近年來,固相萃取技術(shù)應(yīng)用得到快速發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于食品、環(huán)境、制藥等行業(yè),成為樣品前處理凈化的有效手段之一。可是,用戶在固相萃取過程中也會遇到各種各樣的問題。
以下是固相萃取操作中常見的問題:
在一次完整的SPE操作中,目標(biāo)化合物可能會存在于樣品溶液流出液、淋洗液、洗脫液或吸附劑中,當(dāng)“目標(biāo)物沒有回收或回收率低” 現(xiàn)象發(fā)生時,可向樣品溶液加入標(biāo)液,然后進(jìn)行完整的SPE操作并將樣品流出液、淋洗液和洗脫液分別收集并分析,首先確定目標(biāo)化合物存在于哪一部分,進(jìn)而確定問題來自下列哪一環(huán)節(jié):
當(dāng)超過5%的目標(biāo)化合物出現(xiàn)在樣品流出液或淋洗液時即可斷定“目標(biāo)化合物在吸附劑上的保留不足”。具體的原因如下:
a) SPE柱選擇不合適;
b) 樣品容積和淋洗液的洗脫強度過強;
c) 樣品溶液體積或濃度過高,發(fā)生“穿透”;
d) 沒有很好的對SPE柱進(jìn)行預(yù)處理。
當(dāng)目標(biāo)化合物在樣品溶液流出液和淋洗液中未出現(xiàn)而洗脫液中僅有少量或未出現(xiàn)時,可判斷“目標(biāo)物未被完全洗脫”。具體的原因如下:
a) 小柱對化合物保留太強,找不到合適的洗脫溶劑;
b) 洗脫液洗脫強度不夠;
c) 洗脫液體積太小。
如果目標(biāo)化合物在洗脫液中正常出現(xiàn),那么回收率不足的問題應(yīng)該來自樣品前處理的其他環(huán)節(jié)。具體的原因如下:
a) SPE前的提取效率不足;
b) 前處理步驟太繁瑣,目標(biāo)化合物損失;
c) 目標(biāo)物揮發(fā)性較強,在濃縮步驟損失;
d) 目標(biāo)化合物在前處理溶劑環(huán)境中分解。
在使用固相萃取小柱進(jìn)行樣品前處理時,若出現(xiàn)萃取效果重現(xiàn)性差,可能的原因及改進(jìn)辦法如下:
1、 上樣前,柱床干涸。改進(jìn)方法:重新火花并平衡。
2、 吸附劑填裝不緊。改進(jìn)方法:提出換貨,或用小棍擠壓柱床。
3、 樣品液流速過快。改進(jìn)方法:降低流速,通常來說流速低于5mL/min時,結(jié)果是穩(wěn)定的。
4、 超出小柱的載樣能力。改進(jìn)方法:減小載樣量,或用規(guī)格更大的SPE小柱。
5、 洗脫機用量不足。改進(jìn)方法:增加洗脫機的用量或者用更小規(guī)格的SPE小柱。
通常而言采用保留目標(biāo)化合物的模式比保留雜質(zhì)的模式凈化效果好,如果正在分析的項目為某一種或某一類化合物分析,最好是采用保留目標(biāo)化合物的凈化模式;舉一個簡單的例子,同樣是分析蔬菜中的多菌靈和噻菌靈(一類堿性農(nóng)藥),使用陽離子交換柱可以專一性地保留這些農(nóng)藥,使它們基本與干擾物完全分離,而使用正相吸附劑或石墨化炭黑進(jìn)行保留干擾物的操作僅能把主要的干擾物除去,仍有較多干擾物存留。
另外,如果不止一種SPE柱可用于目標(biāo)化合物的凈化時,應(yīng)挑選選擇性好的吸附劑;選擇性方面,離子交換>正相>反相。
對于反相模式和正相模式,應(yīng)在不影響回收率的前提下,增大淋洗液洗脫的強度并降低洗脫液的洗脫強度。
對于反相模式,可將目標(biāo)化合物的水溶液上樣,然后依次用5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的甲醇水溶液洗脫,分別收集洗脫液分析,建立淋洗曲線,找出目標(biāo)化合物被洗脫時的溶劑體系,淋洗液中甲醇的含量應(yīng)稍低于目標(biāo)化合物恰好被洗脫時的溶劑體系,而洗脫液中甲醇的含量應(yīng)稍高于目標(biāo)化合物恰好被完全洗脫時的溶劑體系;當(dāng)純甲醇不能洗脫目標(biāo)化合物時,應(yīng)試驗甲醇-甲基叔丁基醚混合溶液的洗脫曲線;對于某些既不溶于水也不溶于甲醇的離子型化合物,可以在溶劑體系中加入酸或堿。
對于正相體系,可將目標(biāo)化合物的正己烷溶液上樣,然后依次用5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%的正己烷甲基叔丁基醚溶液洗脫,分別收集洗脫液分析,建立淋洗曲線,找出目標(biāo)化合物被洗脫時的溶劑體系,淋洗液中甲基叔丁基醚的含量應(yīng)稍低于目標(biāo)化合物恰好被洗脫時的溶劑體系,而洗脫液中甲基叔丁基醚的含量應(yīng)稍高于目標(biāo)化合物恰好被完全洗脫時的溶劑體系。
SPE柱中的吸附劑可能存在少量干擾物,有效地活化可以避免這些干擾物進(jìn)入洗脫液,活化溶液應(yīng)選擇整個操作中洗脫強度最強的溶劑體系;在反相模式中,從樣品溶液到洗脫液主要涉及0%-100%甲醇水溶液,所以活化溶液應(yīng)選純甲醇,當(dāng)目標(biāo)化合物需要用甲醇-甲基叔丁基醚混合液洗脫時,活化溶液應(yīng)選甲基叔丁基醚;在正相模式中,從樣品溶液到洗脫液主要涉及0%-100%正己烷-甲基叔丁基醚溶液,所以活化溶液應(yīng)選純甲基叔丁基醚。
使用固相萃取小柱過程中,若出現(xiàn)SPE柱流速過低的情況,可能的原因及改進(jìn)辦法如下:
1、 樣品溶液含有較多顆粒雜質(zhì),堵塞了篩板。改進(jìn)辦法:上樣前對樣品溶液進(jìn)行離心或過濾。
2、 樣品溶液黏度太高。改進(jìn)辦法:用樣品溶液對樣品進(jìn)行稀釋。
3、 SPE柱柱床太高,對液體的阻力過大。改進(jìn)辦法:使用輔助工具:使用固相萃取儀,并在液體路出口減壓;在液體入口加壓。
其實,只需要一臺鼎泰恒勝全自動固相萃取儀,就可以避免大部分的問題。自動完成固相萃取全過程:柱活化-上樣-柱淋洗-柱干燥-柱洗脫,自動完成柱切換等功能,實現(xiàn)批量樣品的處理。