固相萃取技術的優缺點

固相萃取技術是一種樣品前處理方式，但目前該技術在國內市場的應用仍有限，這與使用方式和期望有關，也與技術本身的局限性有關。使用固相萃取技術時，一定要了解其優點和缺點。

固相萃取（簡稱SPE）技術，發展於20世紀70年代，由於其具有高效、可靠、消耗試劑少等優點，在許多領域取代了傳統的液－液萃取而成為樣品前處理的有效手段。一些傳統的介紹SPE的書籍將其歸於液相色譜的原理，這其實是引起使用不當的主要原由之一。把SPE小柱看作一根液相色譜柱，不如把它看成單純的萃取劑更合適，因為液相色譜的重點在於分離，而SPE的重點在於萃取。

固相萃取技術在樣品處理中的作用分兩種：一是淨化，二是富集，這兩種作用可能同時存在。

固體萃取和液－液萃取相比，其優點是操作方便和消耗試劑少，缺點是批次間的重複性難以保證。出現這種情況的原因在於：液體試劑的重複性好，隻要其純度可靠，不同年代的產品的物理化學性質都是可靠的。而固體萃取劑就算保證了純度，還存在著顆粒度的差異，外形的差異等液體試劑不存在的且難以衡量的因素，不同年代不同批號的萃取劑性質可能會有較大的區別。

從理論上說，固相萃取應該在色譜分析的前處理上得到很好的應用：有機溶劑用得很少，可批量處理樣品，既可富集，又能除雜質，給人印象是前處理的革命性進步。然而現實情況是，至少在國內，雖然推廣了多年，實際應用還是相當有限。這與爱游戏体育app登录入口的使用方式和期望有關，也與它本身的局限有關。

固相萃取可以作為前處理手段的一個很好補充，但是在使用時，一定要明確其優點和缺點，注意因地製宜，揚長避短。

SPE的應用優勢

哪些分析任務的前處理適合使用固相萃取技術，即用固相萃取會比普通的溶劑萃取更理想，個人認為有以下幾種情況：

水中有機物的前處理

此類常規處理基本上是用與水不相溶的有機溶劑振蕩萃取，用固相萃取的優勢在於以下幾方麵：

可以定量地重複前處理過程

溶劑振蕩的操作一般隻能要求到控製時間的程度，卻無法控製振蕩頻率，強度，動作，爱游戏体育app登录入口知道，每個人的振蕩動作是不同的，就是同一個人，也很難保證始終劃一的動作。所以說，溶液萃取的動作是不定量，不能重複的。

而在應用固相萃取時，比較容易保持過柱和洗脫速度的均一和穩定，因此，固相萃取的萃取過程是可以重複，可定量的。

現場處理

水中有機物的分析有一個長期困擾爱游戏体育app登录入口的瓶頸。有機物在池塘水庫等環境中能保持相對穩定，但是一旦進入采樣瓶這個小環境中，就會迅速發生變化。現場分析要求最多不能超過4 h，可一般的情況是，從取水回到實驗室的時間就遠遠不止4 h了，樣品發生了變化，分析結果的可靠性可想而知。

如果引入固相萃取技術，由於其設備簡單，體積小，易於攜帶，完全可以做到在現場一邊采樣，一邊進行前處理。采樣者帶回實驗室的是固相萃取柱，而不是水樣，這樣就能保證處理結果的可靠性。

從實際應用來說，在水的檢測中用固相萃取技術取代傳統液液萃取還有相當多的工作需要摸索，目前尚不能完全取代，但是其發展的前景很值得看好。

減少有機試劑消耗量

在處理水樣時，如果用固相萃取，則隻需要在洗脫時用到有機溶劑，用量比傳統液液萃取要少得多。對於實驗者的人身保護和環境保護有著積極的意義。

批量生物材料的藥物成分萃取

這是固相萃取在實際應用中比較成功的範例，主要是指在醫院中檢測血樣和尿樣時的前處理工作，由於對藥物成份的吸附是固相萃取的優勢，加上樣品單一，組成固定，在確定方法後很適合大規模批量的淨化操作。

免疫親和固相萃取

萃取的理想狀態是特異性富集或特異性排斥，可是不論是溶液萃取還是固相萃取，基本上是相似相溶的，最多做到“某一類”層次的萃取，而無法達到“某一種”層次的萃取。在固相萃取柱的基礎上加上免疫親和技術，可以利用其生物特異性選擇吸附，能夠達到理想的萃取效果。

實際困難在於雖然其理論很好，但是由於技術難度相對較高，可供應用的更少。

SPE的局限性

樣品局限性

固相萃取不適於處理固體樣品。對於固體，必須將其先製備為液體形態才能進行固相萃取操作，這一點就遠不如液體萃取了。

即使是液體樣品，固相萃取也有其額外的苛刻要求，即液體必須潔淨度高，不能有懸浮物或其他固體顆粒，否則會在柱前形成堵塞，無法繼續過柱及洗脫操作。所以固體樣品要製備成液體，液體樣品最好先經過過濾。相比來說，溶劑萃取就不存在這個麻煩，略帶雜質也影響不大。

結構局限性

固相萃取柱的結構很簡單，除了塑料管，就隻有篩板和填料。簡單的結構，雖然帶來了便利，也帶來了與生俱來的矛盾，一些在用溶劑萃取時永遠不會遇到的矛盾。

液麵的問題

當進行活化、淨化，洗脫等典型的固相萃取操作時，會使用不同溶劑，這時的操作要求在液麵下降到篩板時換加不同溶劑，加得太晚，會使填料中幹涸產生氣泡，影響結果的穩定性（甚至會因為溶液的張力問題而使液麵無法下降）。相反，如果加得太晚，會使加入溶液和在篩板上的原有溶液混合，產生無法預料極性的新洗脫液，使結果的可靠性大打折扣。

加液加到篩板，說得容易做起來難，如果單獨做一個樣品可以緊盯液麵操作。但是在批量操作時隻會顧此失彼，固相萃取技術實用的一個重要意義就在於方便可靠地批量處理樣品，如果這個意義削弱的話，其實用性也就大大降低。

液麵問題是製約固相萃取應用成功的主要瓶頸，雖隱蔽卻無法回避。解決的方法有兩種，一是幹脆不用理會液麵的困擾 ，每次都做到抽空溶液，這種做法倒是不會產生篩板上的溶液混合的問題，但是又會出現一個新的問題，即填料看起來是抽幹了，但實際表麵還是有數量不定的液體，每次幹涸程度不一致，也無法重複。另一種解決方法就是在使用固相萃取器時用電導探針測試，這個方法比較精確，但是也有一個新的問題，探針需要清洗，否則會有交叉汙染的可能，而且有這類裝置的固相萃取器價格一般相當昂貴。且一個探針在同一時間隻能探測一個樣品管，要同時監測一批小柱則很困難。

填料的裝填鬆緊問題

用液體萃取時爱游戏体育app登录入口從來不用考慮整個溶劑的密度是否均勻，但是對於固體填料，卻不能忽略這個問題。在同一批次甚至同一包裏的幾個小柱，加上相同溶液時，爱游戏体育app登录入口會發現液體過柱的速度是不均勻的 ，總是有快有慢。

由於生產工藝和成本的綜合考慮，固相萃取小柱不可能采用類似填充液相色譜柱的勻漿高壓法，所以填料的裝填鬆緊不均勻是必然的。這就造成一個問題，由於液體流過的速度不一樣，每次加液的時間也會不一樣，不利於同步批次處理樣品，而且回收率也會不同。看過一些公司的所謂全自動固相萃取器，其原理都有一個假設，即每根小柱的流過速度應該一致，可惜，這隻是“假”的設想。