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固相萃取仪的工作原理
点击次数:19 更新时间:2026-09-29

摘要

固相萃取仪(Solid Phase Extraction,简称 SPE)是色谱检测前处理核心设备,依托固相吸附填料选择性吸附原理,完成样品净化、除杂、目标物富集。分为手动、半自动、全自动三类,通过负压 / 正压控制液体流过萃取小柱,去除基质干扰,富集痕量待测物质,为 HPLC、GC、LC-MS/MS 等仪器提供干净待测液,广泛用于环境监测、食品农产品、医药、第三方检测实验室。

一、工作原理

固相萃取基于液固吸附色谱原理,依靠填料与目标物之间疏水作用、氢键、离子交换等分子作用力,实现分离富集,整套流程分为四步:

  1. 活化平衡:有机溶剂活化固相填料,再用水相溶剂平衡小柱,创造合适吸附环境;

  2. 样品上样:样品溶液流过萃取小柱,目标物被填料吸附,大部分杂质随废液流出;

  3. 淋洗除杂:选用合适淋洗液,冲掉吸附在小柱上的干扰杂质,目标物保留在填料上;

  4. 目标物洗脱:使用强洗脱溶剂破坏吸附作用,将待测组分洗脱收集,实现浓缩。

仪器通过负压真空泵或者正压泵精准控制液体流速,保证每个通道过柱速度均匀,减少人为操作带来的误差。常用填料:C18、HLB、GCB、MCX、WAX 等,根据目标物极性选择。

二、设备结构

  • 流体执行单元:多通道萃取腔体、PTFE 管路、独立调节阀,耐甲醇、乙腈等有机溶剂;

  • 动力单元:真空泵(负压款)/ 精密正压泵;

  • 收集组件:废液托盘、样品收集管架;

  • 控制系统:触控屏,可编辑、保存多套萃取方法,设置流速、运行时间;

  • 保护配件:缓冲瓶、防倒吸接头。

三、三类固相萃取仪对比

表格

项目手动固相萃取装置半自动固相萃取仪全自动固相萃取仪
自动化人工控制流速,全程手动换溶剂自动控流速;更换溶剂、换收集管人工操作活化、上样、淋洗、洗脱全部自动,无人值守
成本低中等,性价比高设备投入较高
适用场景少量样品、方法摸索项目多变、中等样品量实验室第三方大批量、高通量检测
重复性差,人为误差大平行样 RSD 明显改善平行性最好,数据可追溯

四、产品优势

  1. 富集能力强:可处理大体积水样,把痕量污染物浓缩,提升仪器检出能力;

  2. 有机溶剂用量少,对比传统液液萃取,更环保安全;

  3. 去除基质干扰,去除色素、油脂、悬浮物,保护色谱柱与质谱检测器;

  4. 多通道并行处理,6/12/24 通道可选,单通道独立开关,可同时处理多个样品;

  5. 方法可存储调用,方便执行国标检测方法。

五、应用领域

  1. 环境监测:地表水、污水、地下水,检测多环芳烃、农药、抗生素、全氟化合物等;

  2. 食品农产品:果蔬、粮油、畜禽产品农残、兽药残留、真菌毒素净化;

  3. 医药与生物:血样、尿样中药物代谢物提取,原料药杂质富集;

  4. 公共卫生、疾控、第三方检测机构各类样品前处理。

六、使用与维护要点

  1. 整套管路、接头定期清洗,不同基质样品之间充分冲洗,防止交叉污染;

  2. 实验在通风橱内操作,有机溶剂做好防护;

  3. 负压款务必加装缓冲瓶,防止废液倒吸损坏真空泵;

  4. PTFE 接头轻拧,避免硬拧造成漏液;

  5. 实验结束排空管路废液;真空泵定期维护,更换真空泵油;

  6. 避免强腐蚀试剂长时间接触管路。

七、结语

在色谱质谱检测体系中,样品前处理直接决定检测结果可靠性。固相萃取仪替代传统液液萃取,简化富集净化流程;手动、半自动、全自动机型覆盖不同实验室通量需求,是环境、食品、医药检测实验室前处理设备,为痕量有机污染物检测提供稳定可靠的前处理方案。


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