摘要
固相萃取是近年發(fā)展起來一種樣品預(yù)處理技術(shù),由液固萃取和柱液相色譜技術(shù)相結(jié)合發(fā)展而來
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固相萃取是近年發(fā)展起來一種樣品預(yù)處理技術(shù),由液固萃取和柱液相色譜技術(shù)相結(jié)合發(fā)展而來,主要用于樣品的分離、純化和濃縮,與傳統(tǒng)的液液萃取法相比較可以提高分析物的回收率,更有效的將分析物與干擾組分分離,減少樣品預(yù)處理過程,操作簡單、省時、省力.廣泛的應(yīng)用在醫(yī)藥、食品、環(huán)境、商檢、化工等領(lǐng)域.
萃取是利用系統(tǒng)中組分在溶劑中有不同的溶解度來分離混合物的單元操作,萃取有兩種方式：
液液萃取,用選定的溶劑分離液體混合物中某種成分,溶劑必須與被萃取的混合物液體不相溶,具有選擇性的溶解能力,而且必須有好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,并有小的毒性和腐蝕性.如用苯分離煤焦油中的酚；用有機(jī)溶劑分離石油餾分中的烯烴等.
固液萃取,也叫浸取,用溶劑分離固體混合物中的成分,如用水浸取甜菜中的糖類；用酒精浸取黃豆中的豆油以提高油產(chǎn)量；用水從中藥中浸取有效成分以制取流浸膏叫“滲瀝”或“浸瀝”.
雖然萃取經(jīng)常被用在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,但它的操作過程并不造成被萃取物質(zhì)化學(xué)成分的改變（或說化學(xué)反應(yīng)）,所以萃取操作是一個物理過程.
萃取蒸餾是在有一種易溶、高沸點(diǎn),并且不揮發(fā)的組分存在下的蒸餾,而這種溶劑本身并不與混合物中的其他組分形成恒沸物.萃取蒸餾通常用來分離一些具有很低的甚至相等的相對揮發(fā)度的物系.由于混合物中兩組分的揮發(fā)度接近相等,使到他們在接近相同的溫度下蒸發(fā),而且蒸發(fā)的程度也相近,從而使分離變得困難.因此,相對揮發(fā)度很低的物系通常很難被簡單的蒸餾過程所分離.
萃取蒸餾使用一種一般不揮發(fā)、具有高沸點(diǎn),并且易溶的溶劑與混合物混合,但卻并不與混合物中的組分形成恒沸物.這種溶劑與混合物中的各個組分發(fā)生不同的作用,令到他們的相對揮發(fā)度發(fā)生變化.從而使到他們可以在蒸餾過程中分離開來.揮發(fā)度高的組分被分離開并形成塔頂產(chǎn)品.塔釜產(chǎn)品則由溶劑和另一組分混合而成.由于溶劑并不與另一組分形成恒沸物,因此他們可以再用適合的方法分離開.
這種蒸餾方法的一個重要部分就是溶劑的選擇.溶劑在把兩組分分離開的過程中扮演著重要的角色.值得注意的是,在選擇溶劑時,溶劑需要能顯著改變相對揮發(fā)度,否則便會是徒勞的嘗試.同時還要注意溶劑的經(jīng)濟(jì)性（需要使用的量、其本身的價格和其可用性）.還要容易在塔釜中分離開來.并且不能與各組分或混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；也不能在設(shè)備中引起腐蝕.一個典型的例子 就是用苯胺或其他合適的替代品作為溶劑,萃取蒸餾苯和環(huán)己烷形成的恒沸物.
固相萃取是一種用途廣泛而且越來越受歡迎的樣品前處理技術(shù),它建立在傳統(tǒng)的液-液萃取基礎(chǔ)之上,結(jié)合物質(zhì)相互作用的相似相溶機(jī)理和目前廣泛應(yīng)用的HPLC、 GC中的固定相基本知識逐漸發(fā)展起來的.SPE具有有機(jī)溶劑用量少、便捷、安全、高效等特點(diǎn). SPE根據(jù)其相似相溶機(jī)理可分為四種：反相SPE、正相SPE、離子交換SPE、吸附SPE.
SPE大多數(shù)用來處理液體樣品,萃取、濃縮和凈化其中的半揮發(fā)性和不揮發(fā)性化合物,也可用于固體樣品,但必須先處理成液體.目前國內(nèi)主要應(yīng)用在水中多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯等有機(jī)物質(zhì)分析,水果、蔬菜及食品中農(nóng)藥和除草劑殘留分析,抗生素分析,臨床藥物分析等方面.
SPE裝置由SPE小柱和輔件構(gòu)成.SPE小柱由三部分組成,柱管、燒結(jié)墊和填料.SPE輔件一般有真空系統(tǒng)、真空泵、吹干裝置、惰性氣源、大容量采樣器和緩沖瓶.
一個樣品包括分離物和干擾物通過吸附劑；吸附劑選擇性的保留分離物和一些干擾物,其他干擾物通過吸附劑；用適當(dāng)?shù)娜軇┝芟次絼?使先前保留的干擾物選擇性的淋洗掉,分離物保留在吸附劑床上；純化、濃縮的分離物從吸附劑上淋洗下來.
固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程.在固相萃取中,固相對分離物的吸附力比溶解分離物的溶劑更大.當(dāng)樣品溶液通過吸附劑床時,分離物濃縮在其表面,其他樣品成分通過吸附劑床；通過只吸附分離物而不吸附其他樣品成分的吸附劑,可以得到高純度和濃縮的分離物.
在固相萃取中最通常的方法是將固體吸附劑裝在一個針筒狀柱子里,使樣品溶液通過吸附劑床,樣品中的化合物或通過吸附劑或保留在吸附劑上.“保留”是一種存在于吸附劑和分離物分子間吸引的現(xiàn)象,造成當(dāng)樣品溶液通過吸附劑床時,分離物在吸附劑上不移動.保留是三個因素的作用：分離物、溶劑和吸附劑.所以,一個給定的分離物的保留行為在不同溶劑和吸附劑存在下是變化的.“洗脫”是一種保留在吸附劑上的分離物從吸附劑上去除的過程,這通過加入一種對分離物的吸引比吸附劑更強(qiáng)的溶劑來完成.
吸附劑的容量是在最優(yōu)條件下,單位吸附劑的量能夠保留一個強(qiáng)保留分離物的總量.不同鍵合硅膠吸附劑的容量變化范圍很大.選擇性是吸附劑區(qū)別分離物和其他樣品基質(zhì)化合物的能力,也就是說,保留分離物去除其他樣品化合物.一個高選擇性吸附劑是從樣品基質(zhì)中僅保留分離物的吸附劑.吸附劑選擇性是三個參數(shù)的作用：分離物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、吸附劑的性質(zhì)和樣品基質(zhì)的組成.
固相萃取技術(shù)基于液-固相色譜理論,采用選擇性吸附、選擇性洗脫的方式對樣品進(jìn)行富集、分離、純化,是一種包括液相和固相的物理萃取過程；也可以將其近似的看作一種簡單的色譜過程.
SPE是利用選擇性吸附與選擇性洗脫的液相色譜法分離原理.較常用的方法是使液體樣品通過一吸附劑,保留其中被測物質(zhì),再選用適當(dāng)強(qiáng)度溶劑沖去雜質(zhì),然后用少量良溶劑洗脫被測物質(zhì),從而達(dá)到快速分離凈化與濃縮的目的.也可選擇性吸附干擾雜質(zhì),而讓被測物質(zhì)流出；或同時吸附雜質(zhì)和被測物質(zhì),再使用合適的溶劑選擇性洗脫被測物質(zhì).
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