样品预处理技术
分析样品的预处理
分析样品的预处理在分析样品之前，我们通常需要进行样品的预处理。
样品的预处理目的在于减少或消除样品中的干扰物质，提高所要测定物质的测定灵敏度和准确性。
以下是样品预处理的一些常见方法和技术。
1.溶解和稀释：对于固体样品，我们通常需要将其溶解在适当的溶剂中，以便进行后续的测试。
在溶解过程中，有时会发生不完全溶解、化学反应等问题，这时可以考虑改变溶剂的性质、溶剂温度、溶剂处理时间等方法来解决。
2.过滤：样品中常常会含有悬浮物、杂质等，通过使用不同孔径的过滤器可以将这些杂质过滤掉，得到干净的样品溶液。
过滤的选择应根据样品的性质和分析要求来确定过滤介质和过滤孔径。
3.浓缩：在一些情况下，我们需要测定样品中微量物质的含量，而样品的体积过大或浓度过低，这时可以使用浓缩方法来提高所要测定物质的浓度。
一般浓缩方法有蒸发浓缩、冷冻浓缩、萃取浓缩等。
4.萃取：样品中可能存在各种不同相的物质，我们需要将所要分析的物质从样品中分离出来。
这时可以使用液液萃取、固相萃取、固液萃取等方法来实现。
具体选择方法应根据所要分析物质的性质和样品的特点来确定。
5.补充试剂：为了提高分析灵敏度和准确性，有时需要在样品中添加一些试剂。
例如，pH调节剂可以调节样品的酸碱度，表面活性剂可以改善分析物质的溶解性和传质速度，络合剂可以形成络合物增大分析物质的测定信号等。
6.去除干扰物质：在样品中常常存在各种干扰物质，它们可能会影响我们所要测定物质的测定结果。
因此，我们需要采取相应的方法去除或减少这些干扰物质的影响。
常见的方法有沉淀分离、离子交换吸附、膜分离、柱层析等。
7.校正和标定：在样品预处理之后，我们需要进行校正和标定，以确保所得结果的准确性和可靠性。
校正和标定通常通过使用标准参照物、内标法、外标法等方法来进行。
总之，样品的预处理在分析过程中扮演着至关重要的角色。
通过恰当的预处理方法，我们可以提高样品的纯度、去除干扰物质、提高分析信号、减小误差等，从而得到准确可靠的分析结果。
样品预处理技术
超临界流体萃取优点
超临界流体萃取技术
超临界流体萃取仪
(1) 超临界流体及提供系统 (2)萃取器 (3)阻力器 (4)样品收集器
(4)在药物分析中的应用
3 化学工业
固相萃取（Solid-Phase Extraction）
近年发展起来一种样品预处 理技术, 与传统的液液萃取 法相比较可以提高分析物的 回收率、更有效的将分析物 与干扰组分分离减少样品预 处理过程，操作简单，省时， 省力。广泛的应用在医药、 食品、环保、商检、农药残 留等领域。
当被分离组分在两相中存在形式不同时，分配系
数常用分配比表示：
当水相和有机相的体积相同时，分配比和萃取率
的关系如图：
当D=∞时，E=100%，一次即可萃取完全
当D=100时，E=99%，需萃取几次方可完全；
当D=10时，E=90%，需连续萃取才能趋于完全；
当D=1时，E=50%，要萃取完全相当困难
离子交换法：
交换：将试液倾入交换柱中，试液流经交换 柱中的树脂层时，从上到下一层层地发生交换。
洗脱：洗下交换在树脂上的离子，可以在洗 脱液中测定交换的离子。
共沉淀法：
指溶液中一种难溶化合物在形成沉淀过程中，将
共存的某些痕量组分一起载带沉淀出来。
吸附法：
利用多孔性的固体吸附剂将水样中的一种或数种
组分吸附于表面，以达到分离的目的。
超临界流体的操作方式
(1) 动态法 (2)静态法 (3)循环萃取法
超临界流体萃取条件的选择
萃取流体 萃取压力 萃取温度 改性剂 萃取时间 萃取条件的优化
液相色谱分析纯化样品前处理
液相色谱分析纯化样品前处理液相色谱（Liquid Chromatography，简称LC）是一种广泛应用的分离与分析技术，已成为现代分析化学中必不可少的手段之一、液相色谱的样品前处理是指在样品进入液相色谱仪进行分析之前，为了提高分析结果的准确性和灵敏度，需要对样品进行一系列的处理步骤。
1.样品预处理样品预处理是指将样品转化为液相色谱合适的形式，消除样品中的固体颗粒、胶体颗粒和大分子物质。
常用的样品预处理方法包括离心、过滤、稀释等。
离心是将样品置于离心管中，以离心力使它们沉淀到离心管底部，从而分离固体颗粒和胶体颗粒。
过滤是将样品通过滤膜或滤纸，去除固体颗粒和胶体颗粒。
稀释是将样品中的高浓度物质通过加入适量的溶剂进行稀释，以减少样品中物质的浓度。
2.样品的萃取和浓缩样品的萃取和浓缩是将样品中目标物质与其他物质分离的重要步骤。
常用的方法有固相萃取、液液萃取和微量浓缩等。
固相萃取是利用固相吸附剂将目标物质从样品中吸附出来，然后用溶剂洗取目标物质，最后将溶液注入液相色谱进行分析。
液液萃取是利用两种互不溶的溶剂相，将目标物质从一个相中转移到另一个相中。
微量浓缩是将大体积的样品溶液经过一系列的萃取和浓缩步骤，将目标物质的浓度提高到适合液相色谱分析的范围。
3.样品的净化和纯化样品的净化和纯化是去除样品中的干扰物质，提高色谱分析结果的准确性和灵敏度的关键步骤。
常用的方法有凝胶过滤、离子交换、分子筛等。
凝胶过滤是将样品溶液通过特定孔径大小的凝胶，去除分子量较大的物质。
离子交换是利用离子交换树脂将样品中的离子物质与树脂上的离子交换，从而去除样品中的离子物质。
分子筛是利用有机聚合物、硅胶等材料对样品进行分子大小的筛选，去除样品中的大分子物质。
总之，液相色谱分析纯化样品前处理是提高分析结果准确性和灵敏度的重要步骤，其中包括样品预处理、样品的萃取和浓缩、样品的净化和纯化等步骤。
通过合理选择和组合上述处理方法，可以有效地去除样品中的杂质，减少色谱柱的堵塞和磨损，提高液相色谱的分离效果和分析结果的准确性。
分析样品的预处理技术
分析样品的预处理技术样品的预处理技术是分析化学中不可或缺的一环，它在样品分析前的处理过程中起着至关重要的作用。
合理的预处理技术可以提高分析结果的准确性和可靠性。
预处理技术通常包括样品的制备、提取和富集等步骤。
下面将针对不同类型的样品介绍一些常用的预处理技术。
1.液体样品的预处理技术：对于液体样品，一般需要进行滤液、稀释、酸化或碱化等处理。
滤液可以去除悬浮固体和杂质，稀释可以使样品处于合适的浓度范围，酸化或碱化可以调节pH值以满足特定的分析需求。
2.固体样品的预处理技术：对于固体样品，首先需要对样品进行研磨或粉碎，以增大样品的比表面积。
然后可以使用溶剂进行提取，例如常用的溶剂包括水、醇类、酸类和碱类等。
提取可以将需要分析的目标物质从样品基质中分离出来。
3.气体样品的预处理技术：对于气体样品，预处理技术主要包括降温、净化和浓缩等步骤。
降温可以使气体转化为液态或固态，便于后续的处理。
净化可以去除气体中的杂质和干扰物。
浓缩可以增加目标物质的浓度，提高仪器检测的灵敏度。
4.生物样品的预处理技术：对于生物样品，预处理技术的难度通常较大。
常用的预处理技术包括超声波处理、离心沉淀、蛋白质结合和柱分离等。
超声波处理可以破坏细胞壁、溶解细胞膜，并使细胞内的物质释放出来。
离心沉淀可以分离细胞、组织或细胞器。
蛋白质结合和柱分离可以提取特定的生物分子，例如DNA、RNA、蛋白质等。
总的来说，不同样品的预处理技术有其特殊之处，但都需要通过适当的处理方式将目标物质从样品基质中分离出来，并提高目标物质的浓度，以满足后续的分析需求。
合理选择预处理技术可以提高分析结果的精确度和可靠性，为后续的定量分析和定性分析奠定基础。
样品预处理的常用方法
样品预处理的常用方法样品预处理是指在实验分析前对样品进行一系列处理操作的过程，目的是为了准确、可靠地得到分析所需的指标。
样品预处理的常用方法有以下几种：1. 样品采集与保存：在采集样品时，要注意选择代表性样品，并避免与外界环境的污染，以免干扰结果。
为了保持样品的原始性和完整性，可以采用冷藏、冷冻、真空封存等方法进行保存。
2. 样品粉碎与研磨：对于固体样品，如植物、土壤等，通常需要将其进行粉碎与研磨处理，以增加其表面积，方便后续的提取操作。
可以采用机械方法（如研磨仪、切割机等）或化学方法进行样品粉碎和研磨。
3. 样品振荡与混合：对于液体样品，如水、血清等，常常需要进行振荡和混合以保证样品的均匀性。
可以使用振荡器、旋转摇床等设备进行样品的振荡与混合。
4. 样品溶解与提取：对于固体样品，通常需要进行溶解和提取操作，以将所需的成分转移到溶液中进行分析。
常用的提取方法包括浸提、超声波提取、微波提取、溶剂萃取等。
5. 样品过滤与离心：在进行分析前，还需要对样品进行过滤和离心操作，以去除悬浮物和杂质，得到清洁的溶液或悬浮液。
过滤可以使用滤纸、膜过滤器等，离心则可以使用离心机进行。
6. 样品净化与富集：某些样品中可能存在着干扰物质，为了降低干扰，可以采用净化和富集方法。
净化常常使用固相萃取、液-液萃取等技术；富集则可以采用蒸发、浓缩等方法。
7. 样品补偿与修正：对于某些特殊的样品，有时需要进行补偿和修正操作，以排除干扰和提高检测的准确性。
常见的方法包括稀释、配伍掩蔽剂、内标法等。
8. 样品热处理与冷却：在某些分析中，需要对样品进行热处理或冷却操作。
热处理可以加速反应速率，加快分析过程；冷却则可以降低反应速率，避免反应的干扰。
总之，样品预处理是一项非常重要的分析前准备工作，它能够在一定程度上消除干扰，提高分析的灵敏度和准确性。
在进行样品预处理时，应根据实际需要选择适当的处理方法，确保得到符合分析需求的样品。
第二章样品预处理方法【共57张PPT】
由于试剂未经纯化致使色谱分析中往往呈现额外的杂质峰。 ☞更严重的是干扰物在每批溶剂或试剂中有所不同，而影响不同实验室间、各分析人员间的实验结果。 0.
（3）温度 常用的溶剂有水、稀酸、稀碱、稀盐等，也可以采用不同比例的有机溶剂，如：乙醇、丙酮、氯仿、四氯化碳
使用方法
❖可先用6到10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液平 微透析技术：实质上是一种膜分离技术，它利用膜透析原理，微量地对细胞液进行流动性连续采样的新型采样和色谱样品制备技术。
衡， 影响盐析的条件 盐的饱和浓度
动物体内—药物及代谢产物、糖类及有关化合物、脂类、维生素、核甘、核甘酸及其衍生物、磷酸酯类化合物、固醇类化合物、氨基酸、多肽、蛋
使用方法 ❖可先用6到10倍柱体积的甲醇或乙腈活化，再用 6到10倍柱体积的水或缓冲液平衡，不要让小柱 干了
❖样品溶解在强一些极性的溶剂中 ❖加入样品
❖用强极性溶剂洗脱不想要的组份
❖用极性弱些的溶剂洗脱第一组感兴趣的组份
❖用极性更弱的溶剂洗脱剩下的感兴趣的组份
确认回收率
各种SPE小柱（三）
❖ 离子交换
❖变离子型化合物为非离子型，用反相方法分离 ❖ 典型的例子
氨基酸分析
加速溶剂萃取（ASE）
ASE 是用溶剂对固体、半固体的样品进行萃取的技术.
ASE 的原理是选择合适的溶剂、通过增加温度和压力来提高 萃取过程的效率.
ASE 可用来替代索氏提取、超声萃取、手工振摇、煮沸法和 其他萃取方法
三种不同型号的ASE
组感兴趣的组份 以1～5ml/min流速洗脱样品
❖用更强的缓冲液洗脱剩下的感兴趣的组份
确认回收率
第3章-样品预处理技术
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二、溶剂萃取
吸收液样品中待测物的浓度低于测定方 法的测定范围时，或样品中含有干扰的有害物 质时，为了达到分离干扰物和浓缩待测物的目 的，可以采用萃取法。吸收液采集的有机化合 物一般采用萃取法处理。 溶剂萃取原理—液液萃取
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吸收液样品的预处理注意事项
1、使用到的试剂有剧毒物品 2、注意数据的计算 注意采样吸收液的量和取样量 注意计算标准曲线时使用质量单位还是浓度单位 3、使用比色法测量时，注意影响比色的因素 试剂 显色剂 显色条件：时间、温度 加入试剂的顺序等
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一、稀释或浓缩
吸收液样品中待测物浓度高于测定方法的 测定范围时，可用吸收液稀释后测定。如果吸收液 样品中待测物浓度高是由采样过程中吸收液的溶剂 挥发损失而造成的，则应先补充溶剂，恢复吸收液 原本组成后，再用吸收液进行适当稀释。 吸收液样品中待测物的浓度低于测定方法的 测定范围时，可将吸收液样品通过挥发或蒸馏等方 法浓缩后测定。在进行稀释或浓缩时，要注意稀释 或浓缩后样品基体的变化对测定结果的影响。
3
概述
职业卫生样品
工作场所空气样品（采样介质） 生物样品
4
工作场所空气中有害物质采样方法
气态、蒸气态（无机气体、有机蒸气）
直接采样法-------------------------------------------------气体 有泵采样法
液体吸收法
小型气泡吸收管 ---------------------液体（吸收液） 多孔玻板吸收管 冲击式吸收管 大型气泡吸收管
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第三节 固体吸附剂管样品的预处理
工作场所空气中有机化合物样品采集大多数采用 固体吸附剂法，一些无机酸如盐酸、硫酸等也可采用 固体吸附剂进行采集。 在NIOSH方法中，一些无机气体如氨气、二氧化 硫等气体也可采用经过特殊处理的固体吸附剂管进行 采集。 我国职业卫生标准方法中，固体吸附剂管主要用 于气态和蒸气态有机化合物的采集。
工业分析 第三章样品的预处理
氧化性酸: 硝酸, 硫酸, 高氯酸 还原性酸: 盐酸
含硅的试样可用氢氟酸消解.
有些溶剂可以与待测元素形成可溶性络合
物，如EDTA二钠盐溶液可与BaSO4和 PbSO4形成络合物，因此,可用EDTA二 钠盐溶液溶解BaSO4和PbSO4以测定其 中的钡或铅。
（1）液体、浆体或悬浮液体：摇匀，充分搅 拌。 （2）互不相容的液体（如油与水的混合物）： 先分离，再分别取样。
（3）固体样品：粉碎、捣碎（切细）、研磨、 过筛、混匀、缩分等。
采制样的注意事项：
a.制样过程中样品的氧化。比如氧化亚 铁。
b.铜铁器械引入干扰。对铜铁的测定。
c.制样过程样品损失不能太多。比如， 我国地矿样品规定：制样累计损失不得 超过原始样品的5%。
由于试剂与试样的极性分子都在微波电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向分子间互相碰撞摩擦交变的电磁场相当于高速搅拌器每秒钟搅拌由于试剂与试样的极性分子都在微波电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向分子间互相碰撞摩擦交变的电磁场相当于高速搅拌器每秒钟搅拌245109次促使试剂与试样的化学反应加速进行次促使试剂与试样的化学反应加速进行提高了化学反应的速率使得消化速度加快
当基体的主要成分为不溶性矿物质（如：土壤） 时，用酸或其他溶剂不能分解完全的试样， 可用高温熔融的方法分解。即在坩埚中将 试样与5~20倍的溶剂混合后置于马弗炉 中加热熔融，加热温度通常介于 500~1200℃.
根据样品基体的不同，熔融所用的溶剂分为： (1)碱性熔剂：如碱金属碳酸盐及其混合物、硼酸盐，氢
3.高压罐密闭消解
在高温、高压下进行的湿 法消解过程 .高压密封消 化法——120～150℃， 数小时，要求密封条件 高。内罐多为聚四氟乙 烯,石英材料做成, 易于 用酸清洗，因而不存在 器壁玷污。保护套多为 不锈钢材料。
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手动式SPME/HPLC联用操作方式 联用操作方式 手动式
自动进样SPME/HPLC联用操作方式 联用操作方式自动进样 联用操作方式 管内固相微萃取(in 管内固相微萃取 tube SPME)
固相微萃取
影响萃取效率的因素
萃取头的选择, 萃取头的选择,即纤维表面涂层及其厚度 试样量, 试样量,容器体积 萃取时间 无机盐 pH值 值 衍生化反应 温度以及外力的作用
加压液体萃取(PLE): 加压液体萃取 溶剂用量少,萃取时间短,回收率、 溶剂用量少,萃取时间短,回收率、精度与索式提 取相当; 取相当;在天然植物药活性成分提取中的应用始于 1999年.后来, 被相继应用于药用植物中黄连素、紫 年 后来, 被相继应用于药用植物中黄连素、 杉醇人参皂苷的提取 亚临界水萃取(SWE): 亚临界水萃取 对中等极性和非极性化合物溶解度高,快速,有效; 对中等极性和非极性化合物溶解度高,快速,有效; 利用亚临界水萃取中草药的有效成分比用有机溶剂提 取更接近于实际(传统的方法是用水煎煮中草药) 取更接近于实际(传统的方法是用水煎煮中草药) 浊点萃取(CPE): 浊点萃取 操作步骤简单,无须专门仪器,应用广,效率高,不 操作步骤简单,无须专门仪器,应用广,效率高, 使用有机溶剂等; 使用有机溶剂等;Huie 等报道了采用浊点萃取法从西 洋参中萃取人参皂苷等化合物
2.2 样品预处理新技术的特点及应用
固相萃取(SPE): 固相萃取( ): 所需样本量少,避免了乳化现象,回收率高， 所需样本量少,避免了乳化现象,回收率高，重现性 而且便于自动化操作,采用商品化小柱,价格昂贵; 好,而且便于自动化操作,采用商品化小柱,价格昂贵;在 中药活性成分提取和体液中中药代谢物检测方面已有很 多应用 超临界流体萃取( 超临界流体萃取(SEF): ): 耗时短,选择性好, 耗时短,选择性好,易于与多种分析仪器连用实现自 动化分析;已用于从天然植物中提取挥发油、萜类、 动化分析;已用于从天然植物中提取挥发油、萜类、生 物碱、 物碱、黄酮类及木质素类化合物 微波辅助萃取( 微波辅助萃取(MAE): ): 萃取时间短,溶剂用量少,可根据吸收微波的能力选 萃取时间短,溶剂用量少, 择不同的萃取溶剂, 择不同的萃取溶剂,实现多个样品的同时萃取以及动态 MAE装置易于自动化 装置易于自动化; MAE装置易于自动化;运用微波萃取技术提取天然药物的 化学成分具有很高的实用价值
无溶剂萃取技术 萃取头商品化 萃取头价格昂贵 与GC联用热解吸速度慢 联用热解吸速度慢 与HPLC联用需要专门的解吸装置 联用需要专门的解吸装置
LPME的优势和缺点 的优势和缺点
具有LPME/BE 方式 具有 多孔性的中空纤维价格比较低廉 与HPLC联用无需专门的解吸装置 联用无需专门的解吸装置 可用于LPME 的溶剂种类多 可用于 有溶剂峰 液滴维持的时间有限
二、样品预处理新技术的特点及其 应用
2.1 各种样品预处理新技术
固相萃取( 固相萃取(SPE) ) 固相微萃取(SPME) ( ) 超临界流体萃取( 超临界流体萃取(SFE) ) 微波辅助萃取( 微波辅助萃取(MAE) ) 加压液体萃取(PLE) 加压液体萃取( ) 亚临界水萃取( 亚临界水萃取(SWE) ) 液相微萃取(LPME) 浊点萃取( 浊点萃取(CPE) )
样品预处理技术 ——萃取 萃取
学号：19120051203254 化学系二班 姓名：刘嘉陵 刘嘉陵
内容概要
一、样品预处理技术的研究意义 二、样品预处理新技术的特点及 其应用 三、总结
一、样品预处理技术的研究意义
对于复杂的体系, 对于复杂的体系,样品预处理是一个非常 重要的环节。 重要的环节。 样品预处理新技术与新方法的探索与研 究已成为当代分析化学的重要课题与发 展方向之一。 展方向之一。
（室温离子液体是一种理想的顶空液相微萃取剂） 室温离子液体是一种理想的顶空液相微萃取剂）
液相微萃取技术
影响萃取效率的因素
中空纤维 有机溶剂与液滴大小 搅拌速率 盐效应与pH值 盐效应与 值 萃取温度 萃取时间
2.3固相微萃取与液相微萃取的比较 固相微萃取与液相微萃取的比较
SPME的优势和缺点 的优势和缺点
液相微萃取(LPME) 液相微萃取
两相LPME 两相
ASample AOrganic _ acceptor
三相LPME 三相
ASample AOrganic _ phase AAqueous _ acceptor
液相微萃取技术
液相微萃取的方式: 液相微萃取的方式
直接液相微萃取(Direct LPME) 直接液相微萃取 液相微萃取/ 后萃取(LPME/BE) 液相微萃取 后萃取 顶空液相微萃取(HS LPME) 顶空液相微萃取
三、总结
减少甚至不用有毒有机溶剂 降低操作步骤 尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离、进样 尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离、 于一身 能适应处理复杂介质、痕量成分、 能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊性质成分 分析的要求
参考文献
Kunt Einar Rasmussen, Stig PedersenBjergaard. Trend in Analytical Chemistry, 23,2004 Stig Pedersen-Bjergaard, Kunt Einar Rasmussen. Journal of Chromatography B, 817,2005 Elena E.Stashenko, Jairo R.Martinez. Trend in Analytical Chemistry, 23,2004 J.Wu, H.Lord, J.Pawliszyn. Talanta, 54,2001 赵汝松,徐晓白 刘秀芬.分析化学评述与进 徐晓白,刘秀芬 赵汝松 徐晓白 刘秀芬 分析化学评述与进 展,9,2004
固相微萃取(SPME) PDMS/DVB,CW/DVB,CAR/PDMS, DVB/CAR/PDMS,CW/TPR
固相微萃取
SPME联用情况: 联用情况: 联用情况 GC, HPLC, CE, MS SPME与HPLC联用 与 联用
手动式SPME/HPLC联用操作方式 联用操作方式 手动式 自动进样SPME/HPLC联用操作方式 管内固相 联用操作方式-管内固相 自动进样 联用操作方式 微萃取(in 微萃取 tube SPME)