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SPE固相萃取技術(shù)（儀器裝置）之固相萃取參數(shù)的優(yōu)化

7. 固相萃取參數(shù)的優(yōu)化

在建立了初步的固相萃取方法后就可以用空白樣品添加目標(biāo)化合物后對(duì)添加物進(jìn)行萃取。然后，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)初步的固相萃取方法進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到上佳的效果。優(yōu)化過程主要考慮的因素有：

   回收率是否達(dá)到檢測要求？

能否將萃取過程縮短以提率？

能否將溶劑使用量減少以節(jié)省成本、提率、減少污染？

  如果檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)回收率較低，應(yīng)該首先檢查整個(gè)操作過程是否有錯(cuò)。如果沒有，就要從方法本身查找原因了。可以從以下幾個(gè)方面著手檢查：

1. 洗滌溶劑是否合適

 － 理想的洗滌溶劑是溶于基質(zhì)，但對(duì)目標(biāo)物溶解度低。

2.目標(biāo)化合物是否沒有*洗脫

 － 選擇更強(qiáng)的洗脫溶劑（如改變pH、離子強(qiáng)度、有機(jī)溶劑%含量）

 － 選擇作用力相對(duì)較弱的SPE柱

3.目標(biāo)化合物是否沒有被*吸附

  可以采用原萃取方法以雙柱疊加的方式將兩個(gè)性質(zhì)相同的固相萃取柱串連在一起進(jìn)行柱子預(yù)處理及樣品添加操作，然后將兩根柱子分開，分別對(duì)兩根萃取柱洗脫。如果在下方的柱子上發(fā)現(xiàn)有目標(biāo)化合物就表明目標(biāo)化合物在萃取過程發(fā)生了穿透。也就是說目標(biāo)化合物在樣品添加過秤中沒有按照方法設(shè)計(jì)要求不很好地吸附。有部分目標(biāo)化合物在樣品添加過程中隨樣品基質(zhì)穿過固相萃取柱。發(fā)生穿透的原因可能是：萃取機(jī)理選擇的不合適；固相萃取柱的吸附容量不夠。目標(biāo)化合物沒有被*吸附還有另外一種可能性就是對(duì)于某些樣品來說，由于部分目標(biāo)化合物沒有呈游離狀態(tài)。如生物樣品中的目標(biāo)化合物與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，所以隨著樣品基質(zhì)通過固相萃取柱。

4、目標(biāo)化合物與固相萃取填料功能團(tuán)之間的吸附作用過強(qiáng)

 洗脫溶劑的洗脫強(qiáng)度不足以將目標(biāo)化合物全部洗脫下來。這種情況可以改用吸附力較弱的固相萃取柱或改用洗脫強(qiáng)度更大地溶劑進(jìn)行洗脫。

 在達(dá)到預(yù)期回收率的前提下，我們希望萃取過程越短越好。提率可以從以下幾個(gè)方面入手：

 1、提高流速。包括預(yù)處理溶液流速、樣品過柱流速。

 2、減少洗脫溶液的體積

SPE固相萃取技術(shù)（儀器裝置）之固相萃取參數(shù)的優(yōu)化?

放射性同位素法優(yōu)化固相萃取參數(shù)

在有條件的實(shí)驗(yàn)室，可以通過放射性標(biāo)記物來查找回收率偏低的原因，優(yōu)化固相萃取參數(shù)。通過同位素示蹤的方法可以快速查出回收率偏低的原因，從而優(yōu)化固相萃取參數(shù)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法優(yōu)化固相萃取參數(shù)

  應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法或相關(guān)的軟件（如：Design of Experiment, DOE）可以減少實(shí)驗(yàn)次數(shù)，加快固相萃取方法的建立與參數(shù)的優(yōu)化。

8.基質(zhì)分散 固相萃取 (MSPD)

基質(zhì)分散固相萃取原理與操作

基質(zhì)固相分散萃取（Matrix Solid Phase Dispersion, MSPD）是Barker等人在1989年提出，并將其應(yīng)用于哺乳動(dòng)物組織中目標(biāo)化合物的萃取。如下所示，與經(jīng)典的固相萃取裝置不同，MSPD萃取是將樣品與固相吸附劑（C18、硅膠等）一起研磨之后，使樣品成為微小的碎片分散在固相吸附劑表面。然后將此混合物裝入空的SPE柱或注射針筒，用適當(dāng)?shù)娜軇⒛繕?biāo)化合物洗脫下來。

 基質(zhì)固相分散萃取的主要優(yōu)點(diǎn)是：適用于固體、半固體及粘稠樣品的萃取；萃取溶劑與目標(biāo)化合物的接觸面增大，有利于目標(biāo)化合物的萃取；溶劑*滲入樣品基質(zhì)中，提高了萃取效率；使用的萃取溶劑比傳統(tǒng)的LLE減少約95%，而且所需樣品量小、萃取速度也比LLE快約90%。

 經(jīng)典的基質(zhì)固相分散萃取是將2 g 固體吸附劑放入無孔的玻璃、鋁或瑪瑙研磨盆中，并將0.5 g 或0.5 mL樣品倒在載體上面。然后用磨棒進(jìn)行溫和的研磨，大約30 sec~45 sec樣品基本分散在載體表面。

 將研磨好的樣品/吸附劑轉(zhuǎn)移至有塞片或?yàn)V紙的空SPE柱或玻璃注射針筒中，也可以根據(jù)需要將樣品/吸附劑轉(zhuǎn)移至裝有吸附劑的SPE柱（例如，氟羅里硅土SPE柱）中。氟羅里硅土SPE柱的作用是吸附基質(zhì)固相分散萃取共流出干擾物以達(dá)到樣品凈化的目的。也可以將基質(zhì)固相分散萃取柱疊加在SPE凈化柱之上進(jìn)行洗脫。干燥的氟羅里硅土不但可以對(duì)基質(zhì)固相分散萃取洗脫物進(jìn)行凈化，還可以除去洗脫物中的水分。通常每種洗滌或洗脫溶液的用量為8 mL。洗脫可以利用重力進(jìn)行，為了提高樣品處理的通量，也可以加以真空或正壓。洗脫通常是用不同的溶劑按一定的順序進(jìn)行，可以按照溶劑的極性大小，由低極性至高極性順序洗脫，分別收集每個(gè)溶劑組分。例如按照正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈、甲醇、水的順序洗脫。為了減少雜質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物的干擾，有時(shí)也需要對(duì)萃取柱進(jìn)行洗滌或?qū)腿∥镞M(jìn)行進(jìn)一步的凈化。

 SPE固相萃取技術(shù)（儀器裝置）之固相萃取參數(shù)的優(yōu)化

9.分散 固相萃取 (d-SPE)

分散固相萃取（dispersive solid phase extraction, d-SPE）與基質(zhì)固相分散萃取有相同之處，兩者都是使用分散的固相萃取吸附劑而不是經(jīng)典的固相萃取柱對(duì)樣品進(jìn)行萃取。但是，與基質(zhì)固相分散萃取不同，d-SPE是將固相萃取吸附劑顆粒分散在樣品的萃取液中，而不是直接加入到原始樣品中。d-SPEzui典型的應(yīng)用就是在多農(nóng)藥殘留檢測中使用的QuEChERS樣品前處理方法。

QuEChERS萃取方法

QuEChERS (發(fā)音：catchers) 是英文 Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safty的縮寫。即為：“快速、簡易、廉價(jià)、有效、穩(wěn)定、安全"的萃取方法。該方法是Anastassiades等人于2002年在首先在EPRW會(huì)議提出，并于2003年正式發(fā)表的一個(gè)用于農(nóng)產(chǎn)品中多農(nóng)藥殘留物分析的前處理方法。Anastassiades等人zui初旨在針對(duì)水果、蔬菜、谷物等低脂農(nóng)產(chǎn)品而建立一個(gè)快速、低花費(fèi)的多農(nóng)藥殘留物樣品前處理方法。d-SPE在該方法中被應(yīng)用于除去樣品中的雜質(zhì)干擾物。該方法已經(jīng)得到AOAC和歐盟農(nóng)殘監(jiān)測委員會(huì)的認(rèn)可，并且在食品安全檢測實(shí)驗(yàn)室得到廣泛的使用。

參考資料：杭州聚同電子有限公司