固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃取中,固相對分離物的吸附力比溶解分離物的溶劑更大。當樣品溶液通過吸附劑床時,分離物濃縮在其表面,其他樣品成分通過吸附劑床;通過只吸附分離物而不吸附其他樣品成分的吸附劑,可以得到高純度和濃縮的分離物。
(1)保留與洗脫
在固相萃取中最常用的方法是將固體吸附劑裝在一個針筒狀柱子里,使樣品溶液通過吸附劑床,樣品中的化合物或通過吸附劑或保留在吸附劑上(依靠吸附劑對溶劑的相對吸附)。“保留”是一種存在于吸附劑和分離物分子間吸引的現象,造成當樣品溶液通過吸附劑床時,分離物在吸附劑上不移動。保留是三個因素的作用:分離物、溶劑和吸附劑。所以,一個給定的分離物的保留行為在不同溶劑和吸附劑存在下是變化的。“洗脫”是一種保留在吸附劑上的分離物從吸附劑上去除的過程,這通過加入一種對分離物的吸引比吸附劑更強的溶劑來完成。
(2)容量和選擇性
吸附劑的容量是在最優條件下,單位吸附劑的量能夠保留一個強保留分離物的總量。不同鍵合硅膠吸附劑的容量變化范圍很大。選擇性是吸附劑區別分離物和其他樣品基質化合物的能力,也就是說,保留分離物,去除其他樣品化合物。一個高選擇性吸附劑是從樣品基質中僅保留分離物的吸附劑。吸附劑的選擇性是三個參數的作用:分離物的化學結構、吸附劑的性質和樣品基質的組成。
(3)分類
①正相固相萃取所用的吸附劑都是極性的,用來萃取(保留)極性物質。在正相萃取時目標化合物如何保留在吸附劑上,取決于目標化合物的極性官能團與吸附劑表面的極性官能團之間的相互作用,其中包括了氫鍵、π-π鍵相互作用、偶極-偶極相互作用和偶極-誘導偶極相互作用以及其他的極性-極性作用。
②反相固相萃取所用的吸附劑和目標化合物通常是非極性的或極性較弱的,主要是靠非極性-非極性相互作用,是范德華力或色散力。
③離子交換固相萃取是靠目標化合物與吸附劑之間的相互作用,是靜電吸引力。