一個樣品的分析過程,包括樣品的采集、分析前的樣品處理、分析、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果報(bào)告。在這個過程中,樣品前處理是最繁瑣、最花時(shí)間的步驟。不僅會涉及到工作效率的問題,同時(shí),樣品前處理還是影響分析數(shù)據(jù)精確度和準(zhǔn)確度的主要因素之一。SPE技術(shù)中萃取回收率衡量著檢測分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,除了分析儀器帶來的誤差對回收率的影響之外,在固相萃取中還有以下因素影響著回收率。
一、pH對固相萃取回收率的影響
根據(jù)吸附機(jī)理,固相萃取主要分為正相保留模式、反相保留模式、離子交換作用模式。
# 正相保留模式
我們所使用的溶劑多為非極性的有機(jī)溶劑,pH對正相保留的影響并不是很大。
# 反相保留模式
調(diào)節(jié)pH的主要目的是使目標(biāo)化合物或者雜質(zhì)充分質(zhì)子化,保持分子狀態(tài)。以硅膠鍵合十八烷基碳鏈(C18小柱)為例,對于現(xiàn)在的商品化鍵合硅膠固相萃取小柱,其封尾率最多在70%左右,還有30%的硅羥基存在。當(dāng)化合物處于離子狀態(tài)時(shí),C18對化合物的容量因子會大大降低。
當(dāng)分析部分堿性化合物時(shí),若萃取環(huán)境的pH同時(shí)使堿性目標(biāo)化合物和硅羥基解離帶相反電荷,按照正常的非極性洗脫方法是無法將目標(biāo)化合物洗脫出來的,因?yàn)閴A性目標(biāo)物與硅羥基之間形成了相反電荷之間的靜電吸引,必然導(dǎo)致回收率降低。當(dāng)分析部分酸性化合物時(shí),也要注意控制pH,例如,呈離子態(tài)的酸性除草劑在C18柱上基本不保留或很少保留。而在萃取前對樣品溶液進(jìn)行酸化,使其呈中性狀態(tài),就可以提高回收率。
# 離子交換作用模式
關(guān)于pH對離子交換的影響,我們已經(jīng)在前期文章:《掌握這些固相萃取知識,你就能成為實(shí)驗(yàn)室最靚的仔》中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
二、流速對固相萃取回收率的影響
在固相萃取中,流速主要包括:活化流速、控制樣品通過SPE柱的流速和從SPE柱上洗脫目標(biāo)化合物的流速。
# 活化流速
活化主要是使吸附劑填料上官能團(tuán)充分舒展開來,提高對目標(biāo)化合物的吸附效率,從而提高萃取回收率。此外,還可以除去商品化小柱中可能存在的雜質(zhì)和干擾物。對流速的要求是不能太快,一般保持在1mL/min。
樣品通過SPE柱的流速和從SPE柱上洗脫目標(biāo)化合物的流速也是兩個十分重要的因素。從下圖可以看出:隨著流速的增加,SPE小柱理論塔板數(shù)降低;而且塔板數(shù)越高,所受流速的影響越大。
此外,流速過快也有可能造成柱穿透,引起渠道效應(yīng)。
對于樣品通過SPE柱的流速和從SPE柱上洗脫目標(biāo)化合物的流速,也建議不超過1mL/min。
三、SPE柱容量對回收率的影響
SPE小柱中填料的質(zhì)量影響著其吸附容量,吸附容量指的是在特定條件下,一定質(zhì)量的吸附劑能夠保留的化合物(包括目標(biāo)化合物和部分干擾物)的總質(zhì)量。常見規(guī)格吸附容量如下:
# 硅膠基質(zhì)
柱容量不超過SPE填料質(zhì)量的5%,例如100 mg/1mL的C18小柱可以保留5mg的化合物。
# 聚合物基質(zhì)
柱容量是硅膠基質(zhì)吸附劑的3倍,例如100 mg/1mL的BRP小柱可以保留15mg的化合物。
# 離子交換吸附劑
交換容量為0.25-1mmol/g,1mmol/g表示1g吸附劑能吸附1mmol的一價(jià)帶電物質(zhì)。
所以在固相萃取中根據(jù)上樣量來選擇合適的填料規(guī)格至關(guān)重要,當(dāng)上樣量超過了吸附劑填料的吸附容量,目標(biāo)化合物就不再被吸附劑所保留,而是會隨樣品基質(zhì)流出SPE小柱,導(dǎo)致回收率下降。
以上就是影響SPE回收率的常見因素,希望能夠引起小伙伴們在固相萃取操作中的重視;另外,月旭科技在固相萃取技術(shù)產(chǎn)品中,已經(jīng)推出了多種基質(zhì)的SPE小柱,想了解更多有關(guān)SPE小柱的相關(guān)信息,請咨詢月旭當(dāng)?shù)劁N售同事,我們將竭誠為您服務(wù)。