主题：【第八届原创】水样品SPE的方法选择

水样品SPE的方法选择

分子极性
•      对于非离子分析物，或处于电中性状态的可离子化分析物，分子极性将决定其在反相吸附剂上的保留效果。
•      对于水样品，水是极性的，在水中溶解度高的分析物，极性也强。
•      选择方法前，首先可获取分析物的中水溶解度数据，以判断分析物极性。
•      根据经验，水中溶解度小于1000mg/L的溶质具有中等或弱极性，用反相硅胶吸附剂如C18是效果很好的。
•      如果水中溶解度大于1000mg/L，极性为中等或较强，推荐用石墨化炭和SDB（styrene-divinylbenzene）吸附剂，因为它们的容量远大于C18。

非极性分析物

例如：水中多环芳烃SPE回收率

可见，水样中加入甲醇使其回收率明显提高。主要原因之一，是甲醇的加入降低了分析物在容器（和管路）内壁上的吸附。

弱极性非离子分析物
•      水样品中，中等极性非离子分析物的SPE相对简单，即使很少甚至不加入有机溶剂也可顺利得到较好的回收率。
•      例如，水中毒死蜱，C18盘47mm，用丙酮-甲醇-水活化，上样1L水（0.05%甲醇），丙酮-正己烷洗脱，经脱水、浓缩，GC-ECD检测，回收率93%。

极性非离子分析物——离子强度
•      水样品中加入盐，通常为NaCl，0-3.5%，有时可加至饱和（35%），会提高水样中离子强度，促进有机分析物向反相吸附剂上的分配。

中等极性可电离分析物——水中的电离平衡
•    当可离子化的分析物在水中存在以下电离平衡时，

HA=H+A

•      根据Henderson-Hasselbach方程

pH=pKa+logA/HA

                                                                                                                                                            ——式中，A是共轭酸HA的共轭碱。
•      当pH=pKa时，=
•      当pH比pKa大2个单位时，A形态占约99%
•      当pH比pKa小2个单位时，HA形态占约99%
•      对于有机酸：A是带负电荷的离子，HA形态在反相吸附剂上保留较强
•      对于有机碱：A是不带电荷的分子，A形态在反相吸附剂上保留较强
•      因此，对于反相SPE系统，适当的pH对可离子化分析物的萃取效果非常关键

    反相SPE中，应获得 分析物pKa值，并将 pH调节至与pKa相差2个单位以上，且使分子呈中性。

极性可电离分析物
•      如果通过调pH值使分子呈中性后，分子极性仍然较强，则需要使用离子交换模式SPE。可根据分析物特点选择以下方式——

•      需要注意的是，离子交换对样品流速敏感，应使水样通过SPE介质速度尽量慢且稳定。

同时具有正负电荷的可电离分析物——药品
•      这时我们使用的是LabtechPLS或WatersOasisHLB，亲脂亲水平衡型吸附剂。
•      例如，
        •水中头孢克洛抗生素的SPE-HPLC测定。
        •200mL水样中加入100mgEDTA-Na2，混匀。
        •调节pH=2.0，平衡30min。
        •HLB小柱，甲醇-水-酸性水活化；
        •上样；
        •酸性水淋洗EDTA-Na2；
        •甲醇洗脱。
        •浓缩后，HPLC测定。
        •回收率102.3%

洗脱
•      水样经过吸附剂后，水会吸附于吸附剂表面，如不除去，将影响非极性有机溶剂（后续为GC检测）的洗脱。可采取两种方式——