樣品前處理-常規(guī)技術課件

樣品前處理及實際樣品分析樣品前處理及實際樣品分析氣態(tài)分離法沉淀與過濾分離萃取分離法離子交換分離法色譜分離法電分離法氣浮分離法（浮選分離）膜分離分析化學中的常用分離和富集方法氣態(tài)分離法分析化學中的常用分離和富集方法固相萃取(ＳＰＥ)：是由液固萃取和柱液相色譜技術結合發(fā)展而來的一種樣品預處理（分離、純化和濃縮）的技術。固相萃取微處理小柱通常由粒徑為40μm的各種不同的填料（活性炭、硅藻土、氧化鋁、硅膠、反相、離子交換等）壓縮于聚丙烯塑料管。它的優(yōu)點是：節(jié)省時間，交叉污染機會小，重現(xiàn)性好，回收率高。特別適用微量試液處理。原理：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。SPE操作步驟如下：一固相萃取(Solidphaseexaction)固相萃取(ＳＰＥ)：是由液固萃取和柱液相色譜技I柱的預處理

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性：除去填料中可能存在的雜質；使填料溶劑化，提高固相萃取的重現(xiàn)性。II樣品的添加

試樣溶液被加至并以一定的流速通過柱子。在該步驟分析物被保留在吸附劑上。III柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅分析物被吸附在柱子上，一些雜質也同時被吸附，選擇適當?shù)娜軇?，將干擾組分洗脫下來，同時保持分析物仍留在柱上。IV分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫在收集管中，為了提高分析物的濃度或為以后分析調整溶劑雜質，可以把收集到的分析物用氮氣吹干，再溶于小體積適當?shù)娜軇┲小柱的預處理

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性：除去樣品前處理_常規(guī)技術課件二、固相微萃取分離方法固相微萃取(SPME)是近年來國際上興起的一種簡便、快速、無溶劑的樣品分析前處理新技術。1990年由加拿大Waterloo大學的Arhturhe和Pawliszyn首創(chuàng),1993年由美國Supelco公司推出商品化固相微萃取裝置,1994年獲美國匹茲堡分析儀器會議大獎。固相微萃取分離法屬于非溶劑型萃取法，其中直接固相微萃取分離法是將涂有高分子固相液膜的石英纖維直接插入試樣溶液或氣體樣品中，對待分離物質進行萃取，經(jīng)過一定時間在固相涂層和水溶液兩相中達到分配平衡．即可取出進行色譜分析。SPME是集“采樣、萃取、濃縮、進樣”于一體，能夠與GC或HPLC聯(lián)用的新型樣品預處理技術。二、固相微萃取分離方法固相微萃取(SPME)是近年與SPE相比SPME具有以下優(yōu)點：(1)不使用有機溶劑萃取，降低了成本，避免了二次污染；(2)操作時間短，從萃取進樣到分析結束不足1ｈ；(3)樣品用量少，幾ｍL—幾十ｍL；(4)操作簡便，可減少待測組分的揮發(fā)損失；(5)檢測限達μｇ/Ｌ—ｎｇ/Ｌ水平；(6)適于揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物及不具揮發(fā)性的有機物。與SPE相比SPME具有以下優(yōu)點：

1.壓桿2．筒體3．壓桿卡持螺釘4.Z形槽5.簡體視窗6．調節(jié)針頭長度的定位器7.拉伸彈簧8.密封隔膜9．注射針管10.纖維聯(lián)結管11．熔融石英纖維返回1.壓桿2．筒體3．壓桿卡持螺釘4.Z形槽5萃取模式的選擇直接SPME模式頂空SPME模式

通過裝在注射器內石英纖維萃取頭表面的高分子涂層，對樣品中的有機物進行選擇性萃取和預富集，然后將富集了分析物的涂層立即插入氣相色譜進樣口熱解吸進樣。

固相微萃取裝置由手柄和萃取頭或纖維頭兩部分組成。萃取頭為一根1cm長，涂上不同色譜固定相或吸附劑的熔融石英纖維，可在不銹鋼套管內伸縮。固相微萃取的使用，關鍵在于“纖維頭的選擇”。這種情況類似于色譜柱的選擇，主要根據(jù)分析對象的分子量和極性。固相微處理技術適用于氣體、水樣、生物樣品（如血、尿、體液等）的萃取提取。萃取模式的選擇通過裝在注射器內石英纖維萃取頭表面的固相微萃取技術條件的選擇

纖維表面固定相表1常用固定相和適用范圍

固定相類型極性適用樣品PDMS(聚二甲基硅氧烷)PA（聚丙稀酸酯）聚乙二醇/二乙烯基苯非極性極性極性有機氯、有機磷、有機氮農(nóng)藥；藥品和麻醉品；食品中香味；揮發(fā)物；食品中咖啡因、鹵化物有機氮農(nóng)藥；脂肪酸；藥物；食品中香味、酚體液中乙醇固相微萃取技術條件的選擇纖維表面固定相固定相類型極性適常用萃取頭類型★聚二甲規(guī)氧烷類厚膜（100um）適用于分析水樣中低沸點、低極性的物質，如苯類、有機合成農(nóng)藥等；薄膜（7um）適用于分析中等沸點高沸點的物質，如苯甲酸酯、多環(huán)芳烴等★聚丙酸酯類適用于分析強極性化合物如苯酚等★活性炭適用于分析極低沸點的強親脂性物質常用萃取頭類型★聚二甲規(guī)氧烷類厚膜（100um）適用于分析樣品量、容器體積萃取時間使用無機鹽pH值衍生化加熱磁力轉子攪拌、高速勻漿、超聲波樣品量、容器體積固相微萃取法在農(nóng)藥殘留分析中的應用

SPME法在農(nóng)藥殘留分析中的應用農(nóng)藥類別分析條件除草劑殺蟲劑有機磷農(nóng)藥

有機磷農(nóng)藥

有機氯農(nóng)藥PDMS、PA、PDWS/DVB、CW/DVB,浸入式，萃取時間30min，解吸附溫度280℃，NaCl濃度4M，GC65μmCW/DVB,萃取時間大于30min，解吸附（5min，240C），NaCl濃度0.3g/ml,GC85μmPA,萃取時間30min,解吸附（2min，250℃）,GC60μmPDMS,萃取時間40min,HPLC85μmPA,浸入式，萃取(45min,55℃),解吸附（2～5min，250℃）萃取頭使用前在300℃老化3h，GC15μmXAD，85μmPA，30μmPDMS，萃取時間5～180min不等，GC20種有機氯農(nóng)藥的測定在20min內完成，GC固相微萃取法在農(nóng)藥殘留分析中的應用SPME法在農(nóng)藥殘留分析管內固相微萃取(in-tube-SPME)將萃取涂層涂在毛細管的內表面，可采用氣相色譜毛細管優(yōu)點：毛細管柱方便易得，使用壽命長，內徑小涂層薄，樣品擴散快，平衡時間短。管內固相微萃取(in-tube-SPME)將萃取涂層涂在毛In-tube-SPME－GC聯(lián)用方式

熱解析：用注射器將樣品溶液注入毛細管柱，萃取平衡后將水吹出，然后用石英壓接頭將萃取柱與分析柱連接，放入氣相色譜儀爐箱中熱解吸。這種方法不適于日常分析。

溶劑解吸：水樣用氮氣以極緩慢的流速吹入毛細管萃取柱中，再將水吹出萃取柱，將適當溶劑注入萃取柱中解吸，收集解吸溶液注入氣相色譜中分析。In-tube-SPME－GC聯(lián)用方式熱解析：用注射器將樣說明：1）萃取毛細管柱為長33cm，內徑0.53mm，膜厚3.5μm的OV-1毛細管柱；2）在11處與GC冷柱頭進樣器相連，實現(xiàn)柱上進樣。將管內固相微萃取與GC法結合，采用溶劑解吸，通過兩個六通閥的切換及氣相色譜柱內進樣技術，實現(xiàn)水中痕量有機物的在線分析。說明：1）萃取毛細管柱為長33cm，內徑0.53mm，膜厚3

三種不同涂層的毛細管柱：OV-1、SE-54、FFAP對5種芳烴的萃取效率比較。結果表明，OV-1、SE-54萃取效率高于FFAP，符合相似相溶原則。三種不同涂層的毛細管柱：OV-1、SE-54、F樣品前處理_常規(guī)技術課件應用1）固相萃取測定生物檢材中安眠酮（導數(shù)紫外）2）雙柱富集固相萃取測定鈀、鍶（FAAS）3）固相萃取富集水中多環(huán)芳烴（HPLC)4）固相微萃取富集多環(huán)芳烴GC-MS應用1）固相萃取測定生物檢材中安眠酮（導數(shù)紫外）三.超臨界流體萃取分離法超臨界流體是介于氣液之間的一種既非氣態(tài)又非液態(tài)的物態(tài)．它只能在物質的溫度和壓力超過臨界點時才能存在。超臨界流體的密度較大，與液體相仿．所以它與溶質分子的作用力很強，像大多數(shù)液體一樣，很容易溶解其他物質。另一方面，它的粘度較小，接近于氣體，所以傳質速率很高；加上表面張力小，容易滲透固體顆粒，并保持較大的流速，可使萃取過程在高效、快速又經(jīng)濟的條件下完成。二氧化碳與氨。返回三.超臨界流體萃取分離法超臨界流體是介于氣液之間的一種既非氣四.液膜萃取和微滴萃取分離法由浸透了與水互不相溶的有機溶劑的多孔聚四氟乙烯薄膜把水溶液分隔成兩相—萃取相與被萃取相；其中與流動的試樣水溶液系統(tǒng)相連的相為被萃取相，靜止不動的相為萃取相。試樣水溶液的離子流入被萃取相與其中加入的某些試劑形成中性分子(處于活化態(tài))。這種中性分子通過擴散溶人吸附在多孔聚四氟乙烯上的有機液膜中，再進一步擴散進入萃取相，一旦進入萃取相，中性分子受萃取相中化學條件的影響又分解為離子(處于非活化態(tài))而無法再返回液膜中去。其結果使被萃取相中的物質——離子通過液膜進入萃取相中。四.液膜萃取和微滴萃取分離法由浸透了與水互不相溶的有機溶劑樣品前處理_常規(guī)技術課件樣品前處理_常規(guī)技術課件微滴萃取1996年Jeannot等提出的液相微萃取(LPME)是一種建立在懸掛于微進樣器針端有機溶劑微滴基礎之上的新型試樣前處理技術，它是微型化的LLE，結合了LLE和SPME的優(yōu)點并可以根據(jù)不同的分析儀器選擇合適的萃取體積，極大的滿足了色譜儀器的檢測要求，填補了SPME在應用領域上的很多空白。微滴萃取1996年Jeannot等提出的液相微萃取(LPME樣品前處理_常規(guī)技術課件圖4動態(tài)自動化LPME圖3靜態(tài)頂空式返回圖4動態(tài)自動化LPME圖3靜態(tài)頂空式返回五.微波萃取分離法

微波萃取分離法是利用微波能強化溶劑萃取的效率，使固體或半固體試樣中的某些有機物成分與基體有效地分離，并能保持分析對象的原本化合物狀態(tài)。微波萃取分離法包括試樣粉碎、與溶劑混合、微波輻射、分離萃取等步驟，萃取過程一般在特定的密閉容器中進行。微波萃取分離法具有快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小、儀器設備簡單廉價，并可同時處理多份試樣等優(yōu)點，所以應用很廣。返回五.微波萃取分離法微波萃取分離法是利用微波能強化溶劑萃取的六.超聲波輔助萃取超聲波提取技術是近年來應用到中草藥有效成份提取分離的一種最新的較為成熟的手段。其原理主要是利用超聲波在液體中的空化作用加速植物有效成份的浸出提取。另外,還利用其次效應,如機械振動,擴散,擊碎等，使其加速被提取成份的擴散,釋放.與水煮、醇沉工藝相比，超聲波萃取的特點

（1）無需高溫。（2）常壓萃取，安全性好，操作簡單易行，維護保養(yǎng)方便。（3）萃取效率高。（4）具有廣譜性。（5）超聲波萃取對溶劑和目標萃取物的性質（如極性）關系不大。（6）減少能耗。（7）藥材原料處理量大，成倍或數(shù)倍提高，且雜質少，有效成分易于分離、凈化。（8）萃取工藝成本低，綜合經(jīng)濟效益顯著。返回六.超聲波輔助萃取超聲波提取技術是近年來應用到中草藥有效成七、微透析微透析：利用膜透析原理，微量地對細胞液進行流動性連續(xù)采樣。微透析系統(tǒng)的關鍵部件是微透析探針，它是由膜、導管及套官等組成，探針的長度一般在0.5-10mm，膜材料常用纖維素膜、聚丙烯腈膜等組成。七、微透析微透析：利用膜透析原理，微量地對細胞液進行流動性連固體樣品★萃取劑流向：Gas:C→D→E(g→l)Liq.:A→S(ex.)→B→C★新鮮溶劑循環(huán)萃取★“靜態(tài)”萃取將試樣置于索氏萃取器中，用溶劑連續(xù)抽提，然后蒸出溶劑，便可達到含量較原試樣增加上百倍的試液，有利于后續(xù)的測定。八、液固萃取----索氏(Soxhlet)萃取固體樣品★萃取劑流向：將試樣置于索氏萃取器中，用溶劑連續(xù)抽樣品前處理及實際樣品分析樣品前處理及實際樣品分析氣態(tài)分離法沉淀與過濾分離萃取分離法離子交換分離法色譜分離法電分離法氣浮分離法（浮選分離）膜分離分析化學中的常用分離和富集方法氣態(tài)分離法分析化學中的常用分離和富集方法固相萃取(ＳＰＥ)：是由液固萃取和柱液相色譜技術結合發(fā)展而來的一種樣品預處理（分離、純化和濃縮）的技術。固相萃取微處理小柱通常由粒徑為40μm的各種不同的填料（活性炭、硅藻土、氧化鋁、硅膠、反相、離子交換等）壓縮于聚丙烯塑料管。它的優(yōu)點是：節(jié)省時間，交叉污染機會小，重現(xiàn)性好，回收率高。特別適用微量試液處理。原理：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。SPE操作步驟如下：一固相萃取(Solidphaseexaction)固相萃取(ＳＰＥ)：是由液固萃取和柱液相色譜技I柱的預處理

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性：除去填料中可能存在的雜質；使填料溶劑化，提高固相萃取的重現(xiàn)性。II樣品的添加

試樣溶液被加至并以一定的流速通過柱子。在該步驟分析物被保留在吸附劑上。III柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅分析物被吸附在柱子上，一些雜質也同時被吸附，選擇適當?shù)娜軇?，將干擾組分洗脫下來，同時保持分析物仍留在柱上。IV分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫在收集管中，為了提高分析物的濃度或為以后分析調整溶劑雜質，可以把收集到的分析物用氮氣吹干，再溶于小體積適當?shù)娜軇┲?。I柱的預處理

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性：除去樣品前處理_常規(guī)技術課件二、固相微萃取分離方法固相微萃取(SPME)是近年來國際上興起的一種簡便、快速、無溶劑的樣品分析前處理新技術。1990年由加拿大Waterloo大學的Arhturhe和Pawliszyn首創(chuàng),1993年由美國Supelco公司推出商品化固相微萃取裝置,1994年獲美國匹茲堡分析儀器會議大獎。固相微萃取分離法屬于非溶劑型萃取法，其中直接固相微萃取分離法是將涂有高分子固相液膜的石英纖維直接插入試樣溶液或氣體樣品中，對待分離物質進行萃取，經(jīng)過一定時間在固相涂層和水溶液兩相中達到分配平衡．即可取出進行色譜分析。SPME是集“采樣、萃取、濃縮、進樣”于一體，能夠與GC或HPLC聯(lián)用的新型樣品預處理技術。二、固相微萃取分離方法固相微萃取(SPME)是近年與SPE相比SPME具有以下優(yōu)點：(1)不使用有機溶劑萃取，降低了成本，避免了二次污染；(2)操作時間短，從萃取進樣到分析結束不足1ｈ；(3)樣品用量少，幾ｍL—幾十ｍL；(4)操作簡便，可減少待測組分的揮發(fā)損失；(5)檢測限達μｇ/Ｌ—ｎｇ/Ｌ水平；(6)適于揮發(fā)性有機物、半揮發(fā)性有機物及不具揮發(fā)性的有機物。與SPE相比SPME具有以下優(yōu)點：

1.壓桿2．筒體3．壓桿卡持螺釘4.Z形槽5.簡體視窗6．調節(jié)針頭長度的定位器7.拉伸彈簧8.密封隔膜9．注射針管10.纖維聯(lián)結管11．熔融石英纖維返回1.壓桿2．筒體3．壓桿卡持螺釘4.Z形槽5萃取模式的選擇直接SPME模式頂空SPME模式

通過裝在注射器內石英纖維萃取頭表面的高分子涂層，對樣品中的有機物進行選擇性萃取和預富集，然后將富集了分析物的涂層立即插入氣相色譜進樣口熱解吸進樣。

固相微萃取裝置由手柄和萃取頭或纖維頭兩部分組成。萃取頭為一根1cm長，涂上不同色譜固定相或吸附劑的熔融石英纖維，可在不銹鋼套管內伸縮。固相微萃取的使用，關鍵在于“纖維頭的選擇”。這種情況類似于色譜柱的選擇，主要根據(jù)分析對象的分子量和極性。固相微處理技術適用于氣體、水樣、生物樣品（如血、尿、體液等）的萃取提取。萃取模式的選擇通過裝在注射器內石英纖維萃取頭表面的固相微萃取技術條件的選擇

纖維表面固定相表1常用固定相和適用范圍

固定相類型極性適用樣品PDMS(聚二甲基硅氧烷)PA（聚丙稀酸酯）聚乙二醇/二乙烯基苯非極性極性極性有機氯、有機磷、有機氮農(nóng)藥；藥品和麻醉品；食品中香味；揮發(fā)物；食品中咖啡因、鹵化物有機氮農(nóng)藥；脂肪酸；藥物；食品中香味、酚體液中乙醇固相微萃取技術條件的選擇纖維表面固定相固定相類型極性適常用萃取頭類型★聚二甲規(guī)氧烷類厚膜（100um）適用于分析水樣中低沸點、低極性的物質，如苯類、有機合成農(nóng)藥等；薄膜（7um）適用于分析中等沸點高沸點的物質，如苯甲酸酯、多環(huán)芳烴等★聚丙酸酯類適用于分析強極性化合物如苯酚等★活性炭適用于分析極低沸點的強親脂性物質常用萃取頭類型★聚二甲規(guī)氧烷類厚膜（100um）適用于分析樣品量、容器體積萃取時間使用無機鹽pH值衍生化加熱磁力轉子攪拌、高速勻漿、超聲波樣品量、容器體積固相微萃取法在農(nóng)藥殘留分析中的應用

SPME法在農(nóng)藥殘留分析中的應用農(nóng)藥類別分析條件除草劑殺蟲劑有機磷農(nóng)藥

有機磷農(nóng)藥

有機氯農(nóng)藥PDMS、PA、PDWS/DVB、CW/DVB,浸入式，萃取時間30min，解吸附溫度280℃，NaCl濃度4M，GC65μmCW/DVB,萃取時間大于30min，解吸附（5min，240C），NaCl濃度0.3g/ml,GC85μmPA,萃取時間30min,解吸附（2min，250℃）,GC60μmPDMS,萃取時間40min,HPLC85μmPA,浸入式，萃取(45min,55℃),解吸附（2～5min，250℃）萃取頭使用前在300℃老化3h，GC15μmXAD，85μmPA，30μmPDMS，萃取時間5～180min不等，GC20種有機氯農(nóng)藥的測定在20min內完成，GC固相微萃取法在農(nóng)藥殘留分析中的應用SPME法在農(nóng)藥殘留分析管內固相微萃取(in-tube-SPME)將萃取涂層涂在毛細管的內表面，可采用氣相色譜毛細管優(yōu)點：毛細管柱方便易得，使用壽命長，內徑小涂層薄，樣品擴散快，平衡時間短。管內固相微萃取(in-tube-SPME)將萃取涂層涂在毛In-tube-SPME－GC聯(lián)用方式

熱解析：用注射器將樣品溶液注入毛細管柱，萃取平衡后將水吹出，然后用石英壓接頭將萃取柱與分析柱連接，放入氣相色譜儀爐箱中熱解吸。這種方法不適于日常分析。

溶劑解吸：水樣用氮氣以極緩慢的流速吹入毛細管萃取柱中，再將水吹出萃取柱，將適當溶劑注入萃取柱中解吸，收集解吸溶液注入氣相色譜中分析。In-tube-SPME－GC聯(lián)用方式熱解析：用注射器將樣說明：1）萃取毛細管柱為長33cm，內徑0.53mm，膜厚3.5μm的OV-1毛細管柱；2）在11處與GC冷柱頭進樣器相連，實現(xiàn)柱上進樣。將管內固相微萃取與GC法結合，采用溶劑解吸，通過兩個六通閥的切換及氣相色譜柱內進樣技術，實現(xiàn)水中痕量有機物的在線分析。說明：1）萃取毛細管柱為長33cm，內徑0.53mm，膜厚3

三種不同涂層的毛細管柱：OV-1、SE-54、FFAP對5種芳烴的萃取效率比較。結果表明，OV-1、SE-54萃取效率高于FFAP，符合相似相溶原則。三種不同涂層的毛細管柱：OV-1、SE-54、F樣品前處理_常規(guī)技術課件應用1）固相萃取測定生物檢材中安眠酮（導數(shù)紫外）2）雙柱富集固相萃取測定鈀、鍶（FAAS）3）固相萃取富集水中多環(huán)芳烴（HPLC)4）固相微萃取富集多環(huán)芳烴GC-MS應用1）固相萃取測定生物檢材中安眠酮（導數(shù)紫外）三.超臨界流體萃取分離法超臨界流體是介于氣液之間的一種既非氣態(tài)又非液態(tài)的物態(tài)．它只能在物質的溫度和壓力超過臨界點時才能存在。超臨界流體的密度較大，與液體相仿．所以它與溶質分子的作用力很強，像大多數(shù)液體一樣，很容易溶解其他物質。另一方面，它的粘度較小，接近于氣體，所以傳質速率很高；加上表面張力小，容易滲透固體顆粒，并保持較大的流速，可使萃取過程在高效、快速又經(jīng)濟的條件下完成。二氧化碳與氨。返回三.超臨界流體萃取分離法超臨界流體是介于氣液之間的一種既非氣四.液膜萃取和微滴萃取分離法由浸透了與水互不相溶的有機溶劑的多孔聚四氟乙烯薄膜把水溶液分隔成兩相—萃取相與被萃取相；其中與流動的試樣水溶液系統(tǒng)相連的相為被萃取相，靜止不動的相為萃取相。試樣水溶液的離子流入被萃取相與其中加入的某些試劑形成中性分子(處于活化態(tài))。這種中性分子通過擴散溶人吸附在多孔聚四氟乙烯上的有機液膜中，再進一步擴散進入萃取相，一旦進入萃取相，中性分子受萃取相中化學條件的影響又分解為離子(處于非活化態(tài))而無法再返回液膜中去。其結果使被萃取相中的物質——離子通過液膜進入萃取相中。四.液膜萃取和微滴萃取分離法由浸透了與水互不相溶的有機溶劑樣品前處理_常規(guī)技術課件樣品前處理_常規(guī)技術課件微滴萃取1996年Jeannot等提出的液相微萃取(LPME)是一種建立在懸掛于微進樣器針端有機溶劑微滴基礎之上的新型試樣前處理技術，它是微型化的LLE，結合了LLE和SPME的優(yōu)點并可以根據(jù)不同的分析儀器選擇合適的萃取體積，極大的滿足了色譜儀器的檢測要求，填