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1、單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,色質(zhì)分析樣品前處理（一）,第十五章,樣品前處理技術(shù),色譜分析主要步驟,概述,數(shù)據(jù)處理,結(jié)果表達(dá),樣品采集,樣品前處理,色譜儀分析,前處理是指在獲得具有代表性的樣品之后，采用合適的樣品分解和溶解的方法，使被測(cè)組分轉(zhuǎn)變成可測(cè)定的形式。,例如,前處理方法建立前應(yīng)了解,能得到的儀器和設(shè)備,了解被測(cè)物：,物理化學(xué)性質(zhì)：溶解度，揮發(fā)性，活性基團(tuán)等,濃度范圍以及所需的檢測(cè)低限,樣品基質(zhì)的物理和化學(xué)形式,能得到的樣品量,樣品前處理過程潛在的交叉污染,前處理方法的選擇和確定,與分析人員溝通，共同建立分析方法！,利用文獻(xiàn)方法（推薦

2、）,需要驗(yàn)證，重現(xiàn),成本低，速度快，但可能難以找到現(xiàn)成的文獻(xiàn)支持,建立新方法，需進(jìn)行方法學(xué)考察,方法學(xué)開發(fā)成本高：成本需數(shù)千至數(shù)萬元,方法學(xué)建立過程耗時(shí)：數(shù)周至數(shù)月，繁瑣，復(fù)雜,誤區(qū),主要內(nèi)容,樣品的采集,1,常見樣品制備技術(shù)及選擇,2,SPE,技術(shù)及其應(yīng)用,3,實(shí)例,4,樣品采集注意事項(xiàng),均勻性,使采集的樣品具有代表性,當(dāng)均勻性較差：加大取樣量,均勻化后取樣,(,固體樣品需粉碎,研磨或搗碎）,采集和貯存過程中不應(yīng)損失和發(fā)生化學(xué)變化,預(yù)測(cè)組分的揮發(fā)：低溫,吸附于：貯存容器壁、樣品中的固體顆粒,氧化和分解：采樣后應(yīng)及時(shí)處理、低溫、避光、無氧,其它化學(xué)反應(yīng)：組分間？采集和貯存過程中被污染,注意清潔

3、：采樣工具、貯存容器、反應(yīng)容器,樣品前處理,為什么要進(jìn)行樣品前處理,?,濃度太低,-,被測(cè)物濃度低于定量限,樣品太,“,臟,”,-,基質(zhì)組分的存在影響樣品測(cè)定,太,“,危險(xiǎn),”,-,污染物可能成為,“,色譜柱殺手,”,樣品前處理,樣品（,samples,）,供試品,/,被測(cè)樣（,analytes,）,目的：純化和濃縮樣品，使被分析物適于所選分析方,法,樣品處理過程,樣品處理過程,常用樣品制備技術(shù),浸提：溶劑提取,浸提方法的選擇,冷浸：注意不時(shí)混勻,推薦,4872h,超聲可提高浸出效率,熱浸：常用加熱回流,推薦,2436h,加溫：增加待測(cè)物的溶解度和擴(kuò)散速度；,破壞溶質(zhì)與基質(zhì)之間的相互作用；,降

4、低溶劑的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面張力,(,更好的潤(rùn)濕性,),浸提溶劑的選擇,浸潤(rùn)性、穿透力最好：推薦,8595%,乙醇,樣品前處理中的常用技術(shù),浸提：溶劑提?。?1050,倍溶劑）,冷浸：,溫浸：,加熱回流：,加溫：增加待測(cè)物的溶解度和擴(kuò)散速度；,破壞溶質(zhì)與基質(zhì)之間的相互作用；,降低溶劑的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面張力,(,更好的潤(rùn)濕性,),萃?。?液,-,液萃取：傳統(tǒng)方法,液,-,固萃?。喝?SPE,樣,品的分解和溶解,無機(jī)固體樣品,水溶解：適合于水溶性樣品，例如混合堿、水溶性金屬鹽等。（不經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)直接水溶的樣品為數(shù)極少）,稀酸溶解：不溶于水的樣品，可用稀的

5、無機(jī)酸處理。幾乎所有具有負(fù)標(biāo)準(zhǔn)電極電位的金屬可溶于非氧化性酸。為加速溶解，必要時(shí)可加熱。,熱濃酸溶解：為了溶解具有正標(biāo)準(zhǔn)電極電位的金屬，可以采用熱的濃酸（硝酸、硫酸、磷酸等）。熱濃酸溶解技術(shù)還適用于合金、某些金屬氧化物、硫化物、磷酸鹽以及硅酸鹽等。,混合酸溶溶解：溶解能力更強(qiáng)。,用加有輔助試劑的酸溶解：如，輔助氧化劑，惰性電解質(zhì)，配合劑，催化劑等。,熔融,堿溶液溶解：溶解鋁，鋁鎂、鋁硅等合金。,樣,品的分解和溶解,有機(jī)和生物物質(zhì)樣品中各種元素,干法灰化：將樣品放在坩堝中灼燒，直到所有有機(jī)物燃燒完全，只留下不揮發(fā)的無機(jī)殘留物。缺點(diǎn)：可以轉(zhuǎn)變成揮發(fā)性形式的成分會(huì)部分或全部損失，灰化溫度越高，損失越

6、嚴(yán)重，溫度過低，會(huì)使灰化不完全。只適用于金屬氧化物。,濕法灰化：將樣品與濃的具有氧化性的無機(jī)酸（單酸或混合酸）強(qiáng)烈共熱。常用的酸是硫酸、硝酸或高氯酸。最適合于測(cè)定有機(jī)和生物樣品中的痕量金屬。,微波溶解：以微波作為加熱源，直接通過物質(zhì)吸收熱量來到到加熱目的。能透過微波的材料可用作樣品容器，如特氟隆、玻璃等。,其他方法,樣品分離：傳,統(tǒng)液液萃取,法,方法：,選擇與樣品溶劑不相溶的溶劑，充分振搖,靜置,兩種不同的溶劑分層,合適的液液萃取方法應(yīng)滿足：,目標(biāo)分析物在萃取溶劑中的溶解度更大,干擾分子仍留于樣品中,傳統(tǒng)液液萃取方法的缺陷：,對(duì)樣品量需求較大,耗費(fèi)大量有機(jī)溶劑,操作費(fèi)時(shí)，分離效率較低,SPE(

7、,Solid Phase Extraction,固相萃,取,),簡(jiǎn)介,最早于上世紀(jì),70,年代提出，至今已發(fā)展成多領(lǐng)域樣品預(yù)處理的標(biāo)準(zhǔn)模式，商品化程度高,屬于色譜技術(shù)的一種,化合物,要么保留要么流過,吸附劑種類選擇眾多，選擇性與,HPLC,類似，但與,HPLC,不能等同,批量樣品可以平行處理（,10,孔以上的萃取裝置可供選擇）,方法操作簡(jiǎn)單,固相萃取就是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標(biāo)化合物吸附，與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。,與液液萃取相比，,SPE,的優(yōu)勢(shì),省時(shí),平均縮短,2/3,省耗,節(jié)約溶劑和試劑，減少有機(jī)廢物產(chǎn)生,回收率

8、更高,改善重現(xiàn)性,無交叉污染,樣品處理簡(jiǎn)單,無乳化現(xiàn)象,健康,對(duì)機(jī)體傷害小；不使用玻璃器皿,樣品處理量增加，可自動(dòng)化處理,VS,SPE,柱形,SPE,處理效果,改善色譜分離度，減少共流出峰（,coelution peak,）,SPE,模式,色譜技術(shù),SPE,原理,分離原理是：使混合物中各組分在兩相（固定相、流動(dòng)相）間進(jìn)行分配,要么保留要么流過,SPE,原理,目前常見四種工作模式：,疏水性,極性,離子交換,兩種或多種機(jī)理結(jié)合,(,混合模式或多種模式,),固,相萃取選擇分離模式和吸附劑時(shí)還要考慮以下幾點(diǎn),：,目,標(biāo)化合物在極性或非極性溶劑中的溶解度，這主要涉及淋洗液的選擇,。,目,標(biāo)化合物有無可能

9、離子化（可用調(diào)節(jié),pH,值實(shí)現(xiàn)離子化），從而決定是否采用離子交換固相萃取,。,目,標(biāo)化合物有無可能與吸附劑形成共價(jià)鍵，如形成共價(jià)鍵，在洗脫時(shí)可能會(huì)遇到麻煩,。,非,目標(biāo)化合物與目標(biāo)化合物在吸附劑上吸附點(diǎn)上的競(jìng)爭(zhēng)程度，這關(guān)系到目標(biāo)化合物與干擾化合物是否能很好分離。,SPE,過程,活化,/,潤(rùn)濕,SPE,柱,上樣,(,一般為溶液,),一些化合物被,保留,淋洗,用不同的溶劑,洗脫,得到目標(biāo)萃取物,常需要濃縮,SPE,過程及注意事項(xiàng),Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare,:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load,onto con

10、ditioned cartridge,Wash,off weakly retained substances with weak solvent,Elute,product with stong solvent,第一步 樣品制,備,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 so

11、lvent,可能出現(xiàn)的問題及注意事項(xiàng),可能出現(xiàn)的問題,解決辦法,樣品吸附于試管壁,使用硅烷化玻璃管或,EP,管,樣品吸附于固體基質(zhì)中,完全均質(zhì)化；或使用有機(jī)溶劑沖洗,第二步 上樣,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,可能出現(xiàn)的問題及解決辦法,可能出現(xiàn)的問題

12、,解決辦法,固相萃取小柱活化不當(dāng),活化，注意：,不要抽干,被分析物保留差或不保留,以較弱溶劑稀釋上樣；或使用強(qiáng)吸附劑；或使用較大,SPE,柱,基質(zhì)性質(zhì)改變,加入緩沖鹽，保持,pH,值,/,離子強(qiáng)度,體積過載,減少上樣體積；或使用較大,SPE,柱,質(zhì)量過載,減少上樣量；或使用較大,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

13、with weak solvent,Elute product with strong solvent,可能出現(xiàn)的問題及解決辦法,可能出現(xiàn)的問題,解決辦法,被分析物弱保留或不保留,使用強(qiáng)吸附劑；或使用較大,SPE,柱,基質(zhì)性質(zhì)改變,加入緩沖鹽，保持,pH,值,/,離子強(qiáng)度,體積過載,減少上樣體積；或使用較大,SPE,柱,質(zhì)量過載,減少上樣量；或使用較大,SPE,柱,第四步 洗脫（,Elute,）,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartrid

14、ge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with strong solvent,可能出現(xiàn)的問題及解決辦法,可能出現(xiàn)的問題,解決辦法,被分析物過強(qiáng)保留,使用強(qiáng)洗脫劑；或增加洗脫劑用量,親硅醇基效應(yīng)（,silanophilic interactions,）,改變洗脫劑,pH,值，提高洗脫劑的,H-bonding,強(qiáng)度；或加入競(jìng)爭(zhēng)胺,共流出,改換,SPE,分離模式,還需注意！,流速：不宜過快，以免化合物和吸附劑之間沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行相互作用,流速差異可能造成重現(xiàn)性差。,活化：,25 mL/min,上

15、樣和洗脫：,10 mL/min,離子交換色譜：推薦,12 mL/min,樣品容量,100 mg,（指被分析物而非僅僅感興趣的化合物）,其它問題,低回收率,SPE,柱未充分活化,被分析物吸附過差（體積過載）,樣品質(zhì)量過載,不完全洗脫,強(qiáng)吸附,被分析物吸附于基質(zhì),重現(xiàn)性差,基質(zhì)變異,pH,值，離子強(qiáng)度，特異,/,非特異性吸附,方法不耐受,操作誤差,SPE,過程化,實(shí)例,三聚氰胺,SampliQ SCX,HPLC,和,SPE,的區(qū)別,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,可分離結(jié)構(gòu)相似的化合物,要求被分離組分對(duì)吸附劑有明確選擇性,Thank You!,