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目标化合物 | 酸性化合物 | |
典型应用 | 生物样品(比如血液、尿液)中带有羧基、酚羟基的药物 生物样品中的有机酸 农产品中的酸性农药 | |
样品溶液 | 用pH值比酸性化合物的pKa至少高两个单位的溶液溶解样品，通常使用pH值为7的醋酸钠水溶液或5%氨水溶液，在这一溶剂体系下，目标化合物给出质子，呈阴离子形态； | |
操作流程 | ||
活化/平衡 | 样品溶剂为非极性溶剂时，用样品溶剂来活化并平衡；样品溶剂为极性溶剂时，先用水溶性有机溶剂活化，再用样品溶剂平衡； | |
上 样 | 将溶有目标化合物的样品溶液加入小柱； | |
淋 洗 | 依次用水和有机溶剂淋洗； | |
洗 脱 | 用pH值比酸性化合物的pKa至少低两个单位的水溶液或有机溶剂溶液洗脱。比较常用的洗脱液为甲酸水溶液和甲酸甲醇溶液。 | |
酸性化合物会以中性态和解离质子态两种形式存在，其中解离质子形态带负电荷，能够被阴离子交换吸附剂保留，而中性态酸性化合物则不能；当样品溶液的pH值比酸性化合物的pKa高2个以上单位时，解离质子形态的酸性化合物将占全部化合物的99%以上(根据酸碱电离平衡计算得出)，这有利于吸附剂保留酸性化合物。 在洗脱步骤中，为了打断吸附剂与酸性化合物阴离子之间的作用力，应使溶液体系具有较低的pH值以使解离态的酸性化合物结合质子，进而转化为中性化合物被洗脱；当溶剂体系的pH值比酸性化合物的pKa低2个以上单位，中性态的酸性化合物将占全部化合物的99%以上，这有利于酸性化合物离开吸附剂。 | ||
操作 | 目的 |
活化/平衡：3 mL甲醇活化，3 mL水平衡； | 活化：用甲醇除去吸附剂中的干扰物，并使吸附剂上的疏水基团展开； 平衡：用水洗去活化过程进入吸附剂的甲醇，为上样创造合适的溶剂环境； |
上 样：加入3 mL样品溶液； | 样品溶液通常为纯水溶液或含少量甲醇的水溶液，此时溶剂体系的极性较强，弱酸性、弱碱性以及中性有机化合物会通过反相机制被吸附剂上的疏水基团保留； |
淋 洗：3 mL 5%甲醇水溶液淋洗； | 除去蛋白质、无机盐以及其他水溶性干扰物； |
洗 脱：3 mL纯甲醇洗脱，收集洗脱液； | 用极性较弱的甲醇能够破坏目标化合物与吸附剂疏水基团间的非极性相互作用(亦即反相作用力)，将目标化合物洗脱下来； |
蒸干并用合适的溶剂重新溶解； | 使样品浓缩，并改变溶剂以方便仪器分析。 |
操作 | 目的 |
活化/平衡：3 mL甲醇活化，3 mL水平衡； | 活化：用甲醇除去吸附剂中的干扰物，并使吸附剂上的基团展开； 平衡：用水洗去活化过程进入吸附剂的甲醇，为上样创造合适的溶剂环境； |
上 样：加入3 mL酸化样品溶液； | 吸附剂上的磺酸基团因解离性较强始终呈阴离子状态，而在低pH值下，碱性化合物(主要为胺基化合物)结合质子呈阳离子状态，两者间存在库仑力从而保留住碱性化合物；中性化合物通过反相机制被保留；酸性化合物的离子化被抑制，通过反相机制被保留； |
淋洗一：3 mL 0.1 mol/L HCl淋洗； | 增强阳离子态的碱性化合物与磺酸基团间的库伦力；除去蛋白质和盐， |
淋洗二：3 mL 纯甲醇溶液淋洗； | 纯甲醇能打断非极性相互作用(亦即反相作用力)，除去通过反相机制保留的干扰物，并洗脱未解离的酸性化合物和中性化合物； |
洗脱：3 mL 5%氨水甲醇溶液洗脱； | 氨水能中和碱性化合物结合的质子，使碱性化合物变为中性，打断了碱性化合物与磺酸基团间的库仑力，而甲醇则破坏了碱性化合物与吸附剂上疏水基团间的非极性相互作用，碱性化合物被洗脱； |
蒸干并用合适的溶剂重新溶解； | 使样品浓缩，并改变溶剂以方便仪器分析。 |
操作 | 目的 |
活化/平衡：3 mL甲醇活化，3 mL 2%甲酸水溶液平衡； | 活化：用甲醇除去吸附剂中的干扰物，并使吸附剂上的基团展开； 平衡：用水洗去活化过程进入吸附剂的甲醇，甲酸则向吸附剂上的己二胺基提供质子，使离子交换位点呈阳离子态，为保留强阴离子目标化合物创造合适的溶剂环境； |
上样：加入3 mL样品溶液； | 强酸性化合物在水溶液中始终以阴离子形式存在，与吸附剂上的阴离子交换位(亦即阳离子化的己二胺基)点间存在库仑力，因而被保留；中性化合物通过反相机制保留；酸性化合物的离子化被抑制，通过反相机制被保留； |
淋洗一：3 mL 2%甲酸水溶液淋洗； | 增强强酸性化合物阴离子与己二胺基阳离子间的库伦力，使强酸性化合物被稳定保留；除去蛋白质和盐； |
淋洗二：3 mL 纯甲醇溶液淋洗； | 纯甲醇能打断非极性相互作用(亦即反相作用力)，除去通过反相机制保留的干扰物，并洗脱解离的碱性化合物、中性化合物以及未解离的酸性化合物； |
洗脱：3 mL 5%氨水甲醇溶液洗脱； | 氨水能够中和吸附剂上己二胺基结合的质子，使离子交换位点变为中性，打断了强酸性化合物与离子交换位点间的库仑力，而甲醇则破坏了反相作用力，强酸性化合物被洗脱； |
蒸干并用合适的溶剂重新溶解； | 使样品浓缩，并改变溶剂以方便仪器分析。 |
操作 | 目的 |
活化/平衡：3 mL甲醇活化，3 mL水平衡； | 活化：用甲醇除去吸附剂中的干扰物，并使吸附剂上的基团展开； 平衡：用水洗去活化过程进入吸附剂的甲醇，为上样创造合适的溶剂环境； |
上样：加入3 mL中性或碱性样品溶液； | 吸附剂上的季铵基团因解离性较强始终呈阳离子态，而中性或碱性条件下，酸性化合物解离成阴离子，两者间存在库仑力从而使酸性化合物被保留；中性化合物和碱性化合物通过反相机制被保留； |
淋洗一：3 mL 5%氨水溶液淋洗； | 增强酸性化合物阴离子与季铵基团间的库仑力，使酸性化合物被稳定保留；除去蛋白质和盐； |
淋洗二：3 mL纯甲醇淋洗； | 纯甲醇能打断非极性相互作用(亦即反相作用力)，除去反相机制保留的干扰物，并洗脱中性和未解离的碱性化合物； |
洗脱：3 mL 2%甲酸甲醇溶液； | 甲酸给出质子，使阴离子态的酸性化合物结合质子呈中性，库伦力被打断，而甲醇则破坏了反相作用力，酸性化合物被洗脱； |
蒸干并用合适的溶剂重新溶解； | 使样品浓缩，并改变溶剂以方便仪器分析。 |
操作 | 目的 |
活化/平衡：3 mL甲醇活化，3 mL 5%氨水溶液平衡； | 活化：用甲醇除去吸附剂中的干扰物，并使吸附剂上的基团展开； 平衡：用水洗去活化过程进入吸附剂的甲醇，氨水则能结合吸附剂上羧基给出的质子，使离子交换位点(羧基)呈阴离子态，为保留强阳离子目标化合物创造合适的溶剂环境； |
上样：加入3 mL中性或碱性样品溶液； | 强碱性目标化合物在水溶液中始终以阳离子形式存在，与吸附剂上的离子交换位点(阴离子化的羧基)间存在库仑力，因而被保留；中性化合物通过反相机制被保留；普通碱性化合物的离子化被抑制，通过反相机制被保留； |
淋洗一：3 mL 5%氨水溶液淋洗 | 增强强碱性化合物阳离子与羧基阴离子间的库伦力，使强碱性化合物被稳定保留；除去蛋白质和盐； |
淋洗二：3 mL纯甲醇淋洗； | 纯甲醇能打断非极性相互作用(亦即反相作用力)，除去离子化的酸性化合物、中性化合物以及弱碱性化合物； |
洗脱：3 mL 2%甲酸甲醇溶液； | 甲酸给出质子，使吸附剂上阴离子态的羧基结合质子呈中性，强碱性化合物与吸附剂间的库伦力被打断，而甲醇则破坏了反相作用力，强碱性化合物被洗脱； |
蒸干并用合适的溶剂重新溶解； | 使样品浓缩，并改变溶剂以方便仪器分析。 |
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