色谱分析样品前处理

样品前处理之中药篇
超临界液体萃取技术（SFE） 优势：传质速度快、渗透能力强、溶解萃 取效率高、可在室温提取热敏性成分、绿 色环保。 适用范围：挥发油、小分子萜类、部分生物 碱；通过添加夹带剂如甲醇、丙酮等增加 压力，可改善流体性质，对中药生物碱、 黄酮类、皂甙类等非挥发性有效成分的提 取也日趋普遍。
溶剂选择：含水量大的样品选用与水混溶的溶剂 或混合溶剂；含脂肪多的样品则用非极性或极 性弱的溶剂；土壤样品则用含水溶剂或混合溶 剂。 常用方法： 索氏提取法； 振荡提取法； 组织捣碎法； 消化提取法。
固相提取法（SPE）
萃取小柱类型：
正相吸附剂：硅胶、弗罗里硅土、中性氧化 铝等 反正吸附剂：C18、C8、C2、CH、PH
顶空法
吹扫捕集主要用于水样中挥发性有机物分析。
静态顶空法适用于水样以及其它液态样品和 固态样品分析。 主要应用范围：EPA使用静态顶空/GC测废水 和PVC中的氯乙烯；FDA应用静态顶空/GC法 测定植物油、合成食品、醋等样品中的氯 乙烯；美国药典提议用静态顶空/GC方法测 药品中挥发性有机杂质。
减压旋转蒸发法 K-D浓缩法 氮吹法
净化
常用净化技术：
柱层析法：弗罗里硅土柱、氧化铝柱、硅胶 柱、活性炭柱
液液分配法：即利用农药在不同溶剂中溶解 差异分离 沉淀净化法 化学净化法
类型：溶剂提取法、固相提取法及强制挥发 提取法。
溶剂提取法
关键要考虑三方面要求： 1、溶剂极性，即对农药的溶解性； 2、目标物极性； 3、溶剂沸点在45-80℃为宜。
液液提取
液液提取溶剂选择：选用非极性或弱极性溶 剂（如已烷），中等极性农药可选二氯甲 烷。 提取原则：少量多次（一般三到五次）。
固液提取
样品前处理之农残篇
提取剂选择原则：农药的极性和水溶性，即 相似相溶原理。 农药极性的大致判断：分子 的极性与分子中 的π电子及孤对电子相关。
注意：极性和分子大小是农药和其它有机化 合物水溶性的基础。如对氧磷溶解度3640 mg/L而对硫磷只有12.4 mg/L。
样品前处ຫໍສະໝຸດ Baidu之农残篇
样品前处理之农残篇
固相萃取
分类 正相：萃取极性化合物 反相：萃取中等极性到非极性化合物 离子交换萃取：吸附带有电荷的化合物 萃取柱的选择 尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂 样品溶剂的强度相对该吸附剂应该较弱
固相萃取
上样 通过抽真空、加压或离心的方法使样品进 入吸附剂 洗涤和洗脱 先用弱溶剂洗干扰物，再用较强的溶剂洗 目标化合物 也有的将干扰物吸附在柱上而目标物直接 流出进行收集
叔醇，胺的反应活性为：伯胺>仲胺。
气相色谱中常用的衍生方法
2. 酯化衍生方法 一般该法用于将热稳定差，挥发弱的有机酸 转化为酯。 1）三氟化硼催化 RCOOH+CH3OH=RCOOCH3+H2O 2）重氮甲烷法 RCOOH + CH2N2= RCOOCH3 + N2（非水介质完成） 3） 三氟乙酸酐法 RCOOH+R’OH = RCOOR’+ H2O （本法适合 于空间位阻较大 有机酸和醇或酚的酯化）
固相萃取法
水样残留农药一般是先将农药保留在柱子上，再 用溶剂洗脱；而食品、动植物样品残留农药一 般是让杂质保留在柱子上而农药通过。对含水 量高的果蔬样品，用水混溶性溶剂提取后，将 提取液通过反相柱可把油脂、蜡质等非极性杂 质留在柱上而去除。 在农残分析样品的提取净化上，一般都是先用反 相柱处理，所用的洗脱剂就是水混溶的溶剂或 单独用水，使亲脂的杂质吸附在柱上，而农药 流过柱子。
挥发性和蒸气压：越容易挥发的农药，其蒸 气压一般也越高。
应用：在蒸发浓缩时，如果将溶剂完全除去， 蒸气压高的农药就极易损失。相反，在用 吹扫捕集时，对该类物质就越有利。
提取
提取方案：主要根据农药的理化特性来定， 但还需要考虑试样的类型、样品的组分 （脂肪、水分含量）、农药在样品中存在 形式及最终测定方法。
气相色谱中常用的衍生方法
1. 硅烷化衍生方法 该方法是气相色谱样品中应用最多的方法， 它是利用含有活性氢的化合物（如醇、酚、 酸、胺、硫醇等）与硅烷化试剂反应，形 成硅烷衍生物： R3Si-X+H-R’ R3Si-R’+HX
硅烷化衍生
硅烷化衍生
能进行硅烷化的化合物反应活性一般为：醇
>酚>羧酸>胺>酰胺，反应活性还受空间位 阻的影响，其醇的反应活性为伯醇>仲醇>
气体萃取（顶空技术）
分类：静态顶空和动态顶空 优点： 操作简单 可自动化 可变条件多 灵敏度高
衍生化技术
优点： 将一些物质通过衍生转化为可被色谱测定 的物质 提高检测灵敏度 改变化合物色谱性能，改善分离度 衍生化可以帮助进行化合结构签定
衍生化技术
柱前衍生的应满足的条件： 1）反应能迅速、定量的进行，反应重复性好， 反应条件不苛刻，容易操作； 2）反应的选择性高，最好只与目标化合物反 应，即反应的专一性； 3）衍生化反应产物只有一种，反应 副产物和 过量的衍生化试剂应不干扰目标化合物的 分离与检测； 4）衍生化试剂应方便易得，通用性好。
固相微萃取（SPE）
优点：操作时间短、样品量小、无需萃取溶 剂、适于挥发及非挥发性物质、重现性好
关键：萃取头涂层选择，其原则是极性涂层 适合于极性化合物，非极性涂层适合于非 极性化合物
固相萃取应用
固相萃取主要应用： 复杂样品中微量或痕量化合物的分离和富 集。如：生物体液，中药物及其代谢产物， 食品有效成分或有害成分分析，环保水样 中各种污染物的分析
样品前处理之中药篇
固相微萃取技术（SPE） 优点：无需有机溶剂，操作简便；易于自 动操作；有很好的方法准确度和重现性。 类型： 直接萃取法：萃取纤维直接暴露在样品中， 适于分析气体样品； 顶空萃取法：纤维暴露于样品顶空中，适 于固体样品中挥发、半挥发性样品。
样品前处理之农残篇
原理：利用残留农药与样品基质的物理化学 特性差异，使其从样品基质中分离出来。 理化特征：化合物极性和挥发性。 应用：极性主要与化合物溶解性及两相分配 有关，如液液提取，固液提取及液固提取。 挥发性主要与化合物气相分布有关。
色谱分析样品前处理
样品前处理的意义
• • • • 增加选择性 提高灵敏度 减少停机概率 获得满意的定性定量结果 ……
样品前处理的要求
• • • • • • • 过程简单 处理速度快速 使用装置要小 引进误差要小 对目标物有高选择性 有较高回收率 绿色环保
气相色谱常用前处理技术
• • • • • • • 溶剂萃取 固相萃取 超临界萃取 衍生化 膜分离 蒸馏 吸附
溶剂萃取
索氏提取器
常规萃取的两种模式
液液萃取：分流漏斗 液气萃取（溶液吸收）：对气态、样品蒸汽 及气溶胶等中的样品进行吸附
蒸馏
分类： 水蒸汽蒸馏 减压蒸馏 分馏 应用 草药中植物油 奶产品中有机体氯污染物 环境样品中挥发性有机物
固相萃取
步骤： 活化吸附剂 反相萃取柱用水溶性有机溶剂 正相萃取柱用目标化合物溶剂
不同样品中农残的提取
水样 对非极性残留，用非极性溶剂直接萃取； 对弱极性的残留，可以按如下步骤： 1）增加提取剂的量； 2）选用极性稍强溶剂如乙酸乙酯； 3）在水中加入氯化钠，使其盐析出来； 4）调整溶液PH：如分析物是酸性的，调PH至3 左右；如分析物是胺，用氨水调PH至10左右。
不同样品中农残的提取
植物和动物样品
一般采用溶剂提取法，如振荡法、组织捣碎 法。提取溶剂一般可用水溶性的乙腈、丙 酮、甲醇等。可以减少脂类物质
不同样品中农残的提取
土壤样品 用水将样品湿润（含水量约5%），然后用 强极性溶剂或混合溶剂进行提取，较多使 用振荡法、索氏提取法。百草枯及其联吡 啶除草剂提取时用强酸消化处理。
样品浓缩
气相色谱中常用的衍生方法
酰化衍生方法 该法能降低羟基、氨基、巯基的极性，改善 它们的色谱拖尾，并能提高这些化合物的 挥发性，也能增加某些易氧化化合物（儿 茶酚胺）的稳定性。 ROH(-NH2,SH)+ R’COX = ROCOR’ + HX
衍生化应注意问题
1）衍生化完成后，应用干燥氮气吹走挥发性溶 剂； 2）在使用一些对水敏感的衍生化试剂时一定要 对样品和使用的溶剂进行脱水，并在反应过程 中避免水汽干扰； 3）所用反应容器特别是密封垫片的材料绝对不 含目标化合物； 4）当生成的衍生产物是易挥发化合物是应采用 密封的衍生化容器或低温冷冻装置； 5）衍生化完成后应及时进行色谱分析。
样品前处理之中药篇
常压蒸馏技术 样品前处理：将样品直接切碎，常压水蒸 汽蒸馏，无水乙醚萃取，旋转挥发除去乙 醚，用无水硫酸钠除去水分。 色谱条件：非极性柱，小于10 ℃/min升温 至250 ℃ ，进样口温度：250℃
样品前处理之中药篇
微波萃取技术 优点：常温强化萃取，不破坏中药材中某些具有 热 不稳定、易水解或氧化特征的药效成分； 时间短，一般10-30 min即可获得最佳提取率； 适用性广，绝大多数的中药样品均可超声萃取； 与溶剂和目标物的性质（极性）关系不大。 样品前处理：样品粉碎，蒸馏水浸泡，微波加 热，水蒸汽蒸馏法提取，经无水硫酸钠干燥后 检测 色谱条件：弱极性柱，小于10 ℃/min升温速率， 终止温度250℃。