样品前处理技术及应用(课堂PPT)
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柱預处理 样品添加 柱洗涤 分析物洗脫
分析物
干扰物
1.4固相萃取的过程
（1） 吸附剂的预处理 为保证萃取良好的再现 现性，固相柱在使用前必须用适当的溶剂清洗。
提取是一个复杂的过程，是被测组分、样品 基质和提取溶剂（或固体吸附剂）三者之间的相 互作用与达到平衡的过程。常用的有液-液萃取 ，液-固萃取，柱色谱萃取等。
10
1 液-液萃取(LLE)
1.1 定义：液-液萃取 ---- 利用被测物质在两种互 不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中转 移到另一种溶液中。
1.2 萃取溶剂的选择
（1）溶剂和样品基质不能混溶； （2）待测物和溶剂之间应有最大的分配比 （3）溶剂必须不含有干扰分析的污染物 （4）对检测器的响应值应尽可能小 （5）保留时间和待测物应不相同 （6）溶剂本身应毒性低且易于纯化。
11
1.3 液-液萃取的类型
（1）分次萃取--通常在分液漏斗中进行，将样 品和萃取溶剂混合振荡，静置分层后，分出水 相。一个样品可用若干份的溶剂进行多次萃取， 以提高萃取率。 （2）连续萃取--是将样品和溶剂在连续萃取仪 器中自动混合，由于连续操作，可减少乳化现
20
3.2 柱色谱的典型应用： （1）分离 （2）净化 （3）制备
21
三 样品提取净化方法及应用
22
1 固相萃取（SOILD PHASE EXTRACTION）
1.1 原理 固相萃取（ SPE）是一个包括液相和固相的物理 萃取过程。在固相萃取过程中，固相对分析物的 吸附力大于液相。当样品通过固相萃取柱时，分 析物被吸附在固相表面，其它样品组分则通过柱 子。分析物再用适当的溶剂洗脱下来，达到与样 品基体和干扰化合物的分离及富集目的。
析的关键。因而选择适当的样品处理方法或多种 手段联合使用，是成功完成样品分析的 基础。
5
样品分析过程中各程序所花费的时间
数据处理 27%
分析 6%
采样 6% 样品处理 61%
From: LC-GC Intl. Vol. 4, No. 2, 1991
色谱过程中的误差来源
标准曲线 9%
仪器 8% 色谱 7%
色谱柱 11%
积分 6%
进样 6%
操作 19 %
交叉污染 4%
样品处理 30%
3 国际上前处理技术发展
80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的 不足，发展了固相萃取（SPE）技术和超临界流 体萃取技术(SFE) ；
90年代以来，又出现了固相微萃取技术（ SPME）、液相微萃取（LPME）、基质固相分 散萃取技术（MSPDE）、免疫亲和色谱技术（ IAC)等新的萃取技术。
3
样品前处理
1.2 分离提取等其他处理
(1)液-液萃取
（2）蒸馏
（3）液-固萃取
（4）固相萃取
（5）超声提取
（6）微波法
（7）超临界流体萃取（8）膜透析法
（9）生物样品水解、蛋白沉淀
（10）离心/过滤 （11)蒸发浓缩
（12）消解
4
2 重要性--以农药残留分析为例
2.1 需要检测痕量或超痕量残留水平。 2.2 待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性 2.3 同时进行多残留检测。 2.4 结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分
8
4 我国残留分析前处理现状
我国残留分析普遍应用的萃取分离技术还 是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传统技 术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量 消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。 结论： 我国的残留萃取技术是制约残留分析速 度和分析效率提高的瓶颈，无法满足快速、准 确的分析要求。
9
二、样品提取技术理论
象，节省劳力，重现性好。
12
1.4 液-液萃取优缺点
优点：（1）技术经典 （2）设备器材简单 （3）操作容易
缺点：（1） 易乳化 （2） 回收率不稳定 （3） 选择性差 （4）人为因素影响大 （5）有机溶剂用量大
13
1.5 乳化现象的防止措施
（1）在水相或者乳化液中加入氯化钠或硫 酸钠，利用盐析作用加大两相间的密度差 异.
15
Baidu Nhomakorabea
3 柱色谱萃取
又称层析技术 。根据其分离原理， 有吸附色谱、分配色谱、离子交换色 谱与排阻色谱等
16
3.1 柱色谱技术分类
（1）吸附色谱--利用吸附剂对被分离 物质的吸附能力不同，用溶剂或气体 洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂 有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活 性的物质。
17
（2）分配色谱--利用溶液中被分离物质在两 相中分配系数不同，以使组分分离。其中 一相为液体，涂布或使之键合在固体载体 上，称固定相；另一相为液体或气体，称 流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅 镁型吸附剂与纤维素粉等。
23
1.2 固相萃取的特点
（1） 取代传统的液--液萃取，不需要大量 互不相溶的溶剂；
（2） 处理过程中不会产生乳化现象； （3） 采用高效﹑高选择性的吸附剂 ，使萃
取选择性高，重复性好； （4） 简化样品处理过程，减少费用。
24
样品基质
1.3 固相萃取机制
冲洗溶剂
洗脱溶剂
保留
冲洗
洗脱
1.4 固相萃取过程
18
（3）离子交换色谱--利用被分离物质在离子 交换树脂上的离子交换能力不同而使组分 分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交 换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂 的缓冲液。
19
（4）凝胶渗透色谱--又称排阻色谱，是利用 被分离物质分子量大小的不同和在填料上 渗透程度的不同，以使组分分离。填料有 分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔 硅胶或玻璃珠等。
样品前处理技术的 进展与应用
1
一、样品前处理的重要性
在化学分析中，样品前处理一个最常 见的问题。据统计，人们常常将60%的时 间花在样品前处理上。这不但不符合高效 率的要求，而且烦琐的传统样品处理方法 也直接影响到最后的分析结果。
2
1 样品前处理内容
样品前包括处理：样品采集和制备 1.1 一般液体样品的处理： （1）液体的转移 （2） 液体的稀释 （3）液体的混合 （4）标准物的添加
（2）于3500r/min离心后放置. （3）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。
14
2 液-固萃取
2.1 定义：液-固萃取----利用固态（半固体）样品 基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解度， 使其从样品中转移出来的过程。
2.2 应用模式：索氏提取、超声萃取、微波萃取 （MAE）、超临界萃取（SFE）加速溶剂萃取 （ASE）。
分析物
干扰物
1.4固相萃取的过程
（1） 吸附剂的预处理 为保证萃取良好的再现 现性，固相柱在使用前必须用适当的溶剂清洗。
提取是一个复杂的过程，是被测组分、样品 基质和提取溶剂（或固体吸附剂）三者之间的相 互作用与达到平衡的过程。常用的有液-液萃取 ，液-固萃取，柱色谱萃取等。
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1 液-液萃取(LLE)
1.1 定义：液-液萃取 ---- 利用被测物质在两种互 不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中转 移到另一种溶液中。
1.2 萃取溶剂的选择
（1）溶剂和样品基质不能混溶； （2）待测物和溶剂之间应有最大的分配比 （3）溶剂必须不含有干扰分析的污染物 （4）对检测器的响应值应尽可能小 （5）保留时间和待测物应不相同 （6）溶剂本身应毒性低且易于纯化。
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1.3 液-液萃取的类型
（1）分次萃取--通常在分液漏斗中进行，将样 品和萃取溶剂混合振荡，静置分层后，分出水 相。一个样品可用若干份的溶剂进行多次萃取， 以提高萃取率。 （2）连续萃取--是将样品和溶剂在连续萃取仪 器中自动混合，由于连续操作，可减少乳化现
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3.2 柱色谱的典型应用： （1）分离 （2）净化 （3）制备
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三 样品提取净化方法及应用
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1 固相萃取（SOILD PHASE EXTRACTION）
1.1 原理 固相萃取（ SPE）是一个包括液相和固相的物理 萃取过程。在固相萃取过程中，固相对分析物的 吸附力大于液相。当样品通过固相萃取柱时，分 析物被吸附在固相表面，其它样品组分则通过柱 子。分析物再用适当的溶剂洗脱下来，达到与样 品基体和干扰化合物的分离及富集目的。
析的关键。因而选择适当的样品处理方法或多种 手段联合使用，是成功完成样品分析的 基础。
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样品分析过程中各程序所花费的时间
数据处理 27%
分析 6%
采样 6% 样品处理 61%
From: LC-GC Intl. Vol. 4, No. 2, 1991
色谱过程中的误差来源
标准曲线 9%
仪器 8% 色谱 7%
色谱柱 11%
积分 6%
进样 6%
操作 19 %
交叉污染 4%
样品处理 30%
3 国际上前处理技术发展
80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的 不足，发展了固相萃取（SPE）技术和超临界流 体萃取技术(SFE) ；
90年代以来，又出现了固相微萃取技术（ SPME）、液相微萃取（LPME）、基质固相分 散萃取技术（MSPDE）、免疫亲和色谱技术（ IAC)等新的萃取技术。
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样品前处理
1.2 分离提取等其他处理
(1)液-液萃取
（2）蒸馏
（3）液-固萃取
（4）固相萃取
（5）超声提取
（6）微波法
（7）超临界流体萃取（8）膜透析法
（9）生物样品水解、蛋白沉淀
（10）离心/过滤 （11)蒸发浓缩
（12）消解
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2 重要性--以农药残留分析为例
2.1 需要检测痕量或超痕量残留水平。 2.2 待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性 2.3 同时进行多残留检测。 2.4 结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分
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4 我国残留分析前处理现状
我国残留分析普遍应用的萃取分离技术还 是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传统技 术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量 消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。 结论： 我国的残留萃取技术是制约残留分析速 度和分析效率提高的瓶颈，无法满足快速、准 确的分析要求。
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二、样品提取技术理论
象，节省劳力，重现性好。
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1.4 液-液萃取优缺点
优点：（1）技术经典 （2）设备器材简单 （3）操作容易
缺点：（1） 易乳化 （2） 回收率不稳定 （3） 选择性差 （4）人为因素影响大 （5）有机溶剂用量大
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1.5 乳化现象的防止措施
（1）在水相或者乳化液中加入氯化钠或硫 酸钠，利用盐析作用加大两相间的密度差 异.
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Baidu Nhomakorabea
3 柱色谱萃取
又称层析技术 。根据其分离原理， 有吸附色谱、分配色谱、离子交换色 谱与排阻色谱等
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3.1 柱色谱技术分类
（1）吸附色谱--利用吸附剂对被分离 物质的吸附能力不同，用溶剂或气体 洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂 有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活 性的物质。
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（2）分配色谱--利用溶液中被分离物质在两 相中分配系数不同，以使组分分离。其中 一相为液体，涂布或使之键合在固体载体 上，称固定相；另一相为液体或气体，称 流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅 镁型吸附剂与纤维素粉等。
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1.2 固相萃取的特点
（1） 取代传统的液--液萃取，不需要大量 互不相溶的溶剂；
（2） 处理过程中不会产生乳化现象； （3） 采用高效﹑高选择性的吸附剂 ，使萃
取选择性高，重复性好； （4） 简化样品处理过程，减少费用。
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样品基质
1.3 固相萃取机制
冲洗溶剂
洗脱溶剂
保留
冲洗
洗脱
1.4 固相萃取过程
18
（3）离子交换色谱--利用被分离物质在离子 交换树脂上的离子交换能力不同而使组分 分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交 换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂 的缓冲液。
19
（4）凝胶渗透色谱--又称排阻色谱，是利用 被分离物质分子量大小的不同和在填料上 渗透程度的不同，以使组分分离。填料有 分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔 硅胶或玻璃珠等。
样品前处理技术的 进展与应用
1
一、样品前处理的重要性
在化学分析中，样品前处理一个最常 见的问题。据统计，人们常常将60%的时 间花在样品前处理上。这不但不符合高效 率的要求，而且烦琐的传统样品处理方法 也直接影响到最后的分析结果。
2
1 样品前处理内容
样品前包括处理：样品采集和制备 1.1 一般液体样品的处理： （1）液体的转移 （2） 液体的稀释 （3）液体的混合 （4）标准物的添加
（2）于3500r/min离心后放置. （3）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。
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2 液-固萃取
2.1 定义：液-固萃取----利用固态（半固体）样品 基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解度， 使其从样品中转移出来的过程。
2.2 应用模式：索氏提取、超声萃取、微波萃取 （MAE）、超临界萃取（SFE）加速溶剂萃取 （ASE）。