如图2-1所示，一个完整的固相萃取包括柱或盘的预处理、加样、洗去干扰杂质、分析物洗脱及收集四个步骤。在加样和洗去干扰杂质两步中，要尽可能使分析物完全吸附在填料上，即不发生穿透现象；而在分析物洗脱及收集过程中，则要使分析物尽可能被完全解脱，即不发生残留，但上述情况并不是总能达到。要使固相萃取尽可能按设想进行，就要根据被测物及样品基体的性质，选择合适的吸附剂及洗脱溶剂，选择时可参照高效液相色谱的有关理论。

图2-1 固相萃取的基本步骤

一、固相萃取柱或盘的预处理

在固定相吸附分析物前，吸附剂必须经过适当的预处理(conditioning)。经过处理，一方面可以除去吸附剂中可能存在的杂质，减少污染；另一方面可使吸附剂溶剂化，从而与样品溶液相匹配，这样在加样吸附时，样品溶液就可与吸附剂表面紧密接触，以保证获得高的萃取效率和大的穿透体积。

不同填料的固相萃取柱或盘，其预处理的方法有所不同。常用的反相C₁₈固相萃取柱的预处理方法一般是：先用适量的正己烷通过萃取柱以活化该萃取剂，未经处理的萃取剂C₁₈的长链处于卷曲状态，经正己烷处理后，C₁₈的长链处于伸展状态，呈毛刷状，有利于它与分析物的紧密接触，己活化的萃取剂呈近透明状态；此时再将适量甲醇通过萃取柱以置换正己烷并充满萃取剂的微孔，最后用水或缓冲溶液过柱顶替滞留在柱中的甲醇，这样可保证憎水性的萃取剂表面与样品水溶液有良好的接触，提高萃取效率。

有机高聚物型的固相萃取剂的预处理则相对简单，一般可用少量甲醇将其憎水性表面润湿即可，有时也可将此步省略。表面经亲水性基团修饰的有机高聚物萃取剂，不经预处理就可用于样品水溶液的固相萃取。

二、加样或吸附

加样或吸附(loading or adsorption)即用泵或其他适当装置以正压推动或负压抽吸使液体试样以适当流速通过固相萃取柱或盘，在此过程中，分析物被吸附在吸附剂上。为了保证获得高的吸附率，防止分析物的流失，应注意以下几方
面的事项：

①用合适的溶剂稀释试样，即将样品溶液的溶剂强度调节到合适的范围。如以反相机理固相萃取水样有机物时，以水或水基缓冲溶液为溶剂，其中有机溶剂量不应超过1000(体积分数)。

②适当减少试样体积或适当增加固相萃取柱中的填料。加到萃取柱或盘上的试样量的大小与填料的类型、填料的数量、组分的保留性质、试样中分析物及基体组分的浓度等因素有关。固相萃取柱选定后，应先用前沿色谱法作出穿透曲线，从而得到穿透体积。穿透体积的大小不但与试样中分析物的浓度有关，而且与试样基体中竞争性干扰组分的浓度有关。因此，在进行穿透实验时，所选择的分析物浓度应为实际样品中预期的最大浓度。得到了穿透体积，就得到了该萃取体系可萃取的最大样品溶液体积，因此最后选定的试样体积应该小于穿透体积。

③加样萃取的流速应该适当。加样时采用的合理流速取决于萃取柱或盘的几何形状和萃取填料粒径的大小。采用小颗粒的填料，萃取效率高，可使用短的柱子和高的流速；采用较大粒径填料，萃取效率低，则需使用较长的柱子和较低的流速。一般而言，采用大约10um粒径的固相萃取填料时，使用的柱长应小于10mm，这样即使流速较大，柱两端的反压也不至于太大；采用粒径为50～100um的填料时，则应使柱长大于50mm，并使用较低的流速以获得有效的传质。一个固相萃取体系的合适流速可用下面的简单实验加以确定：配制一深色溶液，让该溶液以一定流速通过萃取柱，如果得到一宽的色谱带，则说明该流速太大，应适当降低。

还应指出的是，在整个加样萃取过程中，应尽量避免柱子流干而进入气泡。否则，进入的气泡将会影响样品溶液与吸附剂之间的紧密接触，影响萃取效率。如果不慎使柱流干进入了气泡，最好重新活化柱子后再开始实验。

三、干扰杂质的洗涤

于扰杂质的洗涤(washing the packing)的目的是为了去除吸附在柱子上的少量基体干扰组分。合适的洗涤液应该既能将基体干扰组分尽可能除净，又不会导致被吸附的分析物流失口一般的洗涤液是合适的中等强度的混合溶剂，对反相萃取体系而言，洗涤液是含合适浓度有机溶剂的水或缓冲溶液(有机溶剂比例应大于上样溶液，而小于洗脱剂溶液)。为了确定洗涤液的最佳浓度和体积，可在柱上加入一定量的试样，用5～10倍固相萃取柱床体积的溶剂洗脱，收集分析流出液，得到洗涤液对分析物信号的洗涤轮廓图。改变洗涤液的组成浓度即溶剂强度，得到不同的洗涤轮廓图，根据该图形确定洗涤液的浓度和体积。

四、洗脱和分析物的收集

洗脱和分析物的收集(elution)即用尽可能少量的合适溶剂将被吸附剂吸附的分析物洗脱下来，使其重新进入溶液，再用仪器测定。为了尽可能完全地将分析物洗脱，并使比分析物吸附更强的杂质尽可能多地留在固相萃取柱上，关键是选择合适强度的洗脱溶剂。太强的洗脱溶剂既可将分析物洗脱下来，又会将杂质洗脱下来，干扰后续测定。有时为了得到干净的洗脱溶液，宁愿选择较弱的溶剂，使用较大体积的溶剂将分析物洗脱后，再用氮气将该溶剂吹干，然后再用合适的方法测定。为了选择合适的洗脱剂强度和体积，可加一定量的试样于固相萃取柱上，然后再改变洗脱剂的强度和体积，测定不同洗脱条件下分析物的回收率加以比较，选出最理想的洗脱剂及其用量。在反相机理的固相萃取体系中洗脱剂一般选用合适的有机溶剂，即选用分析物的容量因子k接近于0的有机溶剂。

洗脱时还必须注意一点：洗脱前必须先将残留在柱中的少量试样水溶液用抽真空或吹入压缩空气、氮气的办法尽可能多地赶出，否则最后得到的试样溶液会被稀释，当洗脱溶剂与水不混溶时，还会产生分层或乳化现象。

另外，选择的溶剂最好与后续的仪器测定相匹配，还应注意选择无毒性或低毒性洗脱溶剂，以减少对环境的污染。

相关链接：固相萃取的原理和特点

文章来源：《环境样品前处理技术》

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