SPE固相萃取技術之固相萃取參數的優化
7. 固相萃取參數的優化
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化合物后對添加物進行萃取。然后，根據分析結果對初步的固相萃取方法進行優化，以達到*佳的效果。優化過程主要考慮的因素有：
回收率是否達到檢測要求？
能否將萃取過程縮短以提高效率？
能否將溶劑使用量減少以節省成本、提高效率、減少污染？
如果檢測結果發現回收率較低，應該首先檢查整個操作過程是否有錯。如果沒有，就要從方法本身查找原因了。可以從以下幾個方面著手檢查：
1. 洗滌溶劑是否合適
－ 理想的洗滌溶劑是溶于基質，但對目標物溶解度低。
2.目標化合物是否沒有*洗脫
－ 選擇更強的洗脫溶劑（如改變pH、離子強度、有機溶劑%含量）
－ 選擇作用力相對較弱的SPE柱
3.目標化合物是否沒有被*吸附
可以采用原萃取方法以雙柱疊加的方式將兩個性質相同的固相萃取柱串連在一起進行柱子預處理及樣品添加操作，然后將兩根柱子分開，分別對兩根萃取柱洗脫。如果在下方的柱子上發現有目標化合物就表明目標化合物在萃取過程發生了穿透。也就是說目標化合物在樣品添加過秤中沒有按照方法設計要求不很好地吸附。有部分目標化合物在樣品添加過程中隨樣品基質穿過固相萃取柱。發生穿透的原因可能是：萃取機理選擇的不合適；固相萃取柱的吸附容量不夠。目標化合物沒有被*吸附還有另外一種可能性就是對于某些樣品來說，由于部分目標化合物沒有呈游離狀態。如生物樣品中的目標化合物與蛋白質結合在一起，所以隨著樣品基質通過固相萃取柱。
4、目標化合物與固相萃取填料功能團之間的吸附作用過強
洗脫溶劑的洗脫強度不足以將目標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度更大地溶劑進行洗脫。
在達到預期回收率的前提下，我們希望萃取過程越短越好。提高效率可以從以下幾個方面入手：
1、提高流速。包括預處理溶液流速、樣品過柱流速。
2、減少洗脫溶液的體積
放射性同位素法優化固相萃取參數
在有條件的實驗室，可以通過放射性標記物來查找回收率偏低的原因，優化固相萃取參數。通過同位素示蹤的方法可以快速查出回收率偏低的原因，從而優化固相萃取參數。
統計學方法優化固相萃取參數
應用統計學方法或相關的軟件（如：Design of Experiment, DOE）可以減少實驗次數，加快固相萃取方法的建立與參數的優化。
8.基質分散 固相萃取 (MSPD)
基質分散固相萃取原理與操作
基質固相分散萃取（Matrix Solid Phase Dispersion, MSPD）是Barker等人在1989年*提出，并將其應用于哺乳動物組織中目標化合物的萃取。如下所示，與經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，用適當的溶劑將目標化合物洗脫下來。
基質固相分散萃取的主要優點是：適用于固體、半固體及粘稠樣品的萃取；萃取溶劑與目標化合物的接觸面增大，有利于目標化合物的萃取；溶劑*滲入樣品基質中，提高了萃取效率；使用的萃取溶劑比傳統的LLE減少約95%，而且所需樣品量小、萃取速度也比LLE快約90%。
經典的基質固相分散萃取是將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/吸附劑轉移至有塞片或濾紙的空SPE柱或玻璃注射針筒中，也可以根據需要將樣品/吸附劑轉移至裝有吸附劑的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固相分散萃取共流出干擾物以達到樣品凈化的目的。也可以將基質固相分散萃取柱疊加在SPE凈化柱之上進行洗脫。干燥的氟羅里硅土不但可以對基質固相分散萃取洗脫物進行凈化，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。為了減少雜質對目標化合物的干擾，有時也需要對萃取柱進行洗滌或對萃取物進行進一步的凈化。
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典的固相萃取柱對樣品進行萃取。但是，與基質固相分散萃取不同，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-SPE的應用就是在多農藥殘留檢測中使用的QuEChERS樣品前處理方法。
QuEChERS萃取方法
QuEChERS (發音：catchers) 是英文 Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safty的縮寫。即為：“快速、簡易、廉價、有效、穩定、安全”的萃取方法。該方法是Anastassiades等人于2002年在首先在EPRW會議提出，并于2003年正式發表的一個用于農產品中多農藥殘留物分析的前處理方法。Anastassiades等旨在針對水果、蔬菜、谷物等低脂農產品而建立一個快速、低花費的多農藥殘留物樣品前處理方法。d-SPE在該方法中被應用于除去樣品中的雜質干擾物。該方法已經得到AOAC和歐盟農殘監測委員會的認可，并且在食品安全檢測實驗室得到廣泛的使用。 |
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