SPE柱的選擇
樣品前處理過程中在選定SPE柱種類后,我們要確定SPE柱的規(guī)格,即SPE柱的填料量和容量。商品化的SPE柱填料多為100 mg、200 mg、300 nag、500 mg、1000mg等。膜片型SPE柱的填料量比傳統(tǒng)SPE柱要低。常見的有20 mg、30 mg、50 mg,100 mg等。就其尺寸而言,常見的SPE柱有1 mL、3 mL及6 mL。也有8 mL甚至更大的SPE柱,但這些大體積的SPE柱在實(shí)際應(yīng)用中并不常用
選擇SPE柱規(guī)格的原則是,首先要保證SPE柱的填料有足夠的容量將目標(biāo)化合物100% 地保留在柱子上。而另一方面,填料也不易過多。填料越多,對(duì)目標(biāo)化合物有效洗脫的溶劑用量也越大。因此,在選擇SPE柱的規(guī)格時(shí),必須考慮SPE柱容量。柱容量是指單位質(zhì)量的填料以主作用力保留化合物的質(zhì)量。鍵合硅膠柱的容量一般在1%~5%。以100 mg填料的SPE柱為例,其zui大容量一般不超過5 mg 。離子交換劑的柱容量在0.5~1.5 meq/g左右。值得指出的是,由于我們面對(duì)多為混合物,除了目標(biāo)化合物外,還有許多干擾物。所以,在選擇柱子規(guī)格時(shí),必須以目標(biāo)化合物及在萃取條件下可能被吸附的干擾物總量來考慮,而不能僅僅考慮目標(biāo)化合物。否則,即便目標(biāo)化合物沒有超過柱容量,但是SPE柱在保留目標(biāo)化合物的同時(shí)也會(huì)保留部分干擾物,由于兩者的總量已經(jīng)超過了柱容量,其結(jié)果,必然是部分目標(biāo)化合物不能被保留在SPE柱上。因此,為了保險(xiǎn)起見,建議柱容量高于估計(jì)目標(biāo)化合物含量的兩倍。
1.預(yù)處理溶劑及參數(shù)的選擇
我們要決定對(duì)SPE柱進(jìn)行預(yù)處理及平衡使用的溶劑及其用量和流速。對(duì)于反相柱或離子交換柱而言,通??捎眉状蓟驑O性有機(jī)溶劑作為柱子預(yù)處理溶液,水或緩沖溶液作為平衡溶液。正相柱的預(yù)處理通??捎孟疵撊軇┗蚍菢O性有機(jī)溶劑。對(duì)預(yù)處理及平衡溶液過柱的流速要求不是十分苛刻,只要能夠保證官能團(tuán)的碳鏈有效地伸展開,填料達(dá)到接受樣品的平衡狀態(tài)就可以了。
2.樣品過柱流速的選擇
接下來就是要確定樣品通過SPE柱流速是多少。樣品過柱的流速與SPE柱中填料的顆粒的大小及尺寸分布、填料的裝填密度、目標(biāo)化合物與樣品基質(zhì)的結(jié)合程度、樣品的黏度等條件有關(guān)。對(duì)于100 mg填料的反相硅膠柱,流速一般控制在2~l0mL/min。對(duì)于以離子交換為作用機(jī)理的萃取,由于其相互作用所需的能量比非極性作用力要大,樣品通過SPE柱的速度應(yīng)該適當(dāng)?shù)慕档?,以保證目標(biāo)化合物有足夠的時(shí)間與SPE柱填料的離子交換官能團(tuán)發(fā)生作用,一般控制在1.5~5 mL/min。
3.洗滌及干燥參數(shù)的選擇
如果目標(biāo)化合物是中性化合物,而選用的是疏水性的非極性填料(如C4,C8,C18等),可以用水或柱平衡所使用的緩沖液洗滌。如果分析物在固相萃取柱上的吸附力很強(qiáng),可以在洗滌溶液中加入水溶性的有機(jī)溶劑以增強(qiáng)洗滌效果。如果發(fā)現(xiàn)回收率降低,收集此組分,檢測是否有目標(biāo)化合物在這一步被洗脫。如果可離子化的目標(biāo)化合物已經(jīng)通過調(diào)節(jié)pH使之中性化并通過疏水作用力被SPE柱吸附,就必須注意洗滌時(shí)保持同樣的pH,以避免因pH改變而造成目標(biāo)化合物在洗滌步驟中的損失。
如果目標(biāo)化合物是陰離子或陽離子(如使用SAX,PSA,NH2,SCX,CBA及PRS等離子交換柱萃取時(shí)),可以用柱平衡所使用的緩沖液進(jìn)行洗滌。對(duì)于帶單電荷的分析物,緩沖溶液的離子強(qiáng)度不要超過50 mmol/L。對(duì)于帶雙電荷的分析物,緩沖溶液的離子強(qiáng)度不要超過10 mmol/L。
在一定的環(huán)境下,水分的存在對(duì)于目標(biāo)化合物的洗脫以及隨后的分析會(huì)造成影響。因此,在對(duì)目標(biāo)化合物洗脫之前必須對(duì)SPE柱進(jìn)行干燥。干燥的方法多為采用正壓或者負(fù)壓。正壓一般是以一定壓力的空氣或氮?dú)庥蒘PE柱的上方對(duì)填料中的水分進(jìn)行吹趕;負(fù)壓則是在萃柱的下方給予一定的真空,使得殘留的水分從SPE柱排除。有時(shí),為了更好地清除殘留的水分,可以使用很少量的極性有機(jī)溶劑,如50μL的甲醇。如果目標(biāo)化合物較易揮發(fā),就要注意控制正壓/負(fù)壓除水的時(shí)間,防止目標(biāo)化合物在干燥過程中損失。