色譜分析中的樣品前處理 不可忽視！

   色譜分析已成為當今分析化學領域應用廣泛的一種分析測試手段，應用范圍涉及醫(yī)藥、環(huán)保、生命科學、石油化工等幾乎所有基礎和研究領域。

由于色譜分析常常用于各種復雜的基體以及低含量組分的分析，消除基體干擾，提高分析靈敏度，延長儀器壽命是一個普遍需要解決的問題，因此，對樣品進行色譜分析前處理變得非常重要。（用Qstep過濾瓶）

使用色譜對復雜基體進行分析時的樣品前處理步驟往往繁瑣耗時,易引起誤差,已成為制約分析效率和準確度提升的關鍵環(huán)節(jié)，雖然分析儀器的自動化程度日益提高，但在發(fā)展分析方法的同時，人們或多或少忽視了樣品的預處理問題。

然而在分析復雜樣品，如生物樣品、環(huán)境樣品、植物樣品等，為了獲得比較可靠的鑒定結果,必須花費很多的人力和經費，并且由于前處理步驟多，如果前處理不當，往往會使全過程的回收率降低，會發(fā)生定性定量錯誤和色譜柱壽命縮短等問題．因此，提高和掌握樣品的前處理技術是完善檢測全過程的重要環(huán)節(jié)。

以液相色譜分析為例

液相色譜分析樣品時沒有統一的前處理方法。必須根據樣品的種類和待測項目決定前處理方案，但原則上仍應考慮幾下操作環(huán)節(jié)：

如取樣、試樣的調制、提取、純化、濃縮等步驟，至于各種具體樣品的前處理可以進一步參考有關資料。

迄今為止，樣品前處理的方法很多，本質上可分為兩大類：一類是對檢測器響應弱(或無信號)的樣品，通過衍生技術改變其物理和化學性質，使之成為可被檢測的化合物。另一類是通過對復雜基體樣品中低含量組分進行分離、純化和富集以獲得同樣效果。（用Qstep過濾瓶）

告訴你為啥要進行樣品前處理！

1．去除基體中干擾樣品分析的雜質，提高分析精度和分離效果；

2．提高被測定化合物檢測靈敏度；

3．提高樣品與流動相的兼容性，從而改善定性定量分析的重復性．

4.增加選擇性；

5.減少停機概率；

你對樣品前處理是否有這樣的期望：

過程簡單；

處理速度快速；

使用裝置要??；

引進誤差要小；

對目標物有高選擇性；

有較高回收率；

且綠色環(huán)保。

以下是氣相色譜常用樣品前處理技術

溶劑萃取；

固相萃??；

超臨界萃?。?/span>

衍生化；

膜分離；

蒸餾；

吸附。

溶劑萃取中的索氏提取器

一些你應該知道的：

常規(guī)萃取的兩種模式

1.液液萃?。悍至髀┒罚?/span>

表：一些常用液-液萃取有機溶劑的物理化學性質

2.液氣萃?。ㄈ芤何眨簩鈶B(tài)、樣品蒸汽及氣溶膠等中的樣品進行吸附。

關于蒸餾

分類：水蒸汽蒸餾、減壓蒸餾、分餾。

應用：草藥中植物油、奶產品中有機體氯污染物、環(huán)境樣品中揮發(fā)性有機物。

關于固相萃取

1.步驟：活化吸附劑→反相萃取柱用水溶性有機溶劑→正相萃取柱用目標化合物溶劑。

2.分類：

正相：萃取極性化合物；

反相：萃取中等極性到非極性化合物；

離子交換萃?。何綆в须姾傻幕衔铮?/span>

3.萃取柱的選擇：

盡量選擇與目標化合物極性相似的吸附劑；

樣品溶劑的強度相對該吸附劑應該較弱。

4.上樣

通過抽真空、加壓或離心的方法使樣品進入吸附劑

5.洗滌和洗脫

先用弱溶劑洗干擾物，再用較強的溶劑洗目標化合物；也有的將干擾物吸附在柱上而目標物直接流出進行收集。

6.固相萃取主要應用：

復雜樣品中微量或痕量化合物的分離和富集。如：生物體液，中藥物及其代謝產物，食品有效成分或有害成分分析，環(huán)保水樣中各種污染物的分析

固相微萃?。⊿PE）

優(yōu)點：操作時間短、樣品量小、無需萃取溶劑、適于揮發(fā)及非揮發(fā)性物質、重現性好，

關鍵：萃取頭涂層選擇，其原則是極性涂層適合于極性化合物，非極性涂層適合于非極性化合物。

氣體萃?。斂占夹g）

分類：靜態(tài)頂空和動態(tài)頂空。

優(yōu)點：操作簡單、可自動化、可變條件多、靈敏度高。

衍生化技術優(yōu)點：將一些物質通過衍生轉化為可被色譜測定的物質；提高檢測靈敏度；

改變化合物色譜性能，改善分離度；衍生化可以幫助進行化合結構簽定。

衍生化技術

柱前衍生的應滿足的條件：

1）反應能迅速、定量的進行，反應重復性好，反應條件不苛刻，容易操作；

2）反應的選擇性高，只與目標化合物反應，即反應的專一性；

3）衍生化反應產物只有一種，反應副產物和過量的衍生化試劑應不干擾目標化合物的分離與檢測；

4）衍生化試劑應方便易得，通用性好。

氣相色譜中常用的衍生方法

硅烷化衍生

能進行硅烷化的化合物反應活性一般為：醇>酚>羧酸>胺>酰胺，反應活性還受空間位阻的影響，其醇的反應活性為伯醇>仲醇>叔醇，胺的反應活性為：伯胺>仲胺。

3.酰化衍生方法

衍生化應注意哪些問題？

1）衍生化完成后，應用干燥氮氣吹走揮發(fā)性溶劑；

2）在使用一些對水敏感的衍生化試劑時一定要對樣品和使用的溶劑進行脫水，并在反應過程中避免水汽干擾；

3）所用反應容器特別是密封墊片的材料不含目標化合物；

4）當生成的衍生產物是易揮發(fā)化合物是應采用密封的衍生化容器或低溫冷凍裝置；

5）衍生化完成后應及時進行色譜分析。

八一八：中藥領域之樣品前處理技術

1.常壓蒸餾技術

樣品前處理：將樣品直接切碎，常壓水蒸汽蒸餾，無水乙醚萃取，旋轉揮發(fā)除去乙醚，用無水硫酸鈉除去水分。

色譜條件：非極性柱，小于10 ℃/min升溫至250 ℃，進樣口溫度：250℃。

2.微波萃取技術

優(yōu)點：常溫強化萃取，不破壞中藥材中某些具有熱不穩(wěn)定、易水解或氧化特征的藥效成分；時間短，一般10-30 min即可獲得提取率；適用性廣，絕大多數的中藥樣品均可超聲萃??；與溶劑和目標物的性質（極性）關系不大。

樣品前處理：樣品粉碎，蒸餾水浸泡，微波加熱，水蒸汽蒸餾法提取，經無水硫酸鈉干燥后檢測

色譜條件：弱極性柱，小于10 ℃/min升溫速率，終止溫度250℃。

3.超臨界液體萃取技術（SFE）

優(yōu)勢：傳質速度快、滲透能力強、溶解萃取效率高、可在室溫提取熱敏性成分、綠色環(huán)保。

適用范圍：揮發(fā)油、小分子萜類、部分生物堿；通過添加夾帶劑如甲醇、丙酮等增加壓力，可改善流體性質，對中藥生物堿、黃酮類、皂甙類等非揮發(fā)性有效成分的提取也日趨普遍。

4.固相微萃取技術（SPE）

優(yōu)點：無需有機溶劑，操作簡便；易于自動操作；有很好的方法準確度和重現性。

類型：

直接萃取法：萃取纖維直接暴露在樣品中，適于分析氣體樣品；

頂空萃取法：纖維暴露于樣品頂空中，適于固體樣品中揮發(fā)、半揮發(fā)性樣品。

原理：利用殘留儂藥與樣品基質的物理化學特性差異，使其從樣品基質中分離出來。

理化特征：化合物極性和揮發(fā)性。

應用：極性主要與化合物溶解性及兩相分配有關，如液液提取，固液提取及液固提取。揮發(fā)性主要與化合物氣相分布有關。

提取劑選擇原則：儂藥的極性和水溶性，即相似相溶原理。

儂藥極性的大致判斷：分子的極性與分子中的π電子及孤對電子相關。

注意：極性和分子大小是儂藥和其它有機化合物水溶性的基礎。如對氧磷溶解度3640 mg/L而對硫磷只有12.4 mg/L。

樣品前處理之農殘篇

揮發(fā)性和蒸氣壓：越容易揮發(fā)的儂藥，其蒸氣壓一般也越高。

應用：在蒸發(fā)濃縮時，如果將溶劑*除去，蒸氣壓高的儂藥就極易損失。相反，在用吹掃捕集時，對該類物質就越有利。

提取方案：主要根據儂藥的理化特性來定，但還需要考慮試樣的類型、樣品的組分（脂肪、水分含量）、儂藥在樣品中存在形式及終測定方法。

類型：溶劑提取法、固相提取法及強制揮發(fā)提取法。

溶劑提取法關鍵要考慮三方面要求：

1、溶劑極性，即對儂藥的溶解性；

2、目標物極性；

3、溶劑沸點在45-80℃為宜。

1.液液提取

液液提取溶劑選擇：選用非極性或弱極性溶劑（如已烷），中等極性儂藥可選二氯甲烷。

提取原則：少量多次（一般三到五次）。

2.固液提取

溶劑選擇：含水量大的樣品選用與水混溶的溶劑或混合溶劑；含脂肪多的樣品則用非極性或極性弱的溶劑；土壤樣品則用含水溶劑或混合溶劑。

常用方法：索氏提取法、振蕩提取法、組織搗碎法、消化提取法。

3.固相提取法（SPE）

萃取小柱類型：正相吸附劑：硅膠、弗羅里硅土、中性氧化鋁等，

反正吸附劑：C18、C8、C2、CH、PH。

4.固相萃取法

水樣殘留儂藥一般是先將儂藥保留在柱子上，再用溶劑洗脫；而食品、動植物樣品殘留儂藥一般是讓雜質保留在柱子上而儂藥通過。對含水量高的果蔬樣品，用水混溶性溶劑提取后，將提取液通過反相柱可把油脂、蠟質等非極性雜質留在柱上而去除。

在農殘分析樣品的提取凈化上，一般都是先用反相柱處理，所用的洗脫劑就是水混溶的溶劑或單獨用水，使親脂的雜質吸附在柱上，而儂藥流過柱子。

5.頂空法

吹掃捕集主要用于水樣中揮發(fā)性有機物分析。

靜態(tài)頂空法適用于水樣以及其它液態(tài)樣品和固態(tài)樣品分析。

主要應用范圍：EPA使用靜態(tài)頂空/GC測廢水和PVC中的氯乙烯；FDA應用靜態(tài)頂空/GC法測定植物油、合成食品、醋等樣品中的氯乙烯；美國藥典提議用靜態(tài)頂空/GC方法測藥品中揮發(fā)性有機雜質。

針對不同形態(tài)樣品，農殘的提取方法有何不同？

1.水樣：

對非極性殘留，用非極性溶劑直接萃??；對弱極性的殘留，可以按如下步驟：

1）增加提取劑的量；

2）選用極性稍強溶劑如乙酸乙酯；

3）在水中加入氯化鈉，使其鹽析出來；

4）調整溶液PH：如分析物是酸性的，調PH至3左右；如分析物是胺，用氨水調PH至10左右。

2.植物和動物樣品

一般采用溶劑提取法，如振蕩法、組織搗碎法。提取溶劑一般可用水溶性的乙腈、丙酮、甲醇等。可以減少脂類物質。

3.土壤樣品

用水將樣品濕潤（含水量約5%），然后用強極性溶劑或混合溶劑進行提取，較多使用振蕩法、索氏提取法。百草枯及其聯吡啶除草劑提取時用強酸消化處理。

樣品濃縮：減壓旋轉蒸發(fā)法、K-D濃縮法、氮吹法。

為了提高被測物在溶液中的濃度，提高檢出率，提取液經純化以后均進行蒸發(fā)濃縮。

目前常用的濃縮方法：把經過純化后的溶液轉移至園底燒瓶內，用旋轉蒸發(fā)器在一定溫度的水浴中減壓濃縮至一定量，經每分鐘5000轉的離心機離心5分鐘，取上清液液用于液相分析，也可用0.45m濾膜過濾，濾液即可用于分析。

柱層析法除了純化樣品的作用外，尚可將被測物吸附濃縮。

常用凈化技術：

柱層析法：弗羅里硅土柱、氧化鋁柱、硅膠柱、活性炭柱；

液液分配法：即利用儂藥在不同溶劑中溶解差異分離；

沉淀凈化法；

化學凈化法。

凈化方法中的一些問題

提取液在凈化前，必須對待測化合物的一些重要的物理性質有所了解，如在有機溶劑和水中的溶解性；酸性；穩(wěn)定性；蒸氣壓；熔點，沸點，極性。

SEP—PAK預處理柱--應用于樣品的純化及痕量濃縮等方面。

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