第二節　固相萃取的步驟

如圖2-1所示，一個完整的固相萃取包括柱或盤的預處理、加樣、洗去干擾雜質、分析物洗脫及收集四個步驟。在加樣和洗去干擾雜質兩步中，要盡可能使分析物完全吸附在填料上，即不發生穿透現象；而在分析物洗脫及收集過程中，則要使分析物盡可能被完全解脫，即不發生殘留，但上述情況并不是總能達到。要使固相萃取盡可能按設想進行，就要根據被測物及樣品基體的性質，選擇合適的吸附劑及洗脫溶劑，選擇時可參照高效液相色譜的有關理論。

一、固相萃取柱或盤的預處理

在固定相吸附分析物前，吸附劑必須經過適當的預處理（conditioning）。經過處理，一方面可以除去吸附劑中可能存在的雜質，減少污染；另一方面可使吸附劑溶劑化，從而與樣品溶液相匹配，這樣在加樣吸附時，樣品溶液就可與吸附劑表面緊密接觸，以保證獲得高的萃取效率和大的穿透體積。

不同填料的固相萃取柱或盤，其預處理的方法有所不同。常用的反相C18固相萃取柱的預處理方法一般是：先用適量的正己烷通過萃取柱以活化該萃取劑，未經處理的萃取劑C18的長鏈處于卷曲狀態，經正己烷處理后，C18的長鏈處于伸展狀態，呈毛刷狀，有利于它與分析物的緊密接觸，已活化的萃取劑呈近透明狀態；此時再將適量甲醇通過萃取柱以置換正己烷并充滿萃取劑的微孔，最后用水或緩沖溶液過柱頂替滯留在柱中的甲醇，這樣可保證憎水性的萃取劑表面與樣品水溶液有良好的接觸，提高萃取效率。

有機高聚物型的固相萃取劑的預處理則相對簡單，一般可用少量甲醇將其憎水性表面潤濕即可，有時也可將此步省略。表面經親水性基團修飾的有機高聚物萃取劑，不經預處理就可用于樣品水溶液的固相萃取。

二、加樣或吸附

加樣或吸附（loading or adsorption）即用泵或其他適當裝置以正壓推動或負壓抽吸使液體試樣以適當流速通過固相萃取柱或盤，在此過程中，分析物被吸附在吸附劑上。為了保證獲得高的吸附率，防止分析物的流失，應注意以下幾方面的事項：

①用合適的溶劑稀釋試樣，即將樣品溶液的溶劑強度調節到合適的范圍。如以反相機理固相萃取水樣有機物時，以水或水基緩沖溶液為溶劑，其中有機溶劑量不應超過10％（體積分數）。

②適當減少試樣體積或適當增加固相萃取柱中的填料。加到萃取柱或盤上的試樣量的大小與填料的類型、填料的數量、組分的保留性質、試樣中分析物及基體組分的濃度等因素有關。固相萃取柱選定后，應先用前沿色譜法作出穿透曲線，從而得到穿透體積。穿透體積的大小不但與試樣中分析物的濃度有關，而且與試樣基體中競爭性干擾組分的濃度有關。因此，在進行穿透實驗時，所選擇的分析物濃度應為實際樣品中預期的最大濃度。得到了穿透體積，就得到了該萃取體系可萃取的最大樣品溶液體積，因此最后選定的試樣體積應該小于穿透體積。

③加樣萃取的流速應該適當。加樣時采用的合理流速取決于萃取柱或盤的幾何形狀和萃取填料粒徑的大小。采用小顆粒的填料，萃取效率高，可使用短的柱子和高的流速；采用較大粒徑填料，萃取效率低，則需使用較長的柱子和較低的流速。一般而言，采用大約10μm粒徑的固相萃取填料時，使用的柱長應小于10mm，這樣即使流速較大，柱兩端的反壓也不至于太大；采用粒徑為50～100μm的填料時，則應使柱長大于50mm，并使用較低的流速以獲得有效的傳質。一個固相萃取體系的合適流速可用下面的簡單實驗加以確定：配制一深色溶液，讓該溶液以一定流速通過萃取柱，如果得到一寬的色譜帶，則說明該流速太大，應適當降低。

還應指出的是，在整個加樣萃取過程中，應盡量避免柱子流干而進入氣泡。否則，進入的氣泡將會影響樣品溶液與吸附劑之間的緊密接觸，影響萃取效率。如果不慎使柱流干進入了氣泡，最好重新活化柱子后再開始實驗。

三、干擾雜質的洗滌

干擾雜質的洗滌（washing the packing）的目的是為了去除吸附在柱子上的少量基體干擾組分。合適的洗滌液應該既能將基體干擾組分盡可能除凈，又不會導致被吸附的分析物流失。一般的洗滌液是合適的中等強度的混合溶劑，對反相萃取體系而言，洗滌液是含合適濃度有機溶劑的水或緩沖溶液（有機溶劑比例應大于上樣溶液，而小于洗脫劑溶液）。為了確定洗滌液的最佳濃度和體積，可在柱上加入一定量的試樣，用5～10倍固相萃取柱床體積的溶劑洗脫，收集分析流出液，得到洗滌液對分析物信號的洗滌輪廓圖。改變洗滌液的組成濃度即溶劑強度，得到不同的洗滌輪廓圖，根據該圖形確定洗滌液的濃度和體積。

四、洗脫和分析物的收集

洗脫和分析物的收集（elution）即用盡可能少量的合適溶劑將被吸附劑吸附的分析物洗脫下來，使其重新進入溶液，再用儀器測定。為了盡可能完全地將分析物洗脫，并使比分析物吸附更強的雜質盡可能多地留在固相萃取柱上，關鍵是選擇合適強度的洗脫溶劑。太強的洗脫溶劑既可將分析物洗脫下來，又會將雜質洗脫下來，干擾后續測定。有時為了得到干凈的洗脫溶液，寧愿選擇較弱的溶劑，使用較大體積的溶劑將分析物洗脫后，再用氮氣將該溶劑吹干，然后再用合適的方法測定。為了選擇合適的洗脫劑強度和體積，可加一定量的試樣于固相萃取柱上，然后再改變洗脫劑的強度和體積，測定不同洗脫條件下分析物的回收率加以比較，選出最理想的洗脫劑及其用量。在反相機理的固相萃取體系中洗脫劑一般選用合適的有機溶劑，即選用分析物的容量因子k接近于0的有機溶劑。

洗脫時還必須注意一點：洗脫前必須先將殘留在柱中的少量試樣水溶液用抽真空或吹入壓縮空氣、氮氣的辦法盡可能多地趕出，否則最后得到的試樣溶液會被稀釋，當洗脫溶劑與水不混溶時，還會產生分層或乳化現象。

另外，選擇的溶劑最好與后續的儀器測定相匹配，還應注意選擇無毒性或低毒性洗脫溶劑，以減少對環境的污染。