾或触电事故。
7、请勿将任何异物通过通风孔或开口塞入机内,请勿将水或其它液体溅到机箱的控制面板上。
另外,还有一些使用心得分享给大家:
1、尽量慢
我们在用固相萃取时,面临的一个问题就是:液体应该以什么速率过柱流出,我的经验是,要想效果好,就要慢,尽量慢。
对于固相萃取柱中的填料,我们如果局部放大地看,能够看到其实它们是有很多的空隙,液体流通的渠道很多,如果流得快,相当比例的待测组分还来不及与填料充分作用就地从通道流失;所以要慢,给它们一个充分作用的机会。
如何慢呢?一个窍门就是不要用配合抽气机使用的所谓固相萃取器,而采用再普通不过的重力法。利用重力的作用使液体向下流出。在实验速度上,重力法远不如吸力法,但是在实验效果方面,重力法远比吸力法优胜,用吸力法只能得到谱带吸附,用重力法却能得到柱头吸附,在速度和效果两者的平衡中,我们还是倾向于优先保证好的效果。
举例来说,一个3mlmg的C18小柱,如果加甲醇活化,其甲醇全部流至筛板时间约为20分钟,而在过样品液时,25ml的液体最多2小时可以流完,而且用重力法如果得当,工作速率不一定比吸力法差很多。因为我们可以充分利用空闲时间,用吸力法必须有人在旁边守候,而重力法由于不需要用电,可以充分利用午休和晚上时间过柱,液体量大时接个堆叠接头和延长管即可,安排好实验步骤,工作效率一样很高。另外,重力法不需要抽气机和固相萃取器。
2、尽量少
在固相萃取条件选择上,有人为了提高提取效率,尽量多加液体,或选择填料量大的小柱,我觉得大可不必如此。尤其在用重力法时,由于效率高,很多情况下是柱头吸附,并不是所有的填料都在起作用,填料多了不仅液体流出速度会更慢,而且在洗脱时的扩散会很明显。
因此建议,够用就行,在能保证效率时,填料尽量少,加液也不宜多。
3、实验条件不宜过分细化
固相萃取从原理上是色谱分离,但是在操作时最好只把它作为吸附萃取剂使用,由于填料性质、松紧常有差异,因此在实际实验中不必因为追求效果的最佳化而设计出很复杂的洗脱程序。
在建立条件中,我们应该尽量多利用现成的资料,尽快地建立起体系,同时要对操作过于复杂的步骤保持警惕性,在实验效果,实验速率和易操作性三者中取得平衡点。
4、只用一次
固相萃取柱最好只用一次。因为从严格的意义上来说,很多物质的吸附是不可逆的,一次吸附,无法洗脱,影响着下一次吸附,虽然有人做过重复利用的实验,但是总体来说为了节省一点经费而大大增加了结果的不可靠性和不确定性,是很不合算的行为。
因此建议,只用一次。如果想节省经费可以从减少填料量和使用小容积管入手,尽量用堆叠接头和延长管。
5、不可忽视传统的液体萃取
有些人在初次接触固相萃取时,总觉得它能取代液体萃取,实际上就象毛细管电泳无法取代液相色谱一样。固相萃取在某些场合比液体萃取合适,但是在更多情况下,还是传统的液体萃取更可靠更合适。这一点从目前实验技术的实际发展可以得到印证。
关于液固萃取,我们不要仅仅把它看作是一个提取过程,从另一个角度来看,它还是一个净化过程,是把固形干扰物排除净化的过程。理解这一点,有助于我们优化选择实验方法。
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“固相萃取仪”的常见故障
固相萃取操作过程中经常会遇到筛板堵塞、流速缓慢、净化效果不理想、重现性差以及回收率不理想等问题,
1、筛板堵塞
常见的固相萃取柱通常由柱管、筛板和填料3部分组成,其中筛板是一种具有多孔结构的材料,起到固定填料和过滤溶液的作用。
当上样液中含有较多颗粒杂质时,这些颗粒杂质会在筛板上不断聚集,固相萃取仪在筛板上端形成一层颗粒层,随着压力的增加以及时间的延长,颗粒层会越来越严实,最终导致筛板完全堵死,溶液无法通过固相萃取柱。
遇到这种情况,可以在上样前先高速离心或者过滤,然后取上清液或者滤液过固相萃取柱,减少颗粒杂质的影响。
例如食品中人工合成着色剂的测定,当样品为饮料、配制酒等液体时,过聚酰胺固相萃取柱或者G3垂融漏斗还是很轻松的,而当样品为糕点、谷物制品以及果冻时,上样前需先高速离心或者过滤,否则就很容易出现筛板堵塞的现象。
2、流速缓慢
固相萃取过程中流速不能太快,流速太快不利于目标化合物在填料上的保留以及溶剂与目标化合物或者填料的相互作用,从而影响保留或者洗脱过程。当然流速也不能太慢,否则会大大延长前处理的时间。
固相萃取过程中导致流速缓慢的原因有:
(1)样品粘度高,例如食品中遇到浓缩汁、糖果时,需要对样品充分稀释,降低上样液的浓度;
(2)填料较多或者太紧密,此时需要增强负压或者减少填料的使用量;
(3)溶剂极性不匹配,例如SN/T-中淋洗固相萃取柱时,先用水、甲醇,接着用正己烷淋洗,正己烷与前两者的极性不同,从而导致流速很慢,遇到这种情况,可以增加负压或者选用合适的溶剂进行过渡。
3、净化效果不理想
通常固相萃取柱有两种净化模式,一种是采用保留目标化合物的模式,另一种是采用保留杂质的模式,不管采用哪种模式都需要选择合适的填料,使得目标化合物或者杂质能吸附在填料中,同时不需要保留的组分尽可能多的随着溶剂一同流出固相萃取柱。
在保留化合物模式下净化样品时,通常会经历上样、淋洗和洗脱三个步骤。淋洗和洗脱溶剂选择的不合适也会使得净化效果不理想。例如淋洗液洗脱强度太弱,淋洗时不能将杂质淋洗掉,或者洗脱液的强度太强,洗脱时将杂质一并洗脱下来,这两种情况均会导致净化效果不理想。
由此可见,采用固相萃取柱净化样品时,填料、淋洗液和洗脱液的选择尤为重要。当遇到一些复杂样品,一种填料不能满足净化效果时,可以选择串联固相萃取柱或者采用混合填料的方式进行操作。
4、重现性差
固相萃取中重现性差通常与产品质量、流速以及操作有关。固相萃取柱中填料的质量、均匀性和松紧度都可能影响到方法的重现性,因此选择质量可靠的厂家很重要,遇到重现性差的实验,可以选择用标准溶液考察一下固相萃取柱的重现性。
固相萃取过程中流速的快慢也是影响重现性的重要因素之一,上样、淋洗、洗脱过程中适当降低流速,通常而言,流速低于5mL/min时结果较为稳定,有些实验可能需要更慢的流速。当然,操作者水平的高低也会影响到结果的重现性。
例如,通常上样前需要活化固相萃取柱,上样过程中不能让填料干涸,浓缩过程不能有损失,复溶的时候需要充分溶解等等,这些都与操作技能息息相关。
5、回收率不理想
在实验中,操作者