固相萃取的定義? ? ? ? ?
SPE通常是一種使用裝在柱芯型裝置內的固體顆粒和色譜填充材料對樣品中的不同組分進(jìn)行化學(xué)分離的樣品制備技術(shù)。樣品幾乎始終呈液態(tài)，但特殊應用項目可能使用氣相中的某些樣品進(jìn)行。圖1顯示出一份樣品（圖示為黑色）正在使用SPE裝置進(jìn)行處理，以使組成該樣品的每種染色組分通過(guò)色譜分析實(shí)現分離。
色譜床可以用來(lái)分離一份樣品中的不同組分，從而使后續的分析測試更容易成功。例如，SPE常用來(lái)選擇性地除去干擾物。
從技術(shù)角度對此項技術(shù)給出的準確命名應該是“液相-固相萃取”；這是因為色譜顆粒是固體，而樣品則呈液態(tài)。此處所用液相色譜的基本色譜原理與高效液相色譜相同，只是使用形式與使用原因存在差異。此處使用色譜是為了在將樣品提交分析測試之前對其進(jìn)行較好的制備。
在樣品制備方面，樣品的來(lái)源非常廣泛。它們可能是生物樣本（如：血漿、唾液或尿液）、環(huán)境樣品（如：水、空氣或土壤）、食品（如：谷物、肉和海鮮）、藥品、營(yíng)養添加劑、食品、飲料或工業(yè)產(chǎn)品等。甚至蚊蟲(chóng)的頭部也可能是樣品！當科學(xué)家需要分析從蚊蟲(chóng)腦部提取出的神經(jīng)肽時(shí)，SPE是首選的樣品制備方法。
使用SPE的四種主要優(yōu)勢
使用SPE可帶來(lái)許多優(yōu)勢，但有四種主要優(yōu)勢值得特別關(guān)注。
1. 復雜樣品基質(zhì)的凈化及化合物純化
分析人員所面臨的最棘手的難題之一就是目標化合物包含在一種復雜樣品基質(zhì)中（如：谷物中的毒枝菌素，蝦中的抗生素殘留物或者血漿、血清或尿液中的藥物代謝物）的情況。樣品基質(zhì)中的大量干擾性組分或物質(zhì)與目標化合物混雜在一起會(huì )使得分析操作舉步維艱。
需要解決的首要問(wèn)題是：為了對目標化合物進(jìn)行定性和定量分析，必須將其與眾多的干擾物質(zhì)分離開(kāi)來(lái)，從而增加了分析本身的復雜性。參見(jiàn)圖2。
圖2 復雜樣品示例
此項測定可能存在穩定性差的問(wèn)題，這是因為任何微小的改變都可能會(huì )影響難分離物質(zhì)間的分辨率。
另一種考慮是存在于樣品基質(zhì)中的各種干擾物在每次進(jìn)樣時(shí)可能會(huì )蓄積導致儀器停機。如果這些干擾物能在樣品制備期間被除去，那么目標化合物就能使用一種更簡(jiǎn)單、更穩定的方法進(jìn)行分析（圖3）。此圖將位于靠上位置的原始樣品與位于靠下位置的經(jīng)SPE制備后的新樣品進(jìn)行了比較。
圖3 比較樣品基質(zhì)的復雜性
凈化樣品基質(zhì)所帶來(lái)的一個(gè)額外的優(yōu)勢是定量準確度得以提高。圖4頂部所示的化合物1的藍色譜圖最初看起來(lái)似乎是可以接受的。然而，當與其正下方用紅色顯示出的空白樣品基質(zhì)譜圖對比時(shí)可以發(fā)現，其中的確存在源自樣品基質(zhì)中的某些污染物?？肯碌淖V圖通過(guò)采用一種適當的SPE試驗方案而得出，表明同樣的化合物不存在干擾問(wèn)題，從而使得定量準確度顯著(zhù)提高。
圖4 使用更好的樣品制備方法可提高定量分析水平
圖5給出了另一個(gè)示例?？可系淖V圖表明化合物#1和#2均受到樣品基質(zhì)引起的明顯干擾?？肯碌淖V圖表明使用SPE進(jìn)行適當樣品制備后可顯著(zhù)提高結果質(zhì)量（基線(xiàn)干凈）。請注意，一條明顯更干凈的基線(xiàn)可提高分析結果的準確度。如果該樣品需要對化合物進(jìn)行分離和純化，那么也可以獲得一種純度明顯更高的萃取物。
圖5 使用SPE技術(shù)顯著(zhù)改善基線(xiàn)質(zhì)量
2. 減少質(zhì)譜應用中的離子抑制或離子增強現象
復雜樣品基質(zhì)帶來(lái)的第二種問(wèn)題在我們觀(guān)察質(zhì)譜輸出圖譜（LC/MS或LC/MS/MS）時(shí)可以看到。為了獲得適當的質(zhì)譜響應信號（靈敏度），必須使該化合物離子化。如果該化合物離子的形成因樣品基質(zhì)干擾物而受阻，那么相應的信號強度也會(huì )大大減弱。
我們可以在圖6中看到這種效應?？可系馁|(zhì)譜圖代表了目標化合物以生理鹽水作為溶劑進(jìn)樣時(shí)所獲得的信號?？肯碌膱D譜表明當相同的化合物在人血漿中進(jìn)行分析時(shí)引起信號響應顯著(zhù)降低（抑制比例>90%）。在靠下的圖譜中，只進(jìn)行了一個(gè)常見(jiàn)的蛋白沉淀步驟。這種技術(shù)不能清除可引起離子抑制的基質(zhì)干擾物，從而導致信號響應差。
圖6 關(guān)于樣品基質(zhì)引起的離子抑制示例
圖7給出了關(guān)于這種抑制效應的另一個(gè)較好示例。在質(zhì)譜圖的靠上圖譜中（血漿樣品僅經(jīng)過(guò)蛋白沉淀處理），我們可以看到80%的特非那定峰受到抑制。在靠下的圖譜中（相同的樣品使用SPE方法處理），我們所觀(guān)察到的離子抑制極小。去除樣品基質(zhì)中的干擾物有利于該化合物離子得以正確形成，從而獲得了較好的信號。
圖7 適當的SPE可減少離子抑制
在有些情況下，源自樣品基質(zhì)的干擾物可能會(huì )增加某種化合物的信號，這叫做離子增強，可導致響應值偏高。適當的SPE方法可通過(guò)將干擾物與該化合物分離開(kāi)來(lái)而最大限度減弱這種效應，從而使響應值更準確。
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3. 能夠通過(guò)樣品基質(zhì)分餾而對化合物進(jìn)行分類(lèi)分析
分析人員可能會(huì )面對一種包含多種化合物的樣品，這時(shí)需要對其進(jìn)行分類(lèi)分離以確保后續分析效果事半功倍。例如，一種軟飲料在其配方中包含種類(lèi)多樣的化合物。這時(shí)可以開(kāi)發(fā)出一種SPE方法，以對不同類(lèi)別的化合物進(jìn)行分離，例如可根據其極性進(jìn)行分離。極性化合物可作為一種分離后的餾分而從非極性更強的化合物中收集得到。然后，可通過(guò)一種更加高效的方式分別對這兩種餾分進(jìn)行分析，因為它們的化合物更為相似。
圖8給出了關(guān)于SPE分餾效力的一個(gè)示例。在這里，一種復雜的干粉樣品（紫葡萄混合飲品）被輕易分離成4種餾分：1種完全由極性化合物組成的餾分、1種純化型紅色化合物、1種純化型藍色化合物和1種包含所有其余非極性化合物的餾分。
圖8 通過(guò)SPE進(jìn)行樣品制備?
4. 對極低濃度組分進(jìn)行痕量濃縮（富集）
分析師如今常常需要報告具有前所未有更低濃度的化合物，濃度低至萬(wàn)億分位（ppt）并且甚至更低。這些化合物在純凈樣品中的濃度通常低于分析儀器的靈敏度范圍。
分析環(huán)境樣品中的痕量污染物或者代謝物在生物液體內隨時(shí)間的變化情況就是一個(gè)可以說(shuō)明這一點(diǎn)的較好例子。圖9中靠上的圖譜表明使用原始純樣品進(jìn)行分析時(shí)，目標化合物的信號響應差。通過(guò)以SPE作為痕量濃縮策略制備樣品后再使用相同的分析條件進(jìn)行分析后所獲得的靠下的圖譜表明這種化合物的信號強度顯著(zhù)提高。根據這一結果，我們可以準確計算出純樣品中的原始化合物濃度。
圖9 痕量濃縮示例
如果沒(méi)有SPE內色譜填充材料的保留性能，那么即便是有可能采用其他樣品制備方法，也很難對特定化合物進(jìn)行痕量濃縮。?
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總結
正如我們所看到的，一根帶有色譜床的SPE柱具有四種可促進(jìn)樣品分析順利進(jìn)行的重要功能。參見(jiàn)圖10。
圖10 SPE的強大功能
