固相萃取
固相萃取SPE
固相萃取SPE一、概念和原理固相萃取（Solid-Phase Extraction，简称SPE）是一项从八十年代中期开始发展起来的样品前处理技术。
主要用于液体中的半挥发性、难挥发性物质的检测基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程，利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物与干扰化合物分离，达到分离和富集目标化合物的目的。
SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。
其分离机理是利用杂质或目标化合物与样品技术基体溶剂和吸附剂之间亲和力的相对大小。
二、SPE的模式及原理1、正相SPE采用比样品本身更强极性的溶剂洗脱吸附的分析物质①吸附剂（固定相）：极性键合相和极性吸附剂，如硅胶键合－NH2、－CN，-Diol（二醇基）silica、florisil、(A-,N-,B-)alumina、硅藻土等．②原理：分析物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间的相互作用。
③作用机理：极性-极性、偶极-偶极、偶极-诱导偶极、氢键，π-π键等。
④流动相：非极性、中等极性⑤固定相：极性。
⑥分析物质：极性、中等极性、非极性⑦应用：从非极性溶剂样品中萃取极性化合物。
⑧常用正相固相萃取柱极性官能团键合硅胶-CN，-NH2，-Diol极性吸附物质ProElut TM-Silica，ProElutTM-Florisi ProElutTM-Alumina2、反相SPE用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目标物质。
①吸附剂（固定相）：非极性或弱极性，如硅胶键合C18,C8, C4,C2,-苯基等。
②分析物中的CH键+ 硅胶表面官能团→吸附→极性溶液中的弱有机分析物→保留在SPE。
③作用机理：非极性-非极性相互作用，如范德华力或色散力。
④流动相：极性（水溶液）或中等极性⑤固定相：非极性⑥分离对象：中等到非极性物质⑦应用：强极性的溶剂中（如水样）萃取是非极性或弱极性的化合物。
固相萃取
MSPD 所用的填料与固相萃取（SPE）相同，但是作 用的方式不同。 MSPD 中，固相载体在研磨过程中提供剪切力，破坏 样品组织结构，将样品研磨成更小的部分，键合的有 机相将样品组分溶解并更好地分散在载体表面。
样品在载体表面的分散状态取决于其组分的极性大小。 极性分子与载体表面未被键合的硅烷醇结合， 或形成 氢键； 弱极性分子则分散在键合相/组织基质形成的两相物质 表面。
基体分散固相萃取（MSPD，matrix solid-phase dispersion）一种快速样品处理技术。 其原理是将涂渍有C18 等多种聚合物的担体固相萃取 材料与样品一起研磨，得到半干状态的混合物并将其 作为填料装柱，然后用不同的溶剂淋洗柱子，将各种 待测物洗脱下来。根据分析物在聚合物/组织基质中 的分散和溶剂的极性将分析物迅速分离。 其优点是浓缩了传统的样品前处理中的样品匀化、组 织细胞裂解、提取、净化等过程，不需要进行组织匀 浆、沉淀、离心、pH调节和样品转移等操作步骤， 避免了样品的损失。
2. 上样 将液态或溶解后的固态样品倒入活化后的固相 萃取小柱，然后利用抽真空，加压，或离心的 方法使样品进入吸附剂。
3. 洗涤和洗脱 在样品进入吸附剂，目标化合物被吸附后，可 先用较弱的溶剂将弱保留干扰化合物洗掉，然 后再用较强的溶剂将目标化合物洗脱下来，加 以收集。
淋洗和洗脱同前所述一样，可采用抽真空、加 压或离心的方法使淋洗液或洗脱液流过吸附剂。
如Supecol公司提供了给单个固相萃取小柱加 压的单管处理塞，可方便的与固相萃取小柱配 套使用。 又如，为了能使多个固相萃取小柱同时进行抽 真空，Supecol公司提供了十二孔径和24孔径 的真空多歧管装置，可同时处理多个固相萃取 小柱。
下图给出了如何根据样品的基体（溶剂），目标化合物和干扰化 合物的性质来选择固相萃取模式的流程图。
固相萃取和固相微萃取
固相萃取和固相微萃取一、概述固相萃取（SPE）和固相微萃取（SPME）是两种常见的样品前处理技术，它们可以用于分离和富集目标化合物。
SPE通常用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。
二、固相萃取1. 原理固相萃取是一种样品前处理技术，通过将目标化合物从复杂的混合物中吸附到特定的固相材料上，然后再用洗脱剂将其洗脱出来。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将样品加入到固相柱中；（3）用洗脱剂洗脱目标化合物；（4）将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括C18、C8、Silica gel等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPE广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如，可以用SPE技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
三、固相微萃取1. 原理固相微萃取是一种无机溶剂的萃取技术，通过将特定的固相材料包裹在针头上，然后将其插入样品中进行吸附和富集目标化合物。
这种技术可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
2. 步骤（1）选择适当的固相材料；（2）将固相材料包裹在针头上；（3）将针头插入样品中进行吸附和富集目标化合物；（4）用洗脱剂洗脱目标化合物；（5）将洗脱液收集并进行进一步分析。
3. 固相材料常见的固相材料包括PDMS、CAR等。
不同的固相材料具有不同的亲水性和疏水性，因此可以选择适当的材料来富集不同类型的化合物。
4. 应用领域SPME广泛应用于环境、食品、药物等领域的样品前处理中。
例如，可以用SPME技术来富集水中的有机污染物、食品中的农药残留等。
四、比较1. 样品量SPE适用于大样品量的分析，而SPME则适用于小样品量的分析。
2. 富集效率SPE和SPME都可以有效地去除其他干扰物质，并提高目标化合物的浓度。
固相萃取操作
固相萃取操作一、引言固相萃取是一种常用的分离纯化技术，在化学、生物学等领域广泛应用。
它通过固定相材料与待提取物质之间的相互作用，实现对目标物质的分离和富集。
本文将介绍固相萃取的原理、常用材料和操作步骤，以及其在实际应用中的重要性和局限性。
二、固相萃取原理固相萃取的原理基于吸附-解吸过程。
具体而言，固定相材料表面的功能基团与待提取物质之间发生吸附作用，将目标物质从混合物中分离出来。
而后，通过改变条件（如溶剂pH、温度等），使目标物质从固定相上解吸，得到纯净的目标物质。
三、常用固定相材料1. Silica gel：硅胶是一种常用的固定相材料，其具有较高的吸附能力和化学稳定性。
硅胶可以通过改变孔径和表面官能团来适应不同的提取需求。
2. Bonded silica：固定相硅胶的表面可以修饰为特定的官能团，如脂肪酸、芳香烃等，以增强对特定物质的选择性吸附。
3. Polymer-based materials：聚合物基固定相材料具有较高的机械强度和化学稳定性，常用于对大体积样品的提取。
4. Carbon-based materials：碳基固定相材料具有较高的吸附能力和选择性，常用于提取有机物质。
四、固相萃取操作步骤1. 准备固定相材料：根据待提取物质的性质选择合适的固定相材料，并将其制备成适当的形式（如固定相柱、片剂等）。
2. 条件预处理：根据待提取物质的特性，预处理样品。
例如，对于生物样品，可以通过蛋白酶消化、酸碱调节等步骤来提取目标物质。
3. 样品加载：将预处理后的样品与固定相材料接触，使目标物质吸附到固定相表面。
可以通过溶液滴加、样品注入等方式进行样品加载。
4. 杂质去除：将非目标物质从固定相上洗脱，以减少干扰。
可以使用纯溶剂或特定的洗脱溶液进行洗脱。
5. 目标物质洗脱：改变条件，使目标物质从固定相上解吸。
可以通过调节溶剂pH、温度等参数来实现目标物质的洗脱。
6. 浓缩和洗脱溶剂去除：将洗脱溶液进行浓缩，以得到目标物质的富集样品。
固相萃取
5.5固相萃取5.5.1固相萃取的原理与类型固相萃取（solid phase extraction，简称SPE）是利用被萃取物质在液-固两相间的分配作用进行样品前处理的一种分离技术。
它结合了液-固萃取和柱液相色谱两种技术。
SPE以固体填料填充于塑料小柱中作固定相，样品溶液中被测物或干扰物吸附到固定相中，使被测物与样品基体或干扰组分得以分离。
SPE基本上只用于样品前处理，其操作与柱色谱类似，在被测物基体或干扰物质得以分离的同时，往往也使被测物得到了富集。
与溶剂萃取相比，固相萃取局有很多优势。
如被测物的回收率很高；被测物与基体或干扰物质的分离选择性和分离效率更高；操作简单、快速、易于自动化；不会出现溶剂萃取中的乳化现象；可同时处理大批量样品；使用的有机溶剂量少；能处理小体积样品。
正是因为SPE的这些优点，这一技术的发展速度之快是其他前样品处理技术所不及的。
目前，其应用对象十分广泛，特别是在生物、医药、环境、食品等样品的前处理中成为最有效和最受欢迎的技术之一。
SPE是发生在固定相和流动相之间的物理过程，其实质就是柱液相色谱的分离过程，其分离机制、固定相和溶剂选择等都与液相色谱有很多相似之处。
只不过用于样品前处理的SPE 分离要求不是很高，只需将大量基体物质或其他干扰组分与被测物分离，即对柱效的要求不高，也不需要特别好的峰形。
同液相色谱中分离柱的原理一样，固相萃取也是基于待测组分与样品基体在固定相上吸附和分配性质的不同来进行分离的。
固相萃取的目标要么将待测组分比较牢固的吸附在固定相上，从复杂基体中将待测组分分离富集出来；要么使待测组分在固定相上没有保留或保留很弱，而干扰组分或基体物质在固定相中具有较强保留，从而使样品中的基体物质或干扰物质得以除去。
采用SPE样品前处理技术除了主要用于消除干扰物质和大量样品中富集痕量组分外，还可以将被测物吸附到固定相中后用于原来不同的溶剂洗脱，达到变换样品溶剂，使之与后续分析方法相匹配的目的；可以用来脱去样品中的无机盐类，方便后续的色谱分析，特别是LC-MS分析。
固相萃取的原理
固相萃取的原理
固相萃取是一种常用的样品前处理方法，主要用于分离和浓缩目标化合物。
其原理基于化学吸附和物理吸附的作用。
固相萃取的步骤通常包括样品预处理、样品加载、洗脱和蒸发浓缩。
首先，需要对样品进行预处理，去除干扰物质。
这可以通过样品溶解、滤液、稀释和调节pH等方法来实现。
接下来，将处理好的样品加载到固相萃取柱中。
固相萃取柱内填充了特定的吸附剂，如活性炭、聚合物或硅胶等。
目标化合物会与吸附剂上的功能基团发生吸附作用。
然后，通过洗脱步骤来去除样品中的非目标化合物。
常用的洗脱剂包括有机溶剂、酸碱溶液或混合溶液。
通过调节洗脱剂的性质和浓度，可以选择性地去除特定成分。
最后，通过蒸发浓缩将目标化合物从洗脱溶液中浓缩。
这可以通过使用旋转蒸发、氮吹等方法来实现。
固相萃取的原理基于固相吸附剂与目标化合物之间的亲(相似)/疏(不相似)作用。
这种作用是基于化学性质和物理性质的差异，例如极性、酸碱性、分子大小等。
通过选择合适的吸附剂和优化操作条件，可以实现对不同化合物的选择性分离和富集。
固相萃取SPE技术
固相萃取SPE技术一、固相萃取概念及基本原理：固相萃取(Solid Phase Extraction,简称SPE)是从八十年代中期开始发展起来的一项样品前处理技术。
由液固萃取和液相色谱技术相结合发展而来。
主要通过固相填料对样品组分的择性吸咐及解吸过程，实现对样品的分离，纯化和富集。
主要目的在于降低样品基质干扰，提高检测灵敏度。
固相萃取的基本原理和方法：SPE 技术基于液-固相色谱理论，采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化，是一种包括液相和固相的物理萃取过程；也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。
固相萃取(SPE)是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。
较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量良溶剂洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。
也可选择性吸附干扰杂质，而让被测物质流出；或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。
二、固相萃取方法的优点相对于传统的液液萃取法和蛋白沉淀法，固相萃取具有无可比拟的优势：1.无需特殊装置和材料,操作简单2.集样品富集及净化与一身，提高检测灵敏度的最佳方法3.比液液萃取更快，节省溶剂4.可自动化批量处理5.重现性好三、固相萃取的分类固相萃取填料按保留机理分为：正相:Silica,NH2,CN,Diol,Florisil,Alumina反相：C18,C8,Ph,C4,NH2,CN,PEP,PS等离子交换：SCX,SAX,COOH,NH2等混合型：PCX,PAX,C8/SCX等按填料类型共分为4类：1．键合硅胶：C18(封端),C18-N(未端),C8,CN,NH2,PSA,SAX,COOH,PRS,SCX,Silica,Diol。
在SPE中最常用的吸附剂是硅胶或键合相的硅胶即在硅胶表面的硅醇基团上键合不同的官能团。
其pH适用范围2-8。
键合硅胶基质的填料种类较多，具有多选择性的优点。
固相萃取分类
固相萃取分类固相萃取（Solid-phase extraction，简称SPE）是一种常用的样品前处理方法，广泛应用于化学分析、环境监测、食品安全等领域。
它通过将待分析样品中的目标化合物吸附到固定相上，再用洗脱剂将目标化合物从固相上洗脱下来，从而实现对目标化合物的分离和富集。
固相萃取的分类主要包括以下几种：1. 正相固相萃取（Normal phase solid-phase extraction）：正相固相萃取是指固定相表面具有极性官能团，适用于极性化合物的富集。
常用的固定相材料包括硅胶、氨基硅胶等。
正相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的亲和作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
2. 反相固相萃取（Reverse phase solid-phase extraction）：反相固相萃取是指固定相表面具有疏水性官能团，适用于非极性或疏水性化合物的富集。
常用的固定相材料包括C18、C8等疏水性材料。
反相固相萃取的原理是通过样品溶剂与固定相之间的疏水作用，使样品中的目标化合物在固定相上发生吸附。
随后，使用洗脱剂将目标化合物从固定相上洗脱下来。
3. 混合模式固相萃取（Mixed-mode solid-phase extraction）：混合模式固相萃取是指固定相表面同时具有正相和反相性质的官能团，适用于同时富集极性和非极性化合物的样品。
通过在固定相上引入具有不同官能团的化合物，可以实现对不同性质的化合物的选择性富集。
4. 选择性固相萃取（Selective solid-phase extraction）：选择性固相萃取是指通过选择特定的固定相材料或添加适当的修饰剂，实现对特定化合物的选择性富集。
常用的选择性固相萃取方法包括分子印迹固相萃取、固相微萃取等。
分子印迹固相萃取通过在固相上引入与目标化合物具有亲和性的模板分子，实现对目标化合物的高选择性富集。
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柱管由血清级的聚丙烯制成， 一般做成注射器形状。 烧结垫除了能固定固定相外， 还能起一些过滤作用。 固定相是 SPE 柱中最重要 的部分。
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2、柱形式
SPE柱（cartridge）最普遍使用的形式
SPE盘（disk）
固相微量萃取 （solid phase microextraction ,SPME ）
产品编号： C11396 产品型号： Power-Prep/GPC 主要特点 1.单一样品净化 2.错误少，回收率高 3.自动运行，无需照看 4.增加分析速度和精度 5.溶剂消耗量低
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七、固相萃取的应用
环境化学分析中的应用 药学应用
生物样本分析
吉尔森四通道自动固相萃取仪
型号：ASPEC Xli
自动处理108个样品，同时 平行进行四个样品的固相 萃取 高处理量，适合LC-MS及GC 使用1ml和3ml标准SPE柱 处理后的样品可转移至普 通试管、密封的标准2ml自 动进样瓶以及96孔反应板 可在4-40℃范围控制温度
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SPE 215多通道固相萃取系统
医药/环保/刑事鉴定中自动 样品前处理 自动进行固相萃取，可多组 份收集 无人为影响，无乳化，少溶 剂 高回收率，高重现性，高效 率,用于各种商品萃取柱 自动记录资料，便于GLP管理 可连接HPLC／GC／GC－MS 处理大量样品可选ASPECXL4
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固相萃取自动工作站
产品编号：C10928 产品型号： Auto Trace, Rapid Trace
原产地：美国
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技术参数
1.计算机程序控制 2.使用正压泵，加快萃取速度 3.可以配合自动浓缩工作站使用，自动浓缩 萃取出来的样品
1.预先编程安装好的EPA标准方法，可以修改参数从而发展新 方法 2.全自动传送所有必须溶剂;自动直接在原始样品瓶中处理样 品; 3.彻底全面自动清洗样品瓶; 4.自动把SPE过滤盘得到的萃取物传输到收集瓶中; 5.自动清洗萃取器，为处理下一个样品作准备。
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全自动样品净化系统和固相萃取仪
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吉尔森单通道全自动固相萃取仪
产品编号：C10348 产品型号：ASPEC XL 原产地：法国 特点： 1.可处理108个样品 2.15个无限量溶剂及12 个250ml试剂瓶 3.可选配在线浓缩功能 4.可实现分步收集
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3、真空处理装臵
1.SPE 柱； 2 .真空表 3 .安全阀;4 .抽空橡管 5 .定位槽； 6. 定位轴 7.缸体； 8 .下支架； 9 .上支架； 10 .试管 ( 24 支）；11 .支脚； 12 .上盖； 13 .放空阀； 14 .插管头（12 个）； 15 .封堵头（12 个）
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环境化学分析中的应用
水中污染物的分析 农药 富集痕量有机化合物
酚类
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水中有机污染物分析
近年来随着化学工业的发展和农药的大 量使用导致自然环境中某些水体、土壤、大 气和生物体中有机污染物超过法定限量。固 相萃取作为一种新型的样品处理技术已广泛 用于水中有机污染物的痕量富集。 SPE 中使水样通过固相萃取小柱，分析物 吸附到固定相上，然后通过热脱附或用溶剂 将分析物洗脱下来，浓缩、定容、分析。
主要特点
1.计算机程序控制 2.可以同时处理多达6个水样 3.可以使用至少4种淋洗液 4.降低劳动力费用 5.减少暴露在危险试剂前的机会
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全自动固相萃取系统
产地： 美国Horizon公司
型号： SPE-DEX®4790
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主要特点：
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影响因素
分析物在极性或非极性溶剂中的溶解度； 分析物有无可能离子化； 分析物有无可能与固定相形成共价键； 不需要的组分与分析物在固定相结合点上 的竞争程度 。
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溶剂的选择
萃取的不同步骤对溶剂的要求不同。
预处理---初溶剂应与洗脱溶剂一样强或强于洗脱 溶剂；终溶剂应该与样品溶剂性质相似 加样---溶解样品的溶剂必须较弱 淋洗---淋洗溶剂要略强于或等于上样溶剂，但不 能强到可以洗脱任何一个分析组分的程度 分析物洗脱---选择的溶剂不能太强
SPE 技术基于液相色谱的原理，可近似 看作一个简单的色谱过程 。 SPE法是根据被萃取组分与样品基质及其 它成分在固定相填料上作用力强弱的不 同而使它们彼此分离。
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定 义
（一）通过样品中的待测成分及杂质在液相与固
定相之间的相互作用的不同而达到分离的方法。
（二）固相萃取法是利用选择性吸附与选择性 洗脱的液相色谱法分离原理，使液体样品通过 吸附剂保留其中某一组分，再选用适当溶剂冲 去杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱，从而达到 快速分离净化与浓缩的目的。
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4、固相萃取装臵图
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三、萃取的类型
键合硅胶-SPE 聚合物吸附剂-SPE 免疫亲和吸附剂-SPE 分子嵌入聚合物-SPE
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萃取类型---键合硅胶SPE
键合硅胶-SPE 最常用的吸附剂是表面键合 C18 的多孔硅胶颗粒或其他亲水烷基。 键合硅胶是通过有机硅和活性硅的反应形成 的 。 最通常使用的非极性吸附剂是十八硅烷 （octadecyl silane）键合到硅基质上叫C18 。
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基本概念
保留和洗脱
容量和选择性
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保留和洗脱
“保留”是一种存在于吸附剂和分离物分 子间吸引的现象 ，造成当样品溶液通过 吸附剂床时，分离物在吸附剂上不移动。 “洗脱”是一种保留在吸附剂上的分离物 从吸附剂上去除的过程，这通过加入一种 对分离物的吸引比吸附剂更强的溶剂来完 成。
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容量和选择性
吸附剂的容量是在最优条件下，单位吸 附剂的量能够保留一个强保留分离物的 总量。
选择性是吸附剂区别分离物和其他样品 基质化合物的能力。
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固相萃取的简要过程
（1）一个样品包括分离物和干扰物通过吸附剂； （2）吸附剂选择性地保留分离物和一些干扰物， 其他干扰物通过吸附剂； （3）用适当的溶剂淋洗吸附剂，使先前保留的干 扰物选择性地淋洗掉，分离物保留在吸附剂床上； （4）纯化、浓缩的分离物从吸附剂上淋洗下来。
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萃取类型---聚合物吸附剂-SPE
聚合物吸附剂-SPE在一些方面弥补了硅 胶键合-SPE的不足。 一种新型的聚合物反相吸附剂-聚合二乙 烯苯-N-乙烯吡咯烷酮 。
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萃取类型---免疫亲和吸附剂-SPE
抗体对抗原的键合是空间互补性的结果， 是分子间加和的一个功能，这意味着抗 体也能键合到结构和抗原相似的其他分 析物上，称为交叉反应性。 为了避免非特定的相互作用，选择性吸 附剂是非常重要的，这种吸附剂应该是 化学和生物惰性、易活化和有亲水性。
加到萃取柱上的试样量取决于： 萃取柱的尺寸（填料量）和类型 在试样溶剂中试样组分的保留性质 试样中分析物 基质组分的浓度等因素
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除去干扰杂质
通过调节清洗溶剂的强度和体积，尽可能多地 除去能被洗脱的杂质。 根据不同强度下分析物的洗脱廓形，决定清洗 溶剂合适的强度和体积。
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Orochem固相萃取装臵及小柱
产品编号： C11001 原产地： 美国Orochem 仪器介绍： 各种规格的SPE小柱 及SPE抽真空装臵，适 合蛋白质组及DNA/RNA 样品纯化的各种96孔板， 氮吹浓缩仪，全自动样 品加样系统等。
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a 吸附柱选择；
b 柱条件化；
c 过水样；
d 柱纯化；
e 目标物解吸附
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柱预处理
柱预处理有两个目的： 一个目的是除去填料中可能存在的杂质； 另一个目的是使填料溶剂化，提高固相萃取 的重现性。
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加样
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萃取类型---分子嵌入聚合物-SPE
分子嵌入聚合物（MIP）是高稳定的聚合物。
在模板和分子间选择性依靠氢键、离子和 亲水性相互作用。
必须从聚合物上去除模板分子。
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四、萃取的操作 预处理 加样 除去干扰杂质 分析物的洗脱和收集
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五、萃取条件的选择
固定相的选择