固相萃取仪(SPE)作为一种高效的样品前处理技术，其性能受多种因素影响，包括固定相选择、样品特性、操作条件、柱容量及环境因素等。以下从关键影响因素出发，结合实验原理与实际应用进行系统分析：
一、固定相(SPE柱)的选择与性能
1. 填料类型与极性匹配
SPE柱的固定相需根据目标化合物的极性、电荷及分子大小选择。例如：
- 反相C18柱：适用于非极性或弱极性物质(如环境污染物)，但需注意硅胶基质表面硅羟基在pH>4时的离子化效应。
- 正相柱：用于极性物质，受pH影响较小。
- 离子交换柱：通过调节pH控制目标物的离子化状态，实现选择性吸附(如阴离子交换柱吸附碱性物质)。
2. 柱容量与突破体积
- 柱容量指填料对目标物的最大吸附量，硅胶基质柱容量通常为填料质量的5%，聚合物基质则为其3倍。若上样量超过柱容量，目标物会过早穿透，导致回收率下降。
- 突破体积与样品浓度相关，高浓度样品需降低上样量或稀释后进样。
二、样品特性的影响
1. pH值与离子化状态
- 调节样品pH可控制目标物与干扰物的离子化状态，从而改变其在固定相上的保留行为。例如：
- 碱性物质在低pH环境下呈离子态，易与硅羟基形成静电吸引，导致C18柱回收率下降；
- 酸性物质需酸化处理以中性形态吸附于反相柱。
- 离子交换柱需通过pH调控使目标物带电，与固定将发生离子交换作用。
2. 样品基质复杂度
- 高有机溶剂含量的样品可能导致目标物在上样时不被保留(如反相柱中甲醇占比过高)。
- 颗粒物或黏度较高的样品可能堵塞柱床，影响流速稳定性。
三、操作条件的优化
1. 流速控制
- 活化流速：需适中(如1 mL/min)以确保填料官能团充分展开。
- 上样与洗脱流速：过快会导致填料浸润不充分、沟渠效应或传质效率低，推荐流速≤1 mL/min(痕量富集时≤5 mL/min)。
2. 洗脱溶剂的强度与体积
- 洗脱溶剂极性需与固定相匹配，反相柱常用甲醇或乙腈，正相柱用非极性溶剂(如己烷)。
- 洗脱体积需平衡回收率与富集倍数，可通过多次小体积洗脱优化。
四、柱处理与环境因素
1. 活化与淋洗步骤
- 活化溶剂需与固定相兼容(如反相柱用甲醇或丙酮润湿)，避免填料干燥。
- 淋洗后抽干水分可减少乳化风险，提高洗脱效率。
2. 环境与耗材质量
- 实验室温度波动可能影响填料性质(如硅胶柱在高温下溶胶化)。
- 低质量SPE柱或污染的器具会导致交叉污染或结果偏差。
五、其他关键因素
1. 交叉污染防控
- 重复使用SPE柱需再生，避免残留干扰物。
- 农残检测中常采用GCB净化色素，但需注意其解吸困难性。
2. 方法验证
- 需通过加标回收实验评估方法的准确性(回收率应达80%-115%)，并考察精密度与检测限。