SPE常見操作的背後原理
發布日期：2023-02-28
核心提示：SPE
答：SPExiaozhudetianliaozhuangtianyashiyihou，xingchengzhuchuang，dangrongjiliuguoxiaozhu，suduguokuaijiangdaozhilianggewenti，yigewentishiduiyujianhexiangtianliao，youyuliusukuaiershideqibunengchongfenjinrunshuzhan，yinerdaozhiqibaoliuhuoxingjiangdi；其qi次ci過guo快kuai的de流liu速su導dao致zhi小xiao柱zhu可ke能neng形xing成cheng溝gou渠qu，使shi得de填tian料liao未wei被bei充chong分fen浸jin潤run，降jiang低di了le吸xi附fu填tian料liao與yu樣yang品pin的de接jie觸chu麵mian積ji，影ying響xiang了le目mu標biao物wu質zhi的de傳chuan質zhi過guo程cheng，因yin而er導dao致zhi回hui收shou率lv降jiang低di。對dui於yu0.5-3.0mL/min的de小xiao柱zhu流liu速su通tong常chang是shi不bu會hui產chan生sheng溝gou渠qu效xiao應ying的de，另ling外wai溝gou渠qu的de形xing成cheng與yu柱zhu床chuang高gao度du有you關guan，對dui於yu薄bo膜mo型xing的de萃cui取qu膜mo片pian或huo者zhe膜mo盤pan，由you於yu橫heng截jie麵mian大da，柱zhu床chuang低di，在zai高gao流liu速su下xia不bu會hui導dao致zhi嚴yan重zhong的de溝gou渠qu效xiao應ying，因yin此ci適shi合he在zai高gao流liu速su的de大da體ti積ji水shui樣yang的de富fu集ji，對dui於yu離li子zi交jiao換huan和he特te異yi性xing吸xi附fu，填tian料liao和he分fen析xi目mu標biao物wu的de相xiang互hu作zuo用yong時shi間jian比bi常chang規gui小xiao柱zhu長chang，流liu速su的de控kong製zhi，確que保bao了le好hao的de保bao留liu效xiao果guo。SPE小xiao柱zhu的de填tian料liao裝zhuang實shi後hou，當dang通tong過guo小xiao柱zhu的de流liu速su較jiao低di時shi，液ye體ti是shi以yi層ceng流liu的de方fang式shi通tong過guo填tian料liao層ceng，將jiang填tian料liao層ceng浸jin潤run充chong分fen，濕shi潤run的de液ye麵mian截jie層ceng逐zhu級ji向xiang前qian推tui進jin，見jian附fu圖tu；當(dang)流(liu)速(su)過(guo)大(da)的(de)時(shi)候(hou)，而(er)柱(zhu)床(chuang)厚(hou)度(du)較(jiao)高(gao)時(shi)，可(ke)能(neng)會(hui)在(zai)填(tian)料(liao)內(nei)部(bu)形(xing)成(cheng)溝(gou)渠(qu)通(tong)道(dao)，液(ye)流(liu)將(jiang)通(tong)過(guo)溝(gou)渠(qu)，快(kuai)速(su)通(tong)過(guo)小(xiao)柱(zhu)，而(er)使(shi)得(de)填(tian)料(liao)的(de)浸(jin)潤(run)變(bian)得(de)不(bu)充(chong)分(fen)，這(zhe)樣(yang)將(jiang)使(shi)得(de)體(ti)與(yu)填(tian)料(liao)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)填(tian)料(liao)對(dui)目(mu)標(biao)物(wu)質(zhi)的(de)保(bao)留(liu)效(xiao)果(guo)。2、溶劑環境的pH怎麼影響化合物在小柱上的保留，為什麼我們要關注化合物的pKa值，在C18小柱中需要考慮這些因素嗎？答：首先我們來說一下，Ka指的是酸度係數，又名酸離解常數，可以理解為酸離解H離子的能力，而pKa=-lgKa，對於酸，在環境pH下存在如下平衡：
左邊的A-/HA，實際是指溶劑環境下，離子態和分子態的比例，右邊反映了左側兩者的轉化關係，取決於（pH-pKa)deshuzhidaxiao。duiyulizijiaohuanxiaozhu，baochimubiaowudelizihuaerfeifenzitai，shiyigeguanjiandian，zheduiyulizijiaohuanzuoyongjilidejiaohuanzhu，jiangzhijieguanxidaoqishiyanchengbai。erduiyuguijiaojianheC18小柱的萃取，由於矽膠（―SiOH）不能完全“封端”，在pH大於4.0的情況下，矽膠都會帶上負電荷，因而會使得能電離的化合物與矽膠作用，增強了這種附帶的次級作用理（主作用力為非極性相互作用力），而使得此類物質在矽膠-C18上的保留增強，若隻考慮C18的非極性作用力，必然會導致回收結果的不盡人意。3、中性氧化鋁，酸性氧化鋁、堿性氧化鋁，怎麼區分？答：Al2O3 的主要作用力是通過金屬鋁中心與化合物的羥基形成氫鍵來吸附，或者通過離子交換作用。中性氧化鋁（Al-N）：pH為6.5，中性氧化鋁主要通過鋁原子中心與帶有高負電荷的雜原子作用，如：N、O、P、S及富電子的芳香族化合物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O；Al2O3 + 2NaOH= 2NaAlO2(偏鋁酸鈉) + H2O酸suan化hua的de氧yang化hua鋁lv和he堿jian化hua的de氧yang化hua鋁lv，使shi得de氧yang化hua鋁lv表biao麵mian的de電dian荷he性xing發fa生sheng改gai變bian，如ru酸suan性xing氧yang化hua鋁lv帶dai正zheng電dian荷he的de中zhong心xin容rong易yi吸xi附fu陰yin離li子zi，並bing且qie產chan生sheng偶ou極ji作zuo用yong，吸xi附fu極ji性xing化hua合he物wu；而堿性則吸附極性和含陽離子官能的化合物。4、為什麼在農殘檢測過程中GCB常見於淨化模式，而不用於富集模式？答：SPE的淨化模式常被用來吸附雜質，而富集模式常被用來吸附目標物質，GCB是一種石墨化碳黑，是將炭黑在惰性氣氛下加熱到2700-3000℃hongbeiercheng，tayouliugetanyuanzigouchengpingmianliujiaoxing，bingqiecengdieercheng，duiyufangxiangpingmianfenzi，henrongyiqianru，erjuyoujiaoqiangxifufangxianghuahewudexuanzexing，duiyuqitafenxiwuyeyoujiaohaodexifuxingneng，tianliaodexifuyujiexifudexingnengjiangzhijieyingxiangtianliaodeshiyongfanwei，duiyuGCB而er言yan，其qi吸xi附fu性xing能neng較jiao強qiang，但dan是shi解jie吸xi附fu的de可ke逆ni性xing稍shao差cha，需xu要yao選xuan擇ze合he適shi強qiang度du的de溶rong劑ji來lai釋shi放fang被bei吸xi附fu的de物wu質zhi，因yin而er造zao成cheng了le解jie析xi溶rong劑ji匹pi配pei較jiao為wei困kun難nan，由you於yu其qi對dui色se素su等deng的de優you秀xiu吸xi附fu性xing能neng，因yin而er在zai農nong殘can樣yang品pin處chu理li中zhong，常chang用yong來lai吸xi附fu色se素su等deng雜za質zhi，而er不bu是shi選xuan擇ze用yong來lai保bao留liu目mu標biao化hua合he物wu。5、HLB小柱為什麼與傳統的矽膠鍵合C18不一樣，廠商建議可以不活化平衡？答：SPE小(xiao)柱(zhu)活(huo)化(hua)平(ping)衡(heng)的(de)目(mu)的(de)有(you)兩(liang)個(ge)，一(yi)是(shi)使(shi)得(de)鍵(jian)合(he)官(guan)能(neng)團(tuan)填(tian)料(liao)的(de)濕(shi)潤(run)和(he)舒(shu)展(zhan)，使(shi)之(zhi)保(bao)持(chi)對(dui)目(mu)標(biao)化(hua)合(he)物(wu)的(de)最(zui)大(da)吸(xi)附(fu)活(huo)性(xing)，另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)目(mu)的(de)就(jiu)是(shi)去(qu)除(chu)填(tian)料(liao)本(ben)身(shen)可(ke)能(neng)引(yin)入(ru)的(de)雜(za)質(zhi)。我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)矽(gui)膠(jiao)鍵(jian)合(he)C18，是在矽膠微球表麵鍵合疏水性的C18官能團，為了使得其保持對目標物的充分的吸附活性，需要在濕潤的環境上樣，在填料表層形成的液膜（活化平衡）和上樣的溶劑分子有良好的相容性，目標物在膜間進行傳質，與鍵合C18發生疏水作用而保留，C18本身不具備水浸潤性，直接上水樣，C18蜷縮，而且強的疏水性導致其與溶劑中的目標物質接觸傳質變得困難，因此活化平衡必不可少，HLB小(xiao)柱(zhu)采(cai)用(yong)聚(ju)合(he)物(wu)改(gai)性(xing)材(cai)料(liao)，增(zeng)加(jia)了(le)親(qin)水(shui)基(ji)團(tuan)，使(shi)得(de)在(zai)上(shang)樣(yang)溶(rong)劑(ji)時(shi)就(jiu)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)和(he)水(shui)溶(rong)劑(ji)互(hu)溶(rong)，因(yin)而(er)填(tian)料(liao)的(de)官(guan)能(neng)團(tuan)能(neng)在(zai)上(shang)樣(yang)溶(rong)劑(ji)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)就(jiu)與(yu)目(mu)標(biao)物(wu)分(fen)子(zi)充(chong)分(fen)接(jie)觸(chu)，而(er)發(fa)生(sheng)傳(chuan)質(zhi)，使(shi)得(de)目(mu)標(biao)物(wu)質(zhi)被(bei)充(chong)分(fen)保(bao)留(liu)住(zhu)。（1）tongchangyouyufanxiangcuiquzaihuahewudeqianchulizhongshiyongdebijiaoduo，zhengrufanxiangsepuzaisepuzhongzuoweichangjiandefenlifangfayiyang，zaifanxiangcuiquzhongdelinxiyechangweishuixianghuozhehanshuidehuanchongrongye，quchushuifen，keyibianyuhouxuganzaonongsuobuzhou。（2）有的項目，在淋洗步驟完成後，直接用一定體積的洗脫液，比如1ml的甲醇洗脫，此過程將洗脫與定容集為一步處理，前一步的處理必然對洗脫步驟的定量結果產生影響。（3）bianshirongjihurongwenti，danglinxibuzhoushiyongderongjijixingyuxituorongjidejixingchayijiaodashi，huichanshengruhuafenceng，xituozulida，xituoyebeixishidefengxiandeng，daozhixituoxiaoguodechayi，yizhiyushiyanjieguodeshibai。7、我們在使用矽膠鍵合填料類型的色譜柱的時候，出於對色譜學的常識，知道了矽膠鍵合填料一般廠商建議的pH使用範圍為2-8，那麼對於使用矽膠鍵合的填料的固相萃取小柱，是否需要嚴格遵守這樣一條規定？答：首先，我們需要了解到，廠家建議的pH2-8的耐受範圍，是為了保證色譜柱的正常使用壽命，矽膠鍵合相在超出耐受的pH範圍使用，會導致鍵合相與矽膠基質的斷裂，因此會損害色譜柱柱效和保留特性，但是我們知道這個pH耐nai受shou值zhi範fan圍wei外wai的de溶rong劑ji對dui於yu色se譜pu柱zhu的de影ying響xiang，主zhu要yao是shi一yi個ge積ji累lei性xing的de過guo程cheng，在zai溶rong劑ji衝chong刷shua下xia，逐zhu漸jian溶rong解jie而er導dao致zhi色se譜pu柱zhu性xing能neng改gai變bian和he不bu可ke逆ni，壽shou命ming減jian短duan。SPE小柱和色譜柱的一個差異就是，SPE是(shi)一(yi)次(ci)性(xing)消(xiao)耗(hao)品(pin)，在(zai)耐(nai)受(shou)的(de)溶(rong)劑(ji)範(fan)圍(wei)外(wai)，短(duan)暫(zan)時(shi)間(jian)的(de)溶(rong)劑(ji)衝(chong)刷(shua)對(dui)於(yu)小(xiao)柱(zhu)的(de)保(bao)留(liu)特(te)性(xing)影(ying)響(xiang)甚(shen)微(wei)，並(bing)不(bu)會(hui)導(dao)致(zhi)其(qi)保(bao)留(liu)顯(xian)著(zhu)差(cha)異(yi)，因(yin)此(ci)其(qi)使(shi)用(yong)的(de)pH範圍更寬，一般可以在pH值範圍1-10使用，而不會導致其結果的差異性。
編輯：songjiajie2010
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