掌握這些固相萃取知識，你就能成為實驗室zui靚的仔

近年來分析檢測技術有了很大的飛躍，但樣品前處理依然是科研工作者必須麵對的挑戰。

固相萃取（Solid Phase Extraction，簡稱SPE）是一種從(cong) 二十世紀七十年代中期開始發展起來，用途廣泛而且越來越受歡迎的樣品前處理技術。根據吸附劑填料及吸附機理的不同，主要分為(wei) 正相、反相、離子交換和混合型固相萃取小柱，正相、反相固相萃取小柱主要是用來萃取分離極性和非極性化合物，但對一些帶電物質（離子化合物）的萃取回收率並不高，如C18填料固相萃取小柱，當目標化合物呈離子狀態時，C18對於(yu) 該化合物的容量因子就會(hui) 大大降低。為(wei) 了解決(jue) 這一問題，月旭推出了矽膠基質和聚合物基質的離子交換固相萃取小柱。

下麵就由小編為(wei) 大家介紹離子交換固相萃取小柱方法開發中需要注意的問題。

離子交換固相萃取適用於(yu) 可解離成帶電離子的化合物，其機理是利用帶電荷的目標化合物離子與(yu) 帶相反電荷的吸附劑之間的靜電吸引力。樣品基質可以是極性的，如水溶液，也可以是非極性的有機溶液，但在實際應用中以水溶液較多，包括生物體(ti) 液、江河湖海等自然水、廢水等。

方法開發

第yi步：

我們(men) 要分析的目標化合物必須具備下列任意一種或以上的官能團才能通過離子作用力將其從(cong) 樣品溶液中分離出來：

（1）可生成陽離子的官能團（帶正電荷）

（2）可生成陰離子的官能團（帶負電荷）

而且待分析的目標化合物必須在一定的pH環境下才能呈離子化或中性化。

 第二步：

要有效地利用離子交換機理將目標化合物吸附在SPE柱上，必須滿足以下兩(liang) 個(ge) 條件：

（1）目標化合物離子與(yu) 吸附劑官能團的離子態帶相反電荷；

（2）萃取環境的pH必須同時使目標化合物和吸附劑上的官能團帶電荷；

（3）萃取環境不能含有高濃度的帶有和目標化合物相同電荷的競爭(zheng) 化合物。

在實際操作中，為(wei) 了滿足前兩(liang) 個(ge) 條件，確保99%以上的目標化合物及固相萃取吸附劑上的官能團能夠呈離子態或呈中性狀態，應該根據目標化合物及固相萃取吸附劑官能團的pKa來調節樣品或SPE柱的pH。

那麽(me) 小編為(wei) 大家介紹一下pH與(yu) pKa值的關(guan) 係：

對於(yu) 一個(ge) 可生成離子的化合物，pKa是該化合物50%呈離子狀態，50%呈中性狀態時的pH。

就弱酸性化合物HA而言，其在水中的解離平衡方程式為(wei) ：

從(cong) 式三可以看到，當pH與(yu) pKa相同時，[A⁻]/[HA]為(wei) 1。也就是說，這時50%的弱酸性化合物呈陰離子狀態，另外50%呈中性狀態。在該pH環境下，即便這些呈陰離子狀態的化合物100%地被陰離子交換劑吸附，之後又100%地被洗脫，zui高回收率也隻能達到50%。因為(wei) 隻有50%的弱酸性化合物呈離子狀態，並被陰離子交換劑吸附。由此可見在離子交換固相萃取中，控製環境的pH十分重要。

[A⁻]/[HA]越大，代表弱酸性化合物離子化程度越大。理論上，當[A⁻]/[HA]等於(yu) 100時，99%的弱酸性化合物呈陰離子狀態，可以被陰離子交換劑吸附。根據式三，在進行陰離子固相萃取吸附時，要使弱酸性化合物99%離子化，樣品基質的pH應該高於(yu) 該化合物pKa至少兩(liang) 個(ge) pH單位。反之，在對該弱酸性化合物進行洗脫時，應該將環境的pH調節至低於(yu) 該化合物pKa至少兩(liang) 個(ge) pH單位，此時弱酸性化合物99%呈中性狀態，用適當的溶劑就可以將其從(cong) 陰離子交換柱上洗脫下來。

式三同樣可以用於(yu) 可生成陽離子官能團的弱堿性化合物。這時我們(men) 將弱堿性化合物看作共軛酸[HA+]，並將該公式改寫(xie) 為(wei) ：

與(yu) 弱酸性化合物相反，在陽離子交換固相萃取中，要使弱堿性化合物99%解離為(wei) 陽離子，需要將該弱堿性化合物所處的環境體(ti) 係的pH應該低於(yu) 該化合物pKa至少兩(liang) 個(ge) pH單位。而在洗脫時，環境體(ti) 係的pH應該高於(yu) 該化合物的pKa至少兩(liang) 個(ge) pH單位，此時99%的該化合物呈中性狀態，用適當的溶劑就可以將其從(cong) 陽離子交換柱上洗脫下來。

第三步：

離子交換固相萃取柱種類的選擇：為(wei) 了能夠有效地將被吸附的離子化合物洗脫出來，對於(yu) 含有強離子官能團的目標化合物一般選用弱離子交換柱；而對於(yu) 含有弱離子官能團的化合物，則可選用強離子交換柱。這樣可以避免目標化合物和吸附劑官能團同時處於(yu) 離子化狀態，導致目標化合物始終處於(yu) 的保留狀態無法被洗脫。

下麵小編為(wei) 大家舉(ju) 一個(ge) 應用案例：

例如，用矽膠鍵合羧基官能團的弱陽離子交換固相萃取小柱對豬肉或豬尿液中的鹽酸克倫(lun) 特luo進行萃取分離，SPE柱填料的羧基官能團的pKa=4.8，鹽酸克倫(lun) 特luo的pKa=9.6。根據上述兩(liang) 個(ge) pH單位的原則，為(wei) 保證吸附劑上羧基官能團和目標化合物鹽酸克倫(lun) 特luo盡可能離子化，環境的pH至少應該調節到7.6。在此pH環境下，99%的鹽酸克倫(lun) 特luo呈陽離子狀態，而SPE柱的羧甲基官能團呈陰離子狀態。因此，可以將鹽酸克倫(lun) 特luo吸附。而在洗脫的時候，為(wei) 了使鹽酸克倫(lun) 特luo呈中性狀態，可在洗脫劑中加入堿，將洗脫環境的pH調節至高於(yu) 其pKa兩(liang) 個(ge) 單位，即pH≧11.6。在此環境下，目標化合物鹽酸克倫(lun) 特luo呈中性狀態並且與(yu) 陽離子交換劑脫離，被洗脫溶劑從(cong) SPE柱洗脫出來。

好了，今天關(guan) 於(yu) 離子交換固相萃取小柱方法開發中需要注意的問題就先講到這了。此外，月旭在固相萃取技術產(chan) 品中，已經推出了矽膠基質和聚合物基質的強陽離子交換、強陰離子交換、弱陽離子交換、弱陰離子交換的SPE小柱，並廣泛應用於(yu) 食品安全檢測、環境檢測、生物樣品、農(nong) 藥殘留分析等各個(ge) 領域，具有回收率高、萃取效果好等優(you) 點。