固相萃取主要通過目標物與吸附劑之間的以下作用力來保留/吸附的
1)疏水作用力:如C18、C8、Silica、苯基柱等
2)離子交換作用:SAX, SCX,COOH、NH2等
3)物理吸附:Florsil、 Alumina等
p H值對固相萃取的影響
pH值可以改變目標物/吸附劑的離子化或質子化程度。對于強陽/陰離子交換柱來講,因為吸附劑本身是離子化的狀態,目標物必須離子化才可以保證其被吸附劑吸附保留。而目標物的離子化程度則與pH值有關。如對于弱堿性化合物來講,其pH值必須小于其pKa值兩個單位才可以保證目標物離子化,而對于弱酸性化合物,其pH值必須大于其pKa值兩個單位才能保證其離子化。對于弱陰/陽離子交換柱來講,必須要保證吸附劑離子化才保證目標物的吸附,而溶液的pH值必須滿足一定的條件才能保證其離子化。
固相萃取的保留機制可分為兩種:
吸附劑(填料)保留目標化合物:絕大多數化合物應用此機制,填料保留其目標組分及少量雜質,通過淋洗步驟去除吸附在柱上的少量雜質,*后選擇合適的(洗脫)溶劑把目標組分洗脫下來。
根據吸附劑的保留機理可進一步分為:
(1)反相(C18,C8,CN,Phenyl,C4,C1)
·分析物:非極性至中等極性
· 基質:水溶性
· 方法:
a.活化:通常用水溶性有機溶劑如甲醇活化,然后用水平衡
b.淋洗:含0-50%極性溶劑的緩沖溶液淋洗雜質
c.洗脫:極性或非極性溶劑洗脫目標物
(2)正相(Silica, Florisil,Diol,NH2)
·分析物:中等極性到強極性
· 基質:非極性至中等極性
· 方法:
a.活化:非極性有機溶劑
b.洗脫:非極性有機溶劑
(3)陽離子交換(SCX,PRS,COOH)
·分析物:陽離子(堿性)化合物
· 方法:
a.活化:用于非極性有機溶劑中的樣品時,可用樣品溶劑來活化;在用于極性溶劑中的樣品時,可用水溶性有機溶劑過柱后,然后用水平衡,*后再用適當pH值的緩沖溶液進行平衡。
b.上樣:樣品溶液pH值要小于其pKa兩個單位(以保證其帶電荷)
c.洗脫:洗脫溶液pH值要大于其pKa兩個單位(中和分析物的電荷)
(4)陰離子交換(SAX,PSA,NH2,PAX/MAX )
·分析物:陰離子(酸性)化合物
· 方法:
a.活化:用于非極性有機溶劑中的樣品時,可用樣品溶劑來活化;在用于極性溶劑中的樣品時,可用水溶性有機溶劑活化后,然后用水平衡,*后再用適當pH值的緩沖溶液進行平衡。
b.上樣:樣品溶液pH值要大于其pKa兩個單位(以保證其帶電荷)。
c.洗脫:洗脫溶液pH值要小于其pKa兩個單位(中和分析物的電荷)。
(5)吸附劑(填料)保留雜質
食品中色素等雜質的去除多用此機制。填料保留雜質而不保留或只保留極少量的目標組分,所以上樣后即開始收集目標組分,*后用目標物所在的溶劑進一步洗脫。合并兩部分收集液。
a.活化:以樣品所在的有機溶劑進化活化,1~2柱管體積
b.上樣:提取液轉移至柱內,并收集流出液
c.洗脫:用樣品所在的有機溶劑進一步洗脫,收集流出液。合并上樣和洗脫流出液。