单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,现代分析检测技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,现代分析检测技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,中国科学院植物研究所,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,色质分析样品前处理（一）,第十五章,样品前处理技术,色谱分析主要步骤,概述,数据处理,结果表达,样品采集,样品前处理,色谱仪分析,前处理是指在获得具有代表性的样品之后，采用合适的样品分解和溶解的方法，使被测组分转变成可测定的形式。,例如,前处理方法建立前应了解,能得到的仪器和设备,了解被测物：,物理化学性质：溶解度，挥发性，活性基团等,浓度范围以及所需的检测低限,样品基质的物理和化学形式,能得到的样品量,样品前处理过程潜在的交叉污染,前处理方法的选择和确定,与分析人员沟通，共同建立分析方法！,利用文献方法（推荐）,需要验证，重现,成本低，速度快，但可能难以找到现成的文献支持,建立新方法，需进行方法学考察,方法学开发成本高：成本需数千至数万元,方法学建立过程耗时：数周至数月，繁琐，复杂,误区,主要内容,样品的采集,1,常见样品制备技术及选择,2,SPE,技术及其应用,3,实例,4,样品采集注意事项,均匀性,使采集的样品具有代表性,当均匀性较差：加大取样量,均匀化后取样,(,固体样品需粉碎,研磨或捣碎）,采集和贮存过程中不应损失和发生化学变化,预测组分的挥发：低温,吸附于：贮存容器壁、样品中的固体颗粒,氧化和分解：采样后应及时处理、低温、避光、无氧,其它化学反应：组分间？采集和贮存过程中被污染,注意清洁：采样工具、贮存容器、反应容器,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,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,样品处理过程,样品处理过程,常用样品制备技术,浸提：溶剂提取,浸提方法的选择,冷浸：注意不时混匀,推荐,4872h,超声可提高浸出效率,热浸：常用加热回流,推荐,2436h,加温：增加待测物的溶解度和扩散速度；,破坏溶质与基质之间的相互作用；,降低溶剂的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面张力,(,更好的润湿性,),浸提溶剂的选择,浸润性、穿透力最好：推荐,8595%,乙醇,样品前处理中的常用技术,浸提：溶剂提取（,1050,倍溶剂）,冷浸：,温浸：,加热回流：,加温：增加待测物的溶解度和扩散速度；,破坏溶质与基质之间的相互作用；,降低溶剂的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面张力,(,更好的润湿性,),萃取：,液,-,液萃取：传统方法,液,-,固萃取：如,SPE,样品的分解和溶解,无机固体样品,水溶解：适合于水溶性样品，例如混合碱、水溶性金属盐等。（不经过化学反应直接水溶的样品为数极少）,稀酸溶解：不溶于水的样品，可用稀的无机酸处理。几乎所有具有负标准电极电位的金属可溶于非氧化性酸。为加速溶解，必要时可加热。,热浓酸溶解：为了溶解具有正标准电极电位的金属，可以采用热的浓酸（硝酸、硫酸、磷酸等）。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。,混合酸溶溶解：溶解能力更强。,用加有辅助试剂的酸溶解：如，辅助氧化剂，惰性电解质，配合剂，催化剂等。,熔融,碱溶液溶解：溶解铝，铝镁、铝硅等合金。,样品的分解和溶解,有机和生物物质样品中各种元素,干法灰化：将样品放在坩埚中灼烧，直到所有有机物燃烧完全，只留下不挥发的无机残留物。缺点：可以转变成挥发性形式的成分会部分或全部损失，灰化温度越高，损失越严重，温度过低，会使灰化不完全。只适用于金属氧化物。,湿法灰化：将样品与浓的具有氧化性的无机酸（单酸或混合酸）强烈共热。常用的酸是硫酸、硝酸或高氯酸。最适合于测定有机和生物样品中的痕量金属。,微波溶解：以微波作为加热源，直接通过物质吸收热量来到到加热目的。能透过微波的材料可用作样品容器，如特氟隆、玻璃等。,其他方法,样品分离：传统液液萃取法,方法：,选择与样品溶剂不相溶的溶剂，充分振摇,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,SPE(,Solid Phase Extraction,固相萃,取,),简介,最早于上世纪,70,年代提出，至今已发展成多领域样品预处理的标准模式，商品化程度高,属于色谱技术的一种,化合物,要么保留要么流过,吸附剂种类选择众多，选择性与,HPLC,类似，但与,HPLC,不能等同,批量样品可以平行处理（,10,孔以上的萃取装置可供选择）,方法操作简单,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，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。,与液液萃取相比，,SPE,的优势,省时,平均缩短,2/3,省耗,节约溶剂和试剂，减少有机废物产生,回收率更高,改善重现性,无交叉污染,样品处理简单,无乳化现象,健康,对机体伤害小；不使用玻璃器皿,样品处理量增加，可自动化处理,VS,SPE,柱形,SPE,处理效果,改善色谱分离度，减少共流出峰（coelution peak）,SPE,模式,色谱技术,SPE,原理,分离原理是：使混合物中各组分在两相（固定相、流动相）间进行分配,要么保留要么流过,SPE,原理,目前常见四种工作模式：,疏水性,极性,离子交换,两种或多种机理结合,(,混合模式或多种模式,),固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要考虑以下几点,：,目,标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度，这主要涉及淋洗液的选择,。,目,标化合物有无可能离子化（可用调节,pH,值实现离子化），从而决定是否采用离子交换固相萃取,。,目,标化合物有无可能与吸附剂形成共价键，如形成共价键，在洗脱时可能会遇到麻烦,。,非,目标化合物与目标化合物在吸附剂上吸附点上的竞争程度，这关系到目标化合物与干扰化合物是否能很好分离。,SPE,过程,活化,/,润湿,SPE,柱,上样,(,一般为溶液,),一些化合物被,保留,淋洗,用不同的溶剂,洗脱,得到目标萃取物,常需要浓缩,SPE 过程及注意事项,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare,:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load,onto conditioned cartridge,Wash,off weakly retained substances with weak solvent,Elute,product with stong solvent,第一步 样品制备,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with stong solvent,可能出现的问题及注意事项,可能出现的问题,解决办法,样品吸附于试管壁,使用硅烷化玻璃管或,EP,管,样品吸附于固体基质中,完全均质化；或使用有机溶剂冲洗,第二步 上样,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with stong solvent,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,固相萃取小柱活化不当,活化，注意：,不要抽干,被分析物保留差或不保留,以较弱溶剂稀释上样；或使用强吸附剂；或使用较大,SPE,柱,基质性质改变,加入缓冲盐，保持,pH,值,/,离子强度,体积过载,减少上样体积；或使用较大,SPE,柱,质量过载,减少上样量；或使用较大,SPE,柱,第三步 淋洗（,Wash,）,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with strong solvent,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,被分析物弱保留或不保留,使用强吸附剂；或使用较大,SPE,柱,基质性质改变,加入缓冲盐，保持,pH,值,/,离子强度,体积过载,减少上样体积；或使用较大,SPE,柱,质量过载,减少上样量；或使用较大,SPE,柱,第四步 洗脱（,Elute,）,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with strong solvent,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,被分析物过强保留,使用强洗脱剂；或增加洗脱剂用量,亲硅醇基效应（,silanophilic interactions,）,改变洗脱剂,pH,值，提高洗脱剂的,H-bonding,强度；或加入竞争胺,共流出,改换,SPE,分离模式,还需注意！,流速：不宜过快，以免化合物和吸附剂之间没有足够的时间进行相互作用,流速差异可能造成重现性差。,活化：,25 mL/min,上样和洗脱：,10 mL/min,离子交换色谱：推荐,12 mL/min,样品容量,100 mg,（指被分析物而非仅仅感兴趣的化合物）,其它问题,低回收率,SPE,柱未充分活化,被分析物吸附过差（体积过载）,样品质量过载,不完全洗脱,强吸附,被分析物吸附于基质,重现性差,基质变异,pH,值，离子强度，特异,/,非特异性吸附,方法不耐受,操作误差,SPE,过程化,实例,三聚氰胺,SampliQ SCX,HPLC,和,SPE,的区别,HPLC,SPE,Partical size,5,m,4080,m,Packed bed efficiency,High,Low,Extra-colum volume,Low,High,Column length,530 cm,5000,50,Bottom line,可分离结构相似的化合物,要求被分离组分对吸附剂有明确选择性,经常,不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有,力量,Study Constantly,And You Will Know Everything.The More You Know,The More Powerful You Will,Be,写在最后,感谢聆听,不足之处请大家批评指导,Please Criticize And Guide The Shortcomings,结束语,讲师：,XXXXXX,XX,年,XX,月,XX,日,