《样品前处理及制备技术》0 9-09-15-1
样品前处理技术PPT课件
样品前处理
• 样品（samples） →→→ 供试品/被测样 （analytes）
• 目的：纯化和浓缩样品，使被分析物适于所选分 析方法（例如色质分析）
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二、样品前处理技术分类
• 固体样品前处理技术
索氏提取法 (Soxhlet Extraction, SE) 微波辅助提取 (Microwave-Assisted Extraction, MAE) 超声波辅助提取 (Ultrasonic-Assisted Extraction, UAE) 超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction, SFC) 加速溶剂萃取 (Accelerated Solvent Extraction, ASE)
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重要性--以农药残留分析为例
1，需要检测痕量或超痕量残留水平 2，待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性
：减少干扰。 3，同时进行多残留检测。
结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分析的 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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样品前处理的目的
• 浓缩痕量的被测组分,提高方法的灵敏度, 降低检 出限.
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样品前处理技术分类
• 气体样品前处理技术
固体吸附剂法 全量空气法 （聚合物袋、玻璃容器捕集法） 吹扫捕集法 (Purge and Trap, PT) 固相微萃取 (Solid Phase Microextraction, SPME)
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传统样品前处理技术
传统样品的前处理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。
样品前处理技术
§3 分析方法的选择
一 正确选择分析方法的重要性 二 分析方法的选择 1 方法的特点 2 分析的目的 3 食品的组成和特性 4 实验室条件
食品分析方法的选择标准
特性
主要问题
内在性质 专一性 所测定的与要求测定的是否为同一性质 采取什么措施可确保高度专一性
精确性 什么是方法的精密度 同批内 批与批之间或天与天之间是否合成台面上以免
烫坏台面;也不宜直接置于导热系数较高的台面 上;以免陡然遇冷引起坩埚破裂;
❖ 提高回收率的措施 ➢ 适宜的灰化温度 采用石英坩埚 加标回收试验 … ➢ 为了弥补干法灰化的缺点;防止易挥发成分的损失;
发展了低温氧等离子体氧化法 氧瓶法 氧烧瓶法等 方法;
❖ 按采用的氧化剂分;湿法消化方法有以下几种： 1 硝酸消化法 2 硝酸一硫酸消化法 3 硝酸—高氯酸消化法 4 硝酸 高氯酸和硫酸消化法 5 硝酸 硫酸一过氧化氢消化法 6 硫酸一高锰酸钾的消化法
❖ 按消化措施分： 1 敞口消化法 2 回流消化法 3 密封罐消化法 4 微波消解法
消化操作注意事项： 1加入硝酸 硫酸后;应小火缓缓加热;待反应平稳后
卫生要求 ❖ 检查食品添加剂是否符合 食品添加剂使用标准的要求 ❖ 检查食品生产原料和成品感官性质;有无掺杂 掺伪 ❖ 检查有无细菌 真菌毒素或害虫污染及污染程度 ❖ 检查食品贮藏 运输 销售时的环境条件是否符合卫生管理
要求 ❖ 检查进口食品生产原料 成品及食品添加剂是否符合我国有
关食品卫生质量标准
一 提取
❖根据待测成分与其它成分结合的状况以及与其 它大量基质的性质上某种差异;选择适当的方法 将待测成分释放并分离出来;同时还排除一些其 它成分的干扰;
❖提取时要求能够完全提取或定量地提取;以使分 析结果准确可靠;
生物样品前处理、制备、分离
生物样品前处理、制备、分离及保存器材
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中国刑警学院法医系
1. 概 述 1.1 生物样品处理制备的主要特点： ⑴生物材料的组成极其复杂，常常包含有数百种乃至几千种化合物。 ⑵许多生物样品在生物材料中的含量极微，分离纯化的步骤繁多，流程长。 ⑶许多生物样品一旦离开了生物体内的环境时就极易失活，因此分离过程中如何防止其失活，就是生物样品提取制备最困难之处。 ⑷生物样品的制备几乎都是在溶液中进行的，温度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响，很难准确估计和判断。
样品置耐压的圆底烧瓶中，将瓶浸入干冰-乙醇混合物内，使瓶内物迅速冻结成硬块，然后连接高真空度的真空泵。
*
增加过滤推动力。常压、加压、减压。
加助滤剂。如硅藻土、活性炭、细砂等。
提高过滤时的温度。以减少溶液粘度，增大溶质的溶解度，但不适于热敏物质。 离心过滤法，利用离心力促使滤液通过过滤介质，适于分离小量组织样品。
加压和减压过滤在过滤介质的下面都必须有支持滤板，如强度较大的烧瓷滤板等。
3.2 超滤 超过滤即超滤，自20年代问世后，直至60年代以来发展迅速，很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术，广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子（如蛋白质、酶、核酸等）的浓缩、分离和纯化。
滤渣：滤渣越厚，过滤速度越慢。
过滤液性状：过滤液中有沉淀、胶状物或其它可压缩的物质，均能造成滤膜孔堵塞，减慢过滤速度。
*
3.1.3 提高过滤速度的常用方法
选择适当的过滤介质 应考虑：①孔径大小应适于截流被分离的固体颗粒，孔径过大，则滤液不清，过小则滤速慢。②孔的数目多，孔道短且直，则滤速快，否则滤速慢。③耐酸碱，化学稳定性好。④有一定机械强度，易于回收。⑤使用寿命长，成本低。 过滤介质的材质： ①棉、麻、丝织品； 玻璃纤维、垂熔玻璃、石棉或烧瓷滤板、涤纶等； 滤纸（工业用和分析用，慢速、中速、快速），实验室里最常用。
《样品前处理及制备技术》教学大纲
《样品前处理及制备技术》教学大纲课程名称（中文/英文）：样品前处理及制备技术（Sample Pretreament and Preparation）课程编号：1502514学分：1学分学时：总学时16讲授学时14讨论学时2自学学时6开设学期：第7学期授课对象：食品科学与工程、食品质量与安全、海洋药物、水产养殖、环境科学、动物营养等专业课程级别：课程负责人：丁卓平一、课程性质与目的本课程是为食品科学、生命科学、环境科学等类专业本科生开设的专业教育（相关专业）选修课，在人们特别重视食品安全检测、环境分析控制的今天，在学生掌握食品分析、仪器分析、环境监测及食品安全知识的同时，样品前处理及制备技术对学生的分析相关知识有所建树。
本课程的教学目的在于通过教与学，使学生了解常用样品制备技术的方法种类，理解基本原理，掌握各种技术的特性，并能正确选用。
为提高学生的实验技术能力，培养学生的综合素质，为毕业论文及以后的科研打下基础。
二、课程简介本课程主要讲授常用样品制备技术，包括溶剂萃取、固体萃取、气体萃取、膜分离、热解析、衍生化技术、超临界流体萃取、微波萃取、热裂解等，通过对各制备技术的原理、装置、流程、操作注意事项及应用等的讲授，使学生了解常用样品制备技术的方法种类，理解基本原理，掌握特性，正确合理应用，并能融会贯通。
使学生不仅以后能理解及改进某些分析方法，而且能建立一种分析方法，甚至为其它科研样品前处理及分离打下基础。
三、教学内容第一章溶剂萃取(2学时，自学1学时)第一节液-液萃取第二节液-固萃取第三节液-气萃取（溶液吸收）第四节萃取溶剂的选择第二章蒸馏(2学时，自学1学时)第一节蒸馏原理第二节简单蒸馏第三节分馏第四节减压蒸馏第五节水蒸气蒸馏第六节实验室蒸馏的自动化第七节蒸馏技术的应用第三章固相萃取(3学时，自学1学时)第一节固相萃取的模式及原理第二节固相萃取的常用吸附剂（固定相）第三节固相萃取的装置及操作程序第四节固相微萃取第五节固相萃取技术的应用第四章气体萃取（顶空技术）(2学时，自学2学时)第一节概述第二节静态顶空技术第三节动态顶空（吹扫/捕集）技术第四节顶空/气相色谱测定方法作为标准方法的使用情况第五章膜分离(1学时)第一节膜分离技术在色谱领域中的进展第二节色谱分析中的膜过程和膜块结构第三节膜分离技术在色谱分析中的应用简介第六章热解吸(自学1学时)第一节热解吸的原理第二节热解吸装置第三节使用热解吸技术时应注意的问题第四节热解吸技术的应用第七章衍生化技术(3学时，)第一节衍生化的目的与条件第二节气相色谱中常用的柱前衍生化方法第三节液相色谱中常用的柱前衍生化方法第四节固相化学衍生化法第五节衍生化反应所需设备及注意事项第六节衍生化技术的应用第八章其他样品制备技术(1学时)第一节超临界流体萃取第二节微波萃取技术第三节热裂解四、教学基本要求教师在课堂上应对《样品前处理及制备技术》的基本概念、原理、装置、流程、操作注意事项及应用等进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，通过必要的举例、互动，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体辅助教学，加大课堂授课的知识含量。
样品前处理技术PPT资料优秀版
样品前处理技术
增加压增加力压的力作的用作用 让溶剂在高温下仍保持液态 可保证易挥发性物质不挥发 在压力下可快速充满萃取池
样品前处理技术
将样品装入萃取池 Time(min)
溶剂充满萃取池
0-1
萃取池加热加压
5
Pump
样品保持一定的压力和温度 (静态萃取）
5
向萃取池中注入清洁溶剂 0.5
微波辅助萃取常用溶剂
已报道的微波萃取有机溶剂：甲醇、乙醇、异 丙醇、丙酮、乙酸、二氯甲烷、甲苯、乙脂 等
在非极性溶剂中加入一定比例的极性溶剂来 使用，常用的混合溶剂有：丙酮/环己烷、 二氯甲烷/甲醇等。
样品前处理技术
微波辅助萃取的特点
微波辅助萃取1（M.AE微） 波加热的能量直接作用于被加热物质
样品大小 溶剂体积 溶剂/样品30 300-500 16-30 4-48
30
300-400 10-13 0.5-1
5
30
6
0.5-1
50
300
6
10
50
5
1-4
10-30 15-45 1.5
12-20min
样品前处理技术
ASE的应用
环境
农业、食品
聚合物
制药
间大量的碰撞导致物质在短时间内迅速升温。 一般定在10-15分钟内
在非极性溶剂中加入一定比例的极性溶剂来使用，常用的混合溶剂有：丙酮/环己烷、二氯甲烷/甲醇等。 可保证易挥发性物质不挥发 ASE与其他方法的比较 可保证易挥发性物质不挥发 微波辅助萃取（MAE）
不同的物质的介电常数不相同。在微波场中，萃取 超声波萃取利用超声空化作用，使固体样品在溶剂中容易分散、乳化，从而加快溶解速度。
生物样品前处理、制备、分离
(3)化学与生物化学方法
1) 自溶法：将新鲜的生物材料存放于一定的pH和适当的 温度下，细胞结构在自身所具有的各种水解酶（如蛋白 酶和酯酶等）的作用下发生溶解，使细胞内含物释放出 来。 2) 溶胀法：细胞膜为天然的半透膜，在低渗溶液和低浓 度的稀盐溶液中，由于存在渗透压差，溶剂分子大量进 入细胞，将细胞膜胀破释放出细胞内含物。 3) 酶解法：利用各种水解酶，如溶菌酶、纤维素酶、蜗 牛酶和酯酶等，于37℃，pH8，处理15分钟，可以专一性 地将细胞壁分解。 4) 有机溶剂处理法：利用氯仿、甲苯、丙酮等脂溶性溶 剂或SDS（十二烷基硫酸钠）等表面活性剂处理细胞，可 将细胞膜溶解，从而使细胞破裂，此法也可以与研磨法 联合使用。
素衍生物制成的。
透析膜的特点：
1.在溶剂中能膨胀形成分 子筛状多孔膜，只允许小 分子溶质和溶剂通过，而 阻止大分子通过。
2.具有化学惰性，不具有 能与溶质起作用的基团， 在水、盐溶液、稀碱或稀 酸中不溶解。
3.有一定的机械强度和良 好的再生性。
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透析膜的处理：
1.从成卷的透析膜中剪下适用的长度（一般 20-30厘米）。
3.1.3 提高过滤速度的常用方法
1.选择适当的过滤介质
应考虑：①孔径大小应适于截流被分离的固 体颗粒，孔径过大，则滤液不清，过小则 滤速慢。②孔的数目多，孔道短且直，则 滤速快，否则滤速慢。③耐酸碱，化学稳 定性好。④有一定机械强度，易于回收。 ⑤使用寿命长，成本低。
过滤介质的材质： ①棉、麻、丝织品；
相应超声换能器的长度及尖端口径也可挑 选不同长短、粗细，以满足0.1~250ml的容 量需要。
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超声波细胞破碎机
应用：用于各种动植物细胞、 病毒细胞、细菌及组织的破碎， 也可用于各类高分子物质的破 碎，同时可用来乳化、分离、 匀化、提取、消泡清洗及加速 化学反应等。
样品前处理技术
样品前处理技术1）溶剂萃取液体样品最常用的萃取技术之一是溶剂萃取，通常叫做液液萃取。
据调查，在分析化学实验室中几乎半数的人员常常使用液液萃取。
在固体或者气体中含有的某些物质，也可以使用溶剂将它们溶解出来，这样的方法也称作溶剂萃取。
根据基质的不同，可分为液液萃取、液固萃取和液气萃取（溶液吸收）。
其中，使用最为广泛的是液液萃取。
液液萃取技术利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。
现在的液液萃取技术已不只是传统的使用分液漏斗的一步液液萃取，它还包括连续萃取、逆流萃取、微萃取、萃取小柱技术、在线萃取技术、自动液液萃取等方式。
其中，连续萃取和逆流萃取有利于处理含有低分配系数物质的样品；微萃取技术有利于提高灵敏度和减少溶剂用量，但回收率方面还有待提高；萃取小柱技术模仿了传统的液液萃取技术，而且使样品收集变得非常容易，同时避免了样品乳化问题；在线萃取和自动液液萃取等方式能够减小人为误差，有利于处理大体积样品。
2）蒸馏蒸馏是一种使用广泛的分离方法，根据液体混合物中液体和蒸汽之间混合组分的分配差异进行分离。
蒸馏技术是挥发性和半挥发性有机物样品精制的第一选择。
对于复杂的环境样品前处理而言，很少会用到简单的常压蒸馏，更多使用的是分馏、水蒸气蒸馏、真空蒸馏、抽提蒸馏与液液萃取或升华等技术的联用。
3）固相萃取固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，使其与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。
与液液萃取等传统的分离富集方法相比，具有如下优点：（1）高的回收率和富集倍数。
大多数固相萃取体系的回收率较高，可达70％～100％；另外，富集倍数一般很高，很多体系很容易就能达到几百倍，少数体系甚至能达到几千或几万倍。
（2）使用的高纯有毒有机溶剂量很少，减少了对环境的污染，是一种对环境友好的分离富集方法。
（3）无相分离操作，易于收集分析物组分，能处理小体积试样。
样品前处理技术
青霉素的分配平衡
青霉素结构式
青霉素结构式
实验室溶剂萃取过程
分液漏斗
有机相 水相
溶剂萃取步骤
Gas
振荡几次
打开活塞
溶剂体积为样品 溶液的30％-35％。
蒸气逸出（也叫放气）
静置分层 有机相 絮状物 （乳化） 水相
激烈振摇 1 - 2min
水相和絮状物
有机相
3～ 5次
萃取步骤及方式
工业上萃取操作通常包括三个步骤：
一般生化物质的萃取在室温或较低温度下进行
盐 析作用
无机盐的作用：
生化物质在水中溶解度↓，有利于溶
质向有机相中分配。
有机溶剂的选择
根据相似相溶的原理，选择与目标产物极性相
近的有机溶剂为萃取剂，可以得到较大的分配 系数； 有机溶剂与水不互溶，与水有较大的密度差， 黏度小，表面张力适中，相分散和相分离容易； 应当价廉易得，容易回收，毒性低，腐蚀性小， 不与目标产物反应。 常用于生化萃取的有机溶剂有丁醇、丁酯、乙 酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。
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2、样品净化
L - L分配
原理：化学平衡下的分配定律
提取效率： 根据分配系数可以计算等体积或不等体积的效率
影响因素：
溶剂的“相似相容”原理、少量多次原则； pH对具有一定酸碱性的化合物的分配系数的调节； 离子对试剂的作用 盐的作用
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二、萃
取 extraction
本节主要内容
1.有机溶剂萃取 2.反胶束萃取 3.超临界流体萃取 4.双水相萃取
乳化
乳化：水或有机溶剂以微小液滴分散在有机相或
水相中的现象。
这样形成的分散体系称乳浊液。
乳化带来的问题：有机相和水相分相困难，出现
样品前处理技术ppt课件
– 静置——两种不同的溶剂分层
• 合适的液液萃取方法应满足：
– 目标分析物在萃取溶剂中的溶解度更大
– 干扰分子仍留于样品中
• 传统液液萃取方法的缺陷：
– 对样品量需求较大
– 耗费大量有机溶剂
– 操作费时，分离效率较低
1.2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
样品处理 61%
色谱过程中的误差来源
标准曲线 9% 色谱柱 11%
仪器 8%
色谱 7%
积分 6%
进样 6%
操作 19 %
交叉污染 4%
样品处理 30%
样品前处理
• 为什么要进行样品前处理?
– 浓度太低- 被测物浓度低于定量限 – 样品太“脏”- 基质组分的存在影响样品测定 – 太“危险”- 污染物可能成为“色谱柱杀手”
样品前处理技术分类
• 气体样品前处理技术
固体吸附剂法 全量空气法 （聚合物袋、玻璃容器捕集法） 吹扫捕集法 (Purge and Trap, PT) 固相微萃取 (Solid Phase Microextraction, SPME)
传统样品前处理技术
传统样品的前处理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。
样品前处理技术
浙江经贸职业技术学样品前处理是一个最常 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。
分析化学中常用样品前处理技术简介
等。
湿式消解法又分为以下几种方法。
1．稀酸消解法对于不溶于水的无机试样，可用稀的无机酸溶液处理。
几乎所有具有负标准电极电位的金属均可溶于非氧化性酸，但也有一些金属例外，如Cd、Co、Pb和Ni与盐酸的反应，反应速度过慢甚至钝化。
许多金属氧化物、碳酸盐、硫化物等也可溶于稀酸介质中。
为加速溶解，必要时可加热。
2．浓酸消解法为了溶解具有正标准电极电位的金属，可以采用热的浓酸，如HNO3、H2SO4和H3PO4等。
样品与酸可以在烧杯中加热沸腾，或加热回流，或共沸至干。
为了增强处理效果，还可采用钢弹技术，即将样品与酸一起加入至内衬铂或聚四氟乙烯层的小钢弹中，然后密封，加热至酸的沸点以上。
这种技术既可保持高温，又可维持一定压力，挥发性组分又不会损失。
热浓酸溶解技术还适用于合金、某些金属氧化物、硫化物、磷酸盐以及硅酸盐等。
若酸的氧化能力足够强，且加热时间足够长，有机和生物样品就完全被氧化，各种元素以简单的无机离子形式存在于酸溶液中。
3．混合酸消解法混合酸消解法是破坏生物、食品和饮料中有机体的有效方法之一。
通常使用的是氧化性酸的混合液。
混合酸往往兼有多种特性，如氧化性、还原性和络合性，其溶解能力更强。
常用的混合酸是HNO3—HClO4，一般是将样品与HClO4共热至发烟，然后加入HNO3使样品完全氧化。
可用于乳类食品(其中的Pb)、油(其中的Cd，Cr)、鱼(其中的Cu)和各种谷物食品(其中的Cd、Pb、Mn、Zn)等样品的灰化，对于发样的消解也有良好的结果。
HNO3—H2SO4的混合酸消解样品时，先用HNO3氧化样品至只留下少许难以氧化的物质，待冷却后，再加入H2SO4，共热至发烟，样品完全氧化。
第三章 样品前处理技术
净化技术
净化（cleanup）是指通过物理的或化学 的方法除去提取物中对测定有干扰作用 的杂质的过程。主要是利用分析物与基 体中干扰物质的理化特性的差异，将干 扰物质的量减少到能正常检测目标残留 农药的水平。
主要干扰杂质及性质
类别 脂类
色素
蜡质 肽、氨基酸 碳水化合物
木质素
化合物及其性质
脂肪、油脂（动物样品）， 不溶于水，溶于多少有机溶剂 叶绿素、叶黄素、胡萝卜素等（植物样品）， 不溶于水，能溶于乙醇、丙酮和石油醚 蜡质（许多蔬菜），易溶于有机溶剂 含氮，对NPD、FPD检测器有干扰 糖、淀粉等，对低挥发性和高水溶性农药有干扰 酚类及其衍生物，影响氨基甲酸酯类和苯氧羧酸
索式提取法
❖ 用适当的提取溶剂在索式提取器中连续回流提取几 小时，获得提取液。
❖ 提取效率高，但耗时长8h以上） ❖ 适用于匀浆法等难提取样品中
残留农药的提取或是作为其他 提取方法提取效率的参照标准。 不适合于热不稳定农药的提取。
吹扫捕集法
❖ 主要用于水样中挥发性有机物的分析。 ❖ 主要构件有吹沸器、捕集管，气相色谱仪 ❖ 操作步骤：
吹沸 捕集 解吸 GC分析
提取方法-
液-液提取法：常用于水样或其他液体样品中残 留农药的提取。将一种溶剂加入被测溶液中， 利用被测组分在两相中的分配不同而进入有 机相，其他组分仍留在原液中而达到分离的 目的。通常使用的是分液漏斗。
❖ 常用的二相溶剂对系统有：乙酸乙酯-水、二 氯甲烷-水，石油醚-水、石油醚-丙酮等。
常用四种吸附剂的比较
吸附剂名称
主要成分
活性强弱
活化处理方法
弗罗里硅土 硫酸镁与硅酸
（Florisil)
钠作用生成的 沉淀物
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※重要性说明：否则，即使以后的样品处理
、检测等都非常精密准确，其检测的结果亦 毫无价值，以致导致错误的结论。
样品的采集、制备及保存
（二）采样步骤 1.检样：由分析对象大批物料的各个部分采
集的少量物料成为检样。 2.原始样品：许多份检样综合在一起成为原 始样品。 3.平均样品：原始样品经过技术处理，再抽 取其中的一部分供分析检验的样品
液-液萃取是经典的提取方法之一， 液-液萃取常用于样品中被测物质与基质的分离，
在两种不相溶液体或相之间通过分配对样品进行 分离而达到被测物质纯化和消除干扰物质的目的 与其它方法相比，液-液萃取法仍是目前最常用的 样品处理方法，其原因是： （1）通过萃取可将被测组分自大量内源性物质中 分离出来，减少杂质对测定的干扰； （2）操作简单快速、经济实用； （3）可将萃取液蒸发，使组分富集； （4）可一次进行同类组分的萃取。
微萃取
采用0.001～0.01范围的相比率值(V)进行萃取过程
。与传统的液一液萃取相比，它采用小体积有机 溶剂。 微萃取提供的回收率较差，但是在有机相中的欲 测物质的浓缩大大地增高。此外，使用的溶剂量 也大大地减少。 在容量瓶中进行萃取， 可以选择比水密度低的有机溶剂，结果有机溶剂 积累在瓶颈部分并且便于抽取它们。在有机相中 的被测物质的浓缩可以通过盐析作用得到加强。 可以采用样品加入内标和萃取校正标准的方法进 行测定。
连续液-液萃取
优点
缺点
无需人工操作， 可以处理低KD萃 取，使用较少的 溶剂，较高的效 率。
在蒸馏过程中可能 会损失高挥发性的 化合物，热不稳定 化合物也可能会降 解，除非他们能够 接受沸腾溶剂的温 度。
逆流萃取
逆流萃取（Countercurrent Distribution）装
置可以提供1000或者更多的塔板数用于更 有效的液一液萃取, 但是它需要很长时间和工作量。 逆流萃取可以回收分配系数KD值相当小的 组分。
动，又因食品中的营养素是天然培养基； 2.经过采样，破坏了一部分组织，使汁液外 流。
样品的采集、制备及保存
■保存原则 1.应防止污染 2.应防止腐败变质 3.应稳定水分 4.应固定待测成分（不稳定，易挥发）。 (应结合分析方法，在采样时加入某些溶剂
或试剂，使待测成分处于稳定状态）
5、本课程的目的 （1）
能看懂已确立的检测方法的前处理过 程。
（2）
知道每一步所加药品或操作步骤的作 用和目的
（3）
为研究建立新的检测方法、为改进前 处理方法奠定基础
第一章 溶剂萃取(2学时，自学1学时)
第一节、液-液萃取
第二节、液-固萃取
第三节、液-气萃取（溶液吸收）
第四节、萃取溶剂的选择
第一章 溶剂萃取
自动液一液萃取
在萃取池中装有二氯甲烷溶剂
二氯甲 烷
真空
，溶剂液体表面上通过风机作 用使萃取池形成轻微的真空， 水样品以液滴方式连续地被引 进到萃取溶剂中。水样品液滴 在进入二氯甲烷溶剂过程中， 先通过一个专用的由外部电极 产生的电场区域。电场促使萃 取溶剂中的水滴进行运动，液 滴形状产生扭曲并分裂成更小 的液滴。这种分裂在水相和二 氯甲烷相之间的界面上大量增 加，导致水滴中的欲测定有机 物分子快速地扩散进入二氯甲 烷中。
、相沉淀器、相分离 器)。
自动液一液萃取
传统的液一液萃取需要大量的手工操作，当样品
负荷增加，并超过了合理的程度，人们就会考虑 自动化。许多仪器厂家研制了全部自动或者部分 自动地完成样品萃取和浓缩的装置。 美国OI分析公司根据EPA SW-846方法3510～ 3520，研制了ExCell自动液一液萃取系统。此系 统使用二氯甲烷作为萃取剂，在约3h时间内可同 时处理6个1 L水样品中半挥发性物质的液一液萃 取。此系统的萃取过程与传统的分液漏斗的液一 液萃取不同，如图3—3所示。
在线萃取
在线萃取优缺点
可用于非常小的样品
体积(低于100mL)， 使用小量的试剂和有 机溶剂(费用降低)，闭 环系统(样品不会暴露 到大气中，防止了污 染和对人的毒性及溶 剂的可燃性)， 高的样品萃取产率， 可充分自动化，流动 系统的接口可直接与 分析仪器相连接。
灵敏度较低， 要求更复杂的硬件(泵
KD=co／cab
，cab是水相中此物质的浓度。
式中，KD是分配系数，co是有机相中物质的浓度
液-液萃取分类
分类
自动 常规 连续 液-液萃取 液-液萃取 逆流 萃取
微萃取
萃取小柱 (Cartridges) 技术
在线 萃取
液一液 萃取
常规液-液萃取
常规的液-液萃取方法使用分液漏斗
，需要10~1000mL的液相(每一种) 。对于一步萃取，为了获得较大的 回收率(在某一相中达99％以上)， 分配系数KD必须大于10，因为相比 (Vo／Vaq)必须保持在0.1～10之间 。在大部分的分液漏斗的液．液萃 取方法中，定量回收需要两次或更 多次的萃取。如下式： E=1一[1／(1+Vo／KDV)]n (33) 式中，n是萃取次数。如果某一种 物质的分配系数KD=5，两相的体积 相等时(V=1)，必须进行3次萃取 (n=3)才能获得大于99％的回收率。 每一次萃取都使用新鲜的溶剂。一 般来说，多次萃取与一次萃取相比 具有较高的萃取效率。
分析的首项工作从大量的分析对象（即总体中）
抽出一部分（即样品）作为分析材料，这项工作 称为样品的采集。 说明： ※样品来自总体， ※并代表总体， ※和总体有相同的属性
样品的采集、制备及保存
（一）采样原则 1.采集的样品要均匀，有代表性，能反映全
部被检食品的组成； 2.采样过程中要设法保持原有的理化指标， 防止成分逸散或带入杂质。
奶粉 黄油
冷冻去脂，上清液 定容至4mL。
LLE（BBP、DBP）
净化 SPE（DEHP、DNOP、 DINP、DIDP） 氮吹浓缩 本底的去除、活化、上 样、淋洗、洗脱 1mL甲醇溶解
5.分析包括
本课程的内容
样品的采集、制备及保存
ห้องสมุดไป่ตู้样品前处理
分析的全过程
分析方法的选择
样品的采集、制备及保存
一、样品的采集
检测限量越 来越严格
浓度极低 1防止样品基 体组分的信号 掩蔽痕量被测 物和污染仪器 2接近仪器的 检测限
各目标化合 物的性质差 异极大 如极性、沸 点、热稳定 性等
多组分并存 对人类健 康影响有 协同效应
例如狄氏剂、 DDT等农药 与多氯联苯 共存时，会 使毒性增加 一倍
品中氯霉素检 测限量要求为 O.1g/kg ， 己烯雌酚要求 为0.05g/kg 。
样品的采集、制备及保存
二、样品制备：粉碎、混匀、缩分
按采样规程采取的样品往往数量很多，颗粒 太大，组成不均匀。因此为了确保分析结果 的正确性，必须对样品进行粉碎、混匀、缩 分，使任何一个部分都能代表全部样品的成 分。
样品的采集、制备及保存
三、样品保存 ■样品易变： 1.食品是动植物组织，是活细胞，有酶的活
举例
液一液
液一固
液一气
使用石油醚萃 取水样品中的 氯苯类化合物 就是从液相到 液相传质的液 一液萃取
使用二硫化碳 萃取活性炭中 吸附的有机溶 剂就是从固相 到液相传质的 液一固萃取；
使用重蒸馏水 吸收。(采集) 空气中的甲醇 就是从气相到 液相传质的液 一气萃取，通 常叫做溶液吸 收。
第一节 液-液萃取
4、举例
9 氯霉素类（Chloramphenicols） P129-132 10 大环内酯类（Macrolides）和林可霉素类
（Lincosamides） P143-150
举例：HPLC测定邻苯二 甲酸酯的样品处理：
牛奶和乳酪
2g样品，2mL甲醇，4mL正己烷：甲基 2g样品，水浴融化，用5mL甲醇 叔丁基醚（v:v,1:1），震荡提取2次， 提取2次，离心，上清氮吹，正 离心，上清氮吹，正己烷定容至4mL。 己烷定容至4mL。
连续液-液萃取
如果KD值小或者需要
的样品量大，多次萃 取是不实际的。并且 萃取的总体积也太大 。在某些情况下，萃 取的动力学可能是很 慢的，需要很长时间 才能建立平衡。在这 些情况下，可以使用 连续液一液萃取技术 。
连续液-液萃取
在连续液一液萃取中，新鲜的有机溶剂可以
循环地连续使用，通过含有被萃取的水相。 图3-1表明一个连续液一液萃取器的结构， 使用比水重的有机溶剂进行萃取。这种萃取 溶剂从烧瓶中被加热蒸馏，上升到冷凝器被 冷凝，并淋漓出两种不混合的水和带有萃取 物的溶剂。最后，溶剂和萃取物返回到烧瓶 中。此过程连续地进行直到足够量的被测物 质被萃取出来。在某些模块中，烧瓶也作为 浓缩器使用，连续萃取之后便于蒸发和除去 萃取溶剂。
萃取小柱(Cartridges)技术
使用萃取小柱代替分液漏斗完成液一液萃取，将
一种液相混合到一种惰性介质中并经过渗滤，与 色谱相类似的方式，不相容相进入不流动相（固 定相）。这些萃取小柱同固相萃取小柱一样，在 聚乙烯管中填充经煅烧助溶的高纯硅藻土。这些 管的体积从0.3～300mL(有商品出售)。具有大表 面的填充物可提高萃取效率、防止水溶液样品(被 硅藻土吸附的)和有机萃取溶剂之间的乳化。此技 术操作简单，可以用于含有误用药物的体液的萃 取。 可先使用样品润湿萃取小柱中的吸附剂几分钟后 ，再将有机萃取溶剂加入到萃取小柱中。当有机 溶剂还保存在萃取小柱中时(已经含有萃取物质)， 分别调节pH值在4．5和9．0时，以萃取样品中的 酸性或碱性物质。
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《样品前处理及制备技术》
丁卓平 教授
目录
一、概述
第一章 溶剂萃取(2学时，自学1学时)