樣品前處理技術(shù)及應(yīng)用課件

1、1 樣品前處理技術(shù)的樣品前處理技術(shù)的 進(jìn)展與應(yīng)用進(jìn)展與應(yīng)用2一、樣品前處理的重要性一、樣品前處理的重要性 在化學(xué)分析中，樣品前處理一個(gè)最常在化學(xué)分析中，樣品前處理一個(gè)最常見的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人們常常將見的問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人們常常將60%的時(shí)的時(shí)間花在樣品前處理上。這不但不符合高效間花在樣品前處理上。這不但不符合高效率的要求，而且煩瑣的傳統(tǒng)樣品處理方法率的要求，而且煩瑣的傳統(tǒng)樣品處理方法也直接影響到最后的分析結(jié)果。也直接影響到最后的分析結(jié)果。 31 1 樣品前處理內(nèi)容樣品前處理內(nèi)容樣品前包括處理：樣品采集和制備樣品前包括處理：樣品采集和制備 1.1 一般液體樣品的處理：一般液體樣品的處理：（1）液體

2、的轉(zhuǎn)移）液體的轉(zhuǎn)移（2） 液體的稀釋液體的稀釋（3）液體的混合）液體的混合（4）標(biāo)準(zhǔn)物的添加）標(biāo)準(zhǔn)物的添加4樣品前處理樣品前處理1.2 1.2 分離提取等其他處理分離提取等其他處理 (1) (1)液液- -液萃取液萃取 （2 2）蒸餾蒸餾（3 3）液）液- -固萃取固萃取 （4 4）固相萃取）固相萃?。? 5）超聲提?。┏曁崛?（6 6）微波法）微波法（7 7）超臨界流體萃?。ǎ┏R界流體萃?。? 8）膜透析法）膜透析法（9 9）生物樣品水解、蛋白沉淀）生物樣品水解、蛋白沉淀（1010）離心）離心/ /過(guò)濾過(guò)濾 （11)11)蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮（1212）消解消解52 重要性重要性-以農(nóng)藥殘留

3、分析為例以農(nóng)藥殘留分析為例2.1 需要檢測(cè)痕量或超痕量殘留水平。需要檢測(cè)痕量或超痕量殘留水平。2.2 待測(cè)樣品污染源的未知性和樣品種類的多樣性待測(cè)樣品污染源的未知性和樣品種類的多樣性2.3 同時(shí)進(jìn)行多殘留檢測(cè)。同時(shí)進(jìn)行多殘留檢測(cè)。2.4 結(jié)論：萃取、凈化技術(shù)等樣品前處理是殘留分結(jié)論：萃取、凈化技術(shù)等樣品前處理是殘留分析的關(guān)鍵。因而選擇適當(dāng)?shù)臉悠诽幚矸椒ɑ蚨喾N析的關(guān)鍵。因而選擇適當(dāng)?shù)臉悠诽幚矸椒ɑ蚨喾N手段聯(lián)合使用，是成功完成樣品分析的手段聯(lián)合使用，是成功完成樣品分析的 基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。樣品分析過(guò)程中各程序所花費(fèi)的時(shí)間樣品分析過(guò)程中各程序所花費(fèi)的時(shí)間數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 27% 27%樣樣品品處理處理 6

4、1% 61%分析分析 6% 6%采采樣樣 6% 6% From: LC-GC Intl. Vol. 4, No. 2, 1991色色譜過(guò)譜過(guò)程中的程中的誤差來(lái)誤差來(lái)源源標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線 9%儀儀器器 8%色色譜譜 7%積積分分 6%進(jìn)樣進(jìn)樣 6%交叉污染交叉污染 4%樣樣品品處處理理 30%操作操作 19 %色色譜譜柱柱 11%83 國(guó)際上前處理技術(shù)發(fā)展國(guó)際上前處理技術(shù)發(fā)展 80年代中后期，國(guó)際上針對(duì)傳統(tǒng)萃取技術(shù)的年代中后期，國(guó)際上針對(duì)傳統(tǒng)萃取技術(shù)的不足，發(fā)展了固相萃取（不足，發(fā)展了固相萃?。⊿PE）技術(shù)和超臨界流技術(shù)和超臨界流體萃取技術(shù)體萃取技術(shù)(SFE) ； 90年代以來(lái)，又出現(xiàn)了固相微萃

5、取技術(shù)（年代以來(lái)，又出現(xiàn)了固相微萃取技術(shù)（SPME）、）、液相微萃?。ㄒ合辔⑤腿。↙PME）、）、基質(zhì)固相分基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)（散萃取技術(shù)（MSPDE）、）、免疫親和色譜技術(shù)（免疫親和色譜技術(shù)（IAC)等新的萃取技術(shù)。等新的萃取技術(shù)。 94 我國(guó)殘留分析前處理現(xiàn)狀我國(guó)殘留分析前處理現(xiàn)狀 我國(guó)殘留分析普遍應(yīng)用的萃取分離技術(shù)還我國(guó)殘留分析普遍應(yīng)用的萃取分離技術(shù)還是索氏抽提、振蕩提取和超聲波提取等傳統(tǒng)技是索氏抽提、振蕩提取和超聲波提取等傳統(tǒng)技術(shù)。樣品需要量大、萃取時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)溶劑量術(shù)。樣品需要量大、萃取時(shí)間長(zhǎng)、有機(jī)溶劑量消耗大，導(dǎo)致大量有毒廢棄溶劑的產(chǎn)生。消耗大，導(dǎo)致大量有毒廢棄溶劑的產(chǎn)生。 結(jié)論

6、：結(jié)論： 我國(guó)的殘留萃取技術(shù)是制約殘留分析我國(guó)的殘留萃取技術(shù)是制約殘留分析速度和分析效率提高的瓶頸，無(wú)法滿足快速、速度和分析效率提高的瓶頸，無(wú)法滿足快速、準(zhǔn)確的分析要求。準(zhǔn)確的分析要求。10二、樣品提取技術(shù)理論二、樣品提取技術(shù)理論 提取是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，是被測(cè)組分、樣品提取是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，是被測(cè)組分、樣品基質(zhì)和提取溶劑（或固體吸附劑）三者之間的相基質(zhì)和提取溶劑（或固體吸附劑）三者之間的相互作用與達(dá)到平衡的過(guò)程。常用的有互作用與達(dá)到平衡的過(guò)程。常用的有液液-液萃取液萃取 ，液，液-固萃取，柱色譜萃取等。固萃取，柱色譜萃取等。111 液液-液萃取液萃取(LLE)1.1 定義：液定義：液-液萃取液

7、萃取 - 利用被測(cè)物質(zhì)在兩種互利用被測(cè)物質(zhì)在兩種互不相溶液體中分配系數(shù)不同，從一種溶液中轉(zhuǎn)不相溶液體中分配系數(shù)不同，從一種溶液中轉(zhuǎn)移到另一種溶液中。移到另一種溶液中。1.2 萃取溶劑的選擇萃取溶劑的選擇 （1）溶劑和樣品基質(zhì)不能混溶；）溶劑和樣品基質(zhì)不能混溶； （2）待測(cè)物和溶劑之間應(yīng)有最大的分配比）待測(cè)物和溶劑之間應(yīng)有最大的分配比 （3）溶劑必須不含有干擾分析的污染物）溶劑必須不含有干擾分析的污染物 （4）對(duì)檢測(cè)器的響應(yīng)值應(yīng)盡可能小）對(duì)檢測(cè)器的響應(yīng)值應(yīng)盡可能小 （5）保留時(shí)間和待測(cè)物應(yīng)不相同）保留時(shí)間和待測(cè)物應(yīng)不相同 （6）溶劑本身應(yīng)毒性低且易于純化。）溶劑本身應(yīng)毒性低且易于純化。121.3

8、 1.3 液液-液液萃取的類型萃取的類型 （1）分次萃取）分次萃取-通常在分液漏斗中進(jìn)行，將樣通常在分液漏斗中進(jìn)行，將樣品和萃取溶劑混合振蕩，靜置分層后，分出水品和萃取溶劑混合振蕩，靜置分層后，分出水相。一個(gè)樣品可用若干份的溶劑進(jìn)行多次萃取，相。一個(gè)樣品可用若干份的溶劑進(jìn)行多次萃取，以提高萃取率。以提高萃取率。（2）連續(xù)萃?。┻B續(xù)萃取-是將樣品和溶劑在連續(xù)萃取儀是將樣品和溶劑在連續(xù)萃取儀器中自動(dòng)混合，由于連續(xù)操作，可減少乳化現(xiàn)器中自動(dòng)混合，由于連續(xù)操作，可減少乳化現(xiàn)象，節(jié)省勞力，重現(xiàn)性好象，節(jié)省勞力，重現(xiàn)性好。131.4 液液-液萃取液萃取優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（優(yōu)點(diǎn)：（1）技術(shù)經(jīng)典）技術(shù)經(jīng)典 （

9、2）設(shè)備器材簡(jiǎn)單）設(shè)備器材簡(jiǎn)單 （3）操作容易）操作容易缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1） 易乳化易乳化 （2） 回收率不穩(wěn)定回收率不穩(wěn)定 （3） 選擇性差選擇性差 （4）人為因素影響大）人為因素影響大 （5）有機(jī)溶劑用量大）有機(jī)溶劑用量大 141.5 乳化現(xiàn)象的防止措施乳化現(xiàn)象的防止措施（1）在水相或者乳化液中加入氯化鈉或硫）在水相或者乳化液中加入氯化鈉或硫酸鈉，利用鹽析作用加大兩相間的密度差酸鈉，利用鹽析作用加大兩相間的密度差異異. .（2）于）于3500r/min離心后放置離心后放置. .（3）用玻璃棒機(jī)械攪拌，破壞乳化層。）用玻璃棒機(jī)械攪拌，破壞乳化層。 152 液液-固萃取固萃取2.1 定義：液定義

10、：液-固萃取固萃取-利用固態(tài)（半固體）樣品利用固態(tài)（半固體）樣品基質(zhì)中的待測(cè)物質(zhì)在萃取溶劑中較高的溶解度，基質(zhì)中的待測(cè)物質(zhì)在萃取溶劑中較高的溶解度，使其從樣品中轉(zhuǎn)移出來(lái)的過(guò)程。使其從樣品中轉(zhuǎn)移出來(lái)的過(guò)程。2.2 應(yīng)用模式：應(yīng)用模式：索氏提取、超聲萃取、微波萃取索氏提取、超聲萃取、微波萃?。∕AE）、）、超臨界萃?。ǔR界萃取（SFE）加速溶劑萃取加速溶劑萃取（ASE）。）。163 柱色譜萃取柱色譜萃取 又稱層析技術(shù)又稱層析技術(shù) 。根據(jù)其分離原理，。根據(jù)其分離原理，有吸附色譜、分配色譜、離子交換色有吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜與排阻色譜等譜與排阻色譜等173.1 3.1 柱色譜技術(shù)分類柱色譜

11、技術(shù)分類（1 1）吸附色譜）吸附色譜-利用吸附劑對(duì)被分離利用吸附劑對(duì)被分離物質(zhì)的吸附能力不同，用溶劑或氣體物質(zhì)的吸附能力不同，用溶劑或氣體洗脫，以使組分分離。常用的吸附劑洗脫，以使組分分離。常用的吸附劑有氧化鋁、硅膠、聚酰胺等有吸附活有氧化鋁、硅膠、聚酰胺等有吸附活性的物質(zhì)。性的物質(zhì)。18（2）分配色譜）分配色譜-利用溶液中被分離物質(zhì)在兩利用溶液中被分離物質(zhì)在兩相中分配系數(shù)不同，以使組分分離。其中相中分配系數(shù)不同，以使組分分離。其中一相為液體，涂布或使之鍵合在固體載體一相為液體，涂布或使之鍵合在固體載體上，稱固定相；另一相為液體或氣體，稱上，稱固定相；另一相為液體或氣體，稱流動(dòng)相。常用的載體有

12、硅膠、硅藻土、硅流動(dòng)相。常用的載體有硅膠、硅藻土、硅鎂型吸附劑與纖維素粉等。鎂型吸附劑與纖維素粉等。19（3）離子交換色譜）離子交換色譜-利用被分離物質(zhì)在離子利用被分離物質(zhì)在離子交換樹脂上的離子交換能力不同而使組分交換樹脂上的離子交換能力不同而使組分分離。常用的有不同強(qiáng)度的陽(yáng)、陰離子交分離。常用的有不同強(qiáng)度的陽(yáng)、陰離子交換樹脂，流動(dòng)相一般為水或含有有機(jī)溶劑換樹脂，流動(dòng)相一般為水或含有有機(jī)溶劑的緩沖液。的緩沖液。 20（4）凝膠滲透色譜）凝膠滲透色譜-又稱排阻色譜，是利用又稱排阻色譜，是利用被分離物質(zhì)分子量大小的不同和在填料上被分離物質(zhì)分子量大小的不同和在填料上滲透程度的不同，以使組分分離。填料

13、有滲透程度的不同，以使組分分離。填料有分子篩、葡聚糖凝膠、微孔聚合物、微孔分子篩、葡聚糖凝膠、微孔聚合物、微孔硅膠或玻璃珠等。硅膠或玻璃珠等。21 3.2 柱色譜的典型應(yīng)用：柱色譜的典型應(yīng)用：（1）分離）分離（2）凈化）凈化（3）制備）制備22三三 樣品提取凈化方法及應(yīng)用樣品提取凈化方法及應(yīng)用231 1 固相萃取固相萃取（SOILD PHASE SOILD PHASE EXTRACTIONEXTRACTION）1.1 原理原理 固相萃取固相萃?。?SPE）是一個(gè)包括液相和固相的物理是一個(gè)包括液相和固相的物理萃取過(guò)程。在固相萃取過(guò)程中，固相對(duì)分析物的萃取過(guò)程。在固相萃取過(guò)程中，固相對(duì)分析物的吸附

14、力大于液相。當(dāng)樣品通過(guò)固相萃取柱時(shí)，分吸附力大于液相。當(dāng)樣品通過(guò)固相萃取柱時(shí)，分析物被吸附在固相表面，其它樣品組分則通過(guò)柱析物被吸附在固相表面，其它樣品組分則通過(guò)柱子。分析物再用適當(dāng)?shù)娜軇┫疵撓聛?lái)，達(dá)到與樣子。分析物再用適當(dāng)?shù)娜軇┫疵撓聛?lái)，達(dá)到與樣品基體和干擾化合物的分離及富集目的。品基體和干擾化合物的分離及富集目的。 241.2 1.2 固相萃取的固相萃取的特點(diǎn)特點(diǎn)（1） 取代傳統(tǒng)的液取代傳統(tǒng)的液-液萃取，不需要大量液萃取，不需要大量互不相溶的溶劑；互不相溶的溶劑；（2） 處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象；處理過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生乳化現(xiàn)象；（3） 采用高效高選擇性的吸附劑采用高效高選擇性的吸附劑 ，使萃

15、，使萃取選擇性高，重復(fù)性好；取選擇性高，重復(fù)性好；（4） 簡(jiǎn)化樣品處理過(guò)程，減少費(fèi)用。簡(jiǎn)化樣品處理過(guò)程，減少費(fèi)用。保留保留 沖洗沖洗 洗脫洗脫樣品基質(zhì)樣品基質(zhì) 沖洗溶劑沖洗溶劑 洗脫溶劑洗脫溶劑1.3 1.3 固相萃取機(jī)制固相萃取機(jī)制1.4 1.4 固相萃取固相萃取過(guò)程過(guò)程分析物干擾物柱預(yù)處理樣品添加柱洗滌 分析物洗脫271.41.4固相萃取固相萃取的過(guò)程的過(guò)程（1 1） 吸附劑的預(yù)處理吸附劑的預(yù)處理 為保證萃取良好的再現(xiàn)為保證萃取良好的再現(xiàn)現(xiàn)性，固相柱在使用前必須用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑础，F(xiàn)性，固相柱在使用前必須用適當(dāng)?shù)娜軇┣逑础?對(duì)固相柱進(jìn)行活化，展開碳?xì)滏溤黾雍头治鑫镒鲗?duì)固相柱進(jìn)行活化，展開碳?xì)?/p>

16、鏈增加和分析物作用的表面積；用的表面積；-對(duì)固相柱進(jìn)行清洗，除去柱上吸附的對(duì)分析有影對(duì)固相柱進(jìn)行清洗，除去柱上吸附的對(duì)分析有影響的物質(zhì)響的物質(zhì)n加樣前預(yù)處理好的柱子必須保持濕潤(rùn)加樣前預(yù)處理好的柱子必須保持濕潤(rùn)28（2 2） 添加樣品添加樣品 將樣品加于固相萃取柱中，用正壓將樣品加于固相萃取柱中，用正壓或負(fù)壓（常壓）使樣品通過(guò)柱子。樣品或負(fù)壓（常壓）使樣品通過(guò)柱子。樣品的流速必須控制，一般在的流速必須控制，一般在1.51.5mL/min mL/min 。以離子交換為作用機(jī)理的萃取，速度要以離子交換為作用機(jī)理的萃取，速度要適當(dāng)降低，以保證分析物有足夠的時(shí)間適當(dāng)降低，以保證分析物有足夠的時(shí)間與柱填料

17、的離子交換官能團(tuán)發(fā)生作用。與柱填料的離子交換官能團(tuán)發(fā)生作用。29（3 3） 固相柱的洗滌固相柱的洗滌 用適當(dāng)?shù)南礈烊軇┯羞x擇性地將吸附力弱用適當(dāng)?shù)南礈烊軇┯羞x擇性地將吸附力弱的雜質(zhì)洗滌下來(lái)，而留分析物于柱上。的雜質(zhì)洗滌下來(lái)，而留分析物于柱上。（4 4） 固相柱的干燥固相柱的干燥 用自然或吹氮的方法使固相柱干燥。在非用自然或吹氮的方法使固相柱干燥。在非水溶性有機(jī)溶劑為洗脫劑或用水溶性有機(jī)溶劑為洗脫劑或用GCGC分析時(shí)，柱的分析時(shí)，柱的干燥尤為重要。干燥尤為重要。30（5 5）分析物的洗脫）分析物的洗脫 選擇適當(dāng)?shù)娜軇⒎治鑫锵疵撓聛?lái)，用于選擇適當(dāng)?shù)娜軇⒎治鑫锵疵撓聛?lái)，用于分析或進(jìn)一步處理。分析

18、或進(jìn)一步處理。 洗脫溶劑應(yīng)滿足：洗脫溶劑應(yīng)滿足： A:A:必須有足夠的強(qiáng)度，以最小用量將分析物洗必須有足夠的強(qiáng)度，以最小用量將分析物洗脫下來(lái)；脫下來(lái)； B: B:必須有足夠的選擇性，盡可能只將分析物洗必須有足夠的選擇性，盡可能只將分析物洗脫，而將吸附力強(qiáng)的雜質(zhì)留在柱上。脫，而將吸附力強(qiáng)的雜質(zhì)留在柱上。311.5 1.5 固相萃取固相萃取分離模式分離模式固相萃取分離模式與液相色譜相同固相萃取分離模式與液相色譜相同（1）正相（）正相（ 吸附劑極性大于洗脫液極性）吸附劑極性大于洗脫液極性）（2）反相（吸附劑極性小于洗脫液極性）反相（吸附劑極性小于洗脫液極性）（3）離子交換）離子交換32什么是極性在化

19、學(xué)中，極性指一根共價(jià)鍵或一個(gè)共價(jià)分子中電荷分布的不均勻性。如果電荷分布得不均勻，則稱該鍵或分子為極性；如果均勻，則稱為非極性。物質(zhì)的一些物理性質(zhì)（如溶解性、熔沸點(diǎn)等）與分子的極性相關(guān)。 一個(gè)共價(jià)分子是極性的，是說(shuō)這個(gè)分子內(nèi)電荷分布不均勻，或者說(shuō)，正負(fù)電荷中心沒(méi)有重合。分子的極性取決于分子內(nèi)各個(gè)鍵的極性以及它們的排列方式。在大多數(shù)情況下，極性分子中含有極性鍵，非極性分子中含有非極性鍵。 然而，非極性分子也可以全部由極性鍵構(gòu)成。只要分子高度對(duì)稱，各個(gè)極性鍵的正、負(fù)電荷中心就都集中在了分子的幾何中心上，這樣便消去了分子的極性。這樣的分子一般是直線形、三角形或四面體形。 33 溶解性溶解性 分子的極性

20、對(duì)物質(zhì)溶解性有很大影響。極性分子易溶于極性溶劑，非極性分子易溶于非極性溶劑，也即“相似相溶”。蔗糖、氨等極性分子和氯化鈉等離子化合物易溶于水。具有長(zhǎng)碳鏈的有機(jī)物，如油脂、石油的成分多不溶于水，而溶于非極性的有機(jī)溶劑。 熔沸點(diǎn)熔沸點(diǎn)在分子量相同的情況下，極性分子比非極性分子有更高的沸點(diǎn)。這是因?yàn)闃O性分子之間的取向力比非極性分子之間的色散力大。34（1） 正正相萃取相萃取n用極性吸附劑萃取極性物質(zhì)。在正相萃取時(shí)目標(biāo)用極性吸附劑萃取極性物質(zhì)。在正相萃取時(shí)目標(biāo)化合物是否能夠保留在吸附劑上，取決于目標(biāo)化化合物是否能夠保留在吸附劑上，取決于目標(biāo)化合物的極性官能團(tuán)與吸附劑表面的極性官能團(tuán)之合物的極性官能團(tuán)與

21、吸附劑表面的極性官能團(tuán)之間相互作用。包括氫鍵、間相互作用。包括氫鍵、鍵、偶極偶極、鍵、偶極偶極、偶極誘導(dǎo)偶極相互作用以及其他的極性極性偶極誘導(dǎo)偶極相互作用以及其他的極性極性作用。作用。n正相固相萃取可以從非極性溶劑樣品中萃取極性正相固相萃取可以從非極性溶劑樣品中萃取極性化合物?；衔铩?35（2） 反反相萃取相萃取n通常用非極性的或極性較弱的吸附劑萃取通常用非極性的或極性較弱的吸附劑萃取中等極性到非極性化合物。目標(biāo)化合物與中等極性到非極性化合物。目標(biāo)化合物與吸附劑間的作用是疏水性相互作用，主要吸附劑間的作用是疏水性相互作用，主要是非極性非極性相互作用，是范德華力是非極性非極性相互作用，是范德華

22、力或色散力。或色散力。 36（3） 離子交換離子交換萃取萃取n離子交換固相萃取所用的吸附劑是帶有電離子交換固相萃取所用的吸附劑是帶有電荷的離子交換樹脂，所萃取的目標(biāo)化合物荷的離子交換樹脂，所萃取的目標(biāo)化合物是帶有電荷的化合物。目標(biāo)化合物與吸附是帶有電荷的化合物。目標(biāo)化合物與吸附劑之間的相互作用是靜電吸引力。劑之間的相互作用是靜電吸引力。371.6 吸附劑選擇吸附劑選擇（1）根據(jù)目標(biāo)化合物性質(zhì)和樣品基體性質(zhì)。）根據(jù)目標(biāo)化合物性質(zhì)和樣品基體性質(zhì)。（2）盡量選擇與目標(biāo)化合物極性相似的吸附劑，）盡量選擇與目標(biāo)化合物極性相似的吸附劑， 可以得到目標(biāo)化合物的最佳吸附。可以得到目標(biāo)化合物的最佳吸附。（3）例

23、如：萃取碳?xì)浠衔飼r(shí)，采用反相固相萃）例如：萃取碳?xì)浠衔飼r(shí)，采用反相固相萃取。當(dāng)目標(biāo)化合物極性適中時(shí)，正反相固相萃取。當(dāng)目標(biāo)化合物極性適中時(shí)，正反相固相萃取都可使用。取都可使用。吸附劑選擇考慮的其它因素吸附劑選擇考慮的其它因素（4）目標(biāo)化合物在極性或非極性溶劑中的溶解度，）目標(biāo)化合物在極性或非極性溶劑中的溶解度，這主要涉及淋洗液的選擇；這主要涉及淋洗液的選擇； （5）目標(biāo)化合物有無(wú)可能離子化（通過(guò)調(diào)節(jié)）目標(biāo)化合物有無(wú)可能離子化（通過(guò)調(diào)節(jié)pH 值），從而決定是否采用離子交換固相萃??；值），從而決定是否采用離子交換固相萃??；（6）目標(biāo)化合物有無(wú)可能與吸附劑形成共價(jià)鍵，如）目標(biāo)化合物有無(wú)可能與吸附

24、劑形成共價(jià)鍵，如形成共價(jià)鍵，在洗脫時(shí)可能會(huì)遇到麻煩；形成共價(jià)鍵，在洗脫時(shí)可能會(huì)遇到麻煩；（7）非目標(biāo)化合物與目標(biāo)化合物在吸附劑的吸附點(diǎn)）非目標(biāo)化合物與目標(biāo)化合物在吸附劑的吸附點(diǎn)上的競(jìng)爭(zhēng)程度，這關(guān)系到目標(biāo)化合物與干擾化合上的競(jìng)爭(zhēng)程度，這關(guān)系到目標(biāo)化合物與干擾化合物是否能很好分離。物是否能很好分離。 遵循遵循“相似相溶相似相溶”原則，并滿足下列原則，并滿足下列求：求：1 1）對(duì)被測(cè)組分溶解度大；）對(duì)被測(cè)組分溶解度大；2) 2) 對(duì)干擾雜質(zhì)的溶解度??；對(duì)干擾雜質(zhì)的溶解度??；3 3）能有效釋放被測(cè)組分；）能有效釋放被測(cè)組分；4) 4) 具有良好地解離蛋白或脂肪的能力；具有良好地解離蛋白或脂肪的能力；5

25、 5）沸點(diǎn)適中（）沸點(diǎn)適中（40408080）、黏度小、）、黏度小、毒性低、易純化、價(jià)格低廉、并易于毒性低、易純化、價(jià)格低廉、并易于進(jìn)一步凈化處理。進(jìn)一步凈化處理。 1.8 洗脫溶劑的選擇洗脫溶劑的選擇1.9 1.9 常見常見SPESPE柱類型柱類型極性柱：極性柱：CNCN、NHNH2 2、PSAPSA、 20H 20H、Si-Si-等；等；非極性柱：非極性柱：C18C18、C8C8、C2C2、CHCH、CNCN、PHPH陽(yáng)離子交換柱：陽(yáng)離子交換柱：SCXSCX，PRSPRS，CBACBA陰離子交換柱：陰離子交換柱：SAXSAX，PSAPSA， NH NH2 2，DEADEA 共價(jià)型柱：共價(jià)型

26、柱：PBAPBA根據(jù)目標(biāo)化合物性質(zhì)和樣品種類，選根據(jù)目標(biāo)化合物性質(zhì)和樣品種類，選用合適的用合適的SPESPE柱和淋洗劑柱和淋洗劑不同規(guī)格的不同規(guī)格的SPE柱柱n正相正相 (silica gel, almina, florisil, CN, NH2, Diol)n反相反相(C18, C8, C4, Phenyl)n離子交換離子交換(SAX, WAX, SCX, WCX) 排放槽收集瓶SPE 柱SPE 柱預(yù)柱預(yù)處處理理, 樣樣品添加品添加, 柱洗柱洗滌滌SPE 柱 排放槽收集瓶餾餾份洗脫份洗脫排放槽收集瓶SPE 柱HPLC 分析在在線線 HPLC 分析分析451.10 SPE1.10 SPE應(yīng)用應(yīng)

27、用n復(fù)雜樣品中微量或痕量目標(biāo)化合物的分離復(fù)雜樣品中微量或痕量目標(biāo)化合物的分離和富集；和富集； 例如，生物體液（如血液，尿等）、中藥例如，生物體液（如血液，尿等）、中藥及其代謝產(chǎn)物的分析、食品中有效成分或及其代謝產(chǎn)物的分析、食品中有效成分或有害成分的分析、環(huán)保水樣中有機(jī)污染有害成分的分析、環(huán)保水樣中有機(jī)污染 的的分析的樣品前處理。分析的樣品前處理。 自自動(dòng)動(dòng)固相萃取固相萃取儀儀控制器主機(jī)SPE柱試劑移液針注射泵樣品在在線線 SPE-HPLC分析分析482 凝膠凈化法（凝膠凈化法（GPC）2.1原理原理 根據(jù)多孔凝膠對(duì)不同大小分子的排助效應(yīng)進(jìn)根據(jù)多孔凝膠對(duì)不同大小分子的排助效應(yīng)進(jìn)行分離。行分離。

28、樣品在多孔凝膠柱中隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，待樣品在多孔凝膠柱中隨著流動(dòng)相的移動(dòng)，待分離的組分沿凝膠顆粒間的孔隙移動(dòng)，大分子移分離的組分沿凝膠顆粒間的孔隙移動(dòng)，大分子移動(dòng)路徑較短，先流出色譜柱，小分子由于擴(kuò)散進(jìn)動(dòng)路徑較短，先流出色譜柱，小分子由于擴(kuò)散進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，遷移路徑長(zhǎng)，后流出色譜柱，入凝膠顆粒內(nèi)部，遷移路徑長(zhǎng)，后流出色譜柱，實(shí)現(xiàn)分離。實(shí)現(xiàn)分離。GPC GPC 的原理的原理 利用空間排阻（分子尺寸大?。┻M(jìn)行分離利用空間排阻（分子尺寸大小）進(jìn)行分離 小分子通過(guò)樹脂“球”中的孔大分子不能從孔中通過(guò) 柱填料：Bio Beads S-X3(中性多孔的交聯(lián)苯乙烯二乙烯基苯聚合物)502.2 2.2 凝膠

29、色譜儀凝膠色譜儀n利用利用凝膠滲透色譜（排阻色譜）的分離原凝膠滲透色譜（排阻色譜）的分離原理制造的商品化儀器。理制造的商品化儀器。n泵泵 流動(dòng)相流動(dòng)相 樣品樣品 凝膠柱凝膠柱 組組分分離分分離 大分子先流出大分子先流出 棄掉棄掉 小分子目標(biāo)化合物后流出小分子目標(biāo)化合物后流出 收集收集GPC GPC 樣品凈化系統(tǒng)樣品凈化系統(tǒng)- -手動(dòng)手動(dòng)手動(dòng)樣品凈化系統(tǒng)GPC GPC 樣品凈化系統(tǒng)樣品凈化系統(tǒng)- -全自動(dòng)全自動(dòng)控制系統(tǒng)（可編程控制軟件）控制系統(tǒng)（可編程控制軟件）自動(dòng)進(jìn)樣自動(dòng)進(jìn)樣 / / 餾分收集系統(tǒng)餾分收集系統(tǒng)柱子柱子 溶劑輸送泵溶劑輸送泵UVUV檢測(cè)器檢測(cè)器進(jìn)樣閥及柱通路閥進(jìn)樣閥及柱通路閥53

30、2.3 2.3 影響影響GPCGPC分離效果因素分離效果因素1 1）分子的形狀和體積）分子的形狀和體積（2 2）芳烴類化合物）芳烴類化合物 ( (包括多環(huán)芳烴包括多環(huán)芳烴) )由于與柱填料由于與柱填料聚合物之間形成聚合物之間形成pi-pipi-pi健，所以洗脫時(shí)間較長(zhǎng)。健，所以洗脫時(shí)間較長(zhǎng)。（3 3）不同的溶劑系統(tǒng)對(duì)凝膠的溶脹作用不同，所）不同的溶劑系統(tǒng)對(duì)凝膠的溶脹作用不同，所以采用不同的溶劑系統(tǒng)會(huì)得到不同的分離結(jié)果。以采用不同的溶劑系統(tǒng)會(huì)得到不同的分離結(jié)果。54 固相微萃取固相微萃取( (Solid Phase MicroextractionSolid Phase Microextracti

31、on）n 固相微萃取固相微萃取( (SPME)SPME)是九十年代興起并是九十年代興起并迅速發(fā)展的新型的、環(huán)境友好的樣品前處迅速發(fā)展的新型的、環(huán)境友好的樣品前處理技術(shù)，無(wú)需有機(jī)溶劑，操作簡(jiǎn)便。在一理技術(shù)，無(wú)需有機(jī)溶劑，操作簡(jiǎn)便。在一個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程中同時(shí)完成了取樣、萃取、富個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程中同時(shí)完成了取樣、萃取、富集和進(jìn)樣，是對(duì)液體樣品中痕量有機(jī)污染集和進(jìn)樣，是對(duì)液體樣品中痕量有機(jī)污染物萃取方面的重要貢獻(xiàn)。物萃取方面的重要貢獻(xiàn)。553.1 3.1 固相微萃取原理固相微萃取原理n吸附吸附-在石英纖維萃取頭外表面涂漬一層在石英纖維萃取頭外表面涂漬一層固定液。遵循相似相溶原理，待測(cè)物在一固定液。遵循相似相溶原理

32、，待測(cè)物在一定條件下被溶解定條件下被溶解/ /吸附在固定液中，并在固吸附在固定液中，并在固定液和樣品中介質(zhì)中達(dá)到平衡。涂層上吸定液和樣品中介質(zhì)中達(dá)到平衡。涂層上吸附的待測(cè)物的量與樣品中待測(cè)物濃度線性附的待測(cè)物的量與樣品中待測(cè)物濃度線性相關(guān)。相關(guān)。 n解吸解吸采用熱解吸采用熱解吸GCGC測(cè)定。測(cè)定。 563.2 SPME3.2 SPME特點(diǎn)特點(diǎn)（1 1）無(wú)需溶劑直接提取水溶液和固體基質(zhì)中的）無(wú)需溶劑直接提取水溶液和固體基質(zhì)中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物揮發(fā)性和半揮發(fā)性化合物（2 2）不同吸附纖維滿足多種應(yīng)用需求）不同吸附纖維滿足多種應(yīng)用需求（3 3） 配合自動(dòng)進(jìn)樣器使用，保證實(shí)驗(yàn)的精確配合自動(dòng)進(jìn)樣器

33、使用，保證實(shí)驗(yàn)的精確度和準(zhǔn)確性度和準(zhǔn)確性（4 4） 可取代其他樣品濃縮技術(shù)可取代其他樣品濃縮技術(shù)（5 5） 經(jīng)濟(jì)：每個(gè)萃取頭可以反復(fù)使用經(jīng)濟(jì)：每個(gè)萃取頭可以反復(fù)使用5050次以上。次以上。（最多達(dá)（最多達(dá)200200次左右）次左右）573.3 3.3 固相微萃取的分類固相微萃取的分類（1 1） 直接固相微萃?。ㄖ苯庸滔辔⑤腿。?Direct-SPMEDirect-SPME ）：）： 將涂有高分子固相液膜的石英纖維直將涂有高分子固相液膜的石英纖維直接插入樣品溶液或氣樣中，對(duì)目標(biāo)分析物接插入樣品溶液或氣樣中，對(duì)目標(biāo)分析物進(jìn)行萃取。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間達(dá)到分配平衡，進(jìn)行萃取。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間達(dá)到分配平衡，即可取

34、出進(jìn)行色譜分析即可取出進(jìn)行色譜分析583.3 3.3 固相微萃取的分類固相微萃取的分類 （2 2） 頂空固相微萃取法（頂空固相微萃取法（HS-SPMEHS-SPME）：）： 石英纖維停放在樣品溶液上方進(jìn)行頂空萃石英纖維停放在樣品溶液上方進(jìn)行頂空萃取，不與樣品基體接觸，避免了基體干擾，取，不與樣品基體接觸，避免了基體干擾，同時(shí)提高了分析速度。同時(shí)提高了分析速度。603.4 3.4 固相微萃取的操作步驟固相微萃取的操作步驟（1 1） 樣品萃取樣品萃取n 將將SPMESPME針管穿透樣品瓶隔墊，插入瓶中。針管穿透樣品瓶隔墊，插入瓶中。n 推手柄桿使纖維頭伸出針管，纖維頭可以浸推手柄桿使纖維頭伸出針管

35、，纖維頭可以浸 n 入水溶液中（直接萃?。┗蛑糜跇悠飞喜靠杖胨芤褐校ㄖ苯虞腿。┗蛑糜跇悠飞喜靠臻g（頂空方式），萃取時(shí)間大約間（頂空方式），萃取時(shí)間大約2-302-30分鐘。分鐘。n 縮回纖維頭，然后將針管退出樣品瓶。縮回纖維頭，然后將針管退出樣品瓶。613.4 3.4 固相微萃取的操作步驟固相微萃取的操作步驟（2 2） GC GC 分析分析 將將SPMESPME針管插入針管插入GC GC 儀進(jìn)樣口。儀進(jìn)樣口。 推手柄桿，伸出纖維頭，熱脫附樣品進(jìn)推手柄桿，伸出纖維頭，熱脫附樣品進(jìn)GC GC 色譜柱。色譜柱。 縮回纖維頭，移去針管，完成全過(guò)程?？s回纖維頭，移去針管，完成全過(guò)程。623.5 SPM

36、E3.5 SPME技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵n固相微萃取關(guān)鍵在于選擇石英纖維上的涂固相微萃取關(guān)鍵在于選擇石英纖維上的涂層（吸附劑）。要使目標(biāo)化合物能吸附在層（吸附劑）。要使目標(biāo)化合物能吸附在涂層上，而干擾化合物和溶劑不吸附。涂層上，而干擾化合物和溶劑不吸附。n一般原則是：目標(biāo)化合物是非極性時(shí)選擇一般原則是：目標(biāo)化合物是非極性時(shí)選擇非極性涂層；目標(biāo)化合物是極性時(shí)選擇極非極性涂層；目標(biāo)化合物是極性時(shí)選擇極性涂層。性涂層。 63n其它影響因素：其它影響因素：（1 1）液膜厚度及其性質(zhì)的影響：石英纖維）液膜厚度及其性質(zhì)的影響：石英纖維表面的固相液膜厚度對(duì)于分析物的固相吸表面的固相液膜厚度對(duì)于分析物的固相吸附量和平衡時(shí)間都有影響。液膜越厚，固附量和平衡時(shí)間都有影響。液膜越厚，固相吸附量越大，有利于提高方法靈敏度。相吸附量越大，有利于提高方法靈敏度。64 （2 2） 攪拌效率的影響：攪拌效率的影響：HS-SPMEHS-SPME方法方法中分析物由液相向氣相擴(kuò)散仍是最慢的中分析物由液相向氣相擴(kuò)散仍是最慢的一步。通過(guò)攪拌，加快分析物由液相向一步。通過(guò)攪拌，加快分析物由液相向氣相擴(kuò)散的速度，使頂空區(qū)分析物濃度氣相擴(kuò)散的速度，使頂空區(qū)分析物濃度增大，快速達(dá)