样品预处理技术
生物医药中的样品预处理技术
生物医药中的样品预处理技术生物医药领域涉及到的样品种类繁多，包括血液、尿液、组织、细胞等。
为了获得准确、可靠的分析结果，样品预处理技术尤为重要。
样品预处理技术可以从多个角度对样品进行处理，如去除游离离子、蛋白质除杂、化学修饰等手段，以达到分离分析所需成分的目的。
本文将介绍在生物医药领域中常用的几种样品预处理技术及其应用。
固相萃取技术固相萃取技术是一种简单、快速、高效的样品处理技术，通过选择不同的固相材料，可以实现分离不同的物质成分。
在生物医药领域中，固相萃取技术常用于样品前处理。
以血浆样品为例，血浆中含有大量的蛋白质、糖蛋白和酸性物质等，这些物质会影响后续质谱分析的灵敏度和准确度。
利用固相萃取技术可以去除这些有干扰的物质，提高质谱分析的准确性。
分离柱色谱技术分离柱色谱技术是将混合物经过柱色谱分离后得到所需成分的一种技术。
在生物医药领域中，分离柱色谱技术尤为重要。
比如在纯化一些特定的蛋白质时，可以通过离子交换、凝胶过滤等柱色谱方法，将目标蛋白质从其他杂质中分离出来。
此外，分离柱色谱技术还可以用于分离复杂的样品混合物，例如从组织中分离出细胞成分等。
电泳技术电泳技术是将静电场或电场作用于样品中带电的物质，在介质中由于电极力的作用而发生移动的技术。
在生物医药领域中，电泳技术最常用于蛋白质和核酸分析。
比如在核酸分析中，可以通过尺寸分离电泳的方法来区分DNA和RNA。
在蛋白质分析中，凝胶电泳技术可以将蛋白质按照其分子量从大到小排列，以此来分离和鉴定蛋白质。
磁珠分离技术磁珠分离技术是一种快速、高效的样品处理技术。
这种技术基于磁珠，通过在磁场作用下对样品中的物质进行有效、准确、快速的捕捉和分离。
在生物医药领域中，磁珠分离技术广泛用于核酸和蛋白质的纯化、富集和分离等过程。
此外，磁珠分离技术还可用于医学检测、组织修复和细胞分离等领域。
结语生物医药领域中的样品预处理技术是保证实验结果准确性和稳定性的重要环节。
本文介绍了固相萃取技术、分离柱色谱技术、电泳技术和磁珠分离技术等常见的样品预处理技术及其应用。
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。
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。
仪器分析中样品预处理技术的应用
仪器分析中样品预处理技术的应用仪器分析是现代化学和生物技术的基础。
在仪器分析中，样品预处理是很重要的一步。
通过样品预处理，可以提高仪器分析的准确性和精度，减少误差。
同时，还可以去除干扰物，提取有效成分，方便后续的仪器分析。
本文将从样品预处理的基本概念、常见的样品预处理技术、样品预处理的关键点和样品预处理在实际应用中的应用角度进行探讨。
一、样品预处理的基本概念样品预处理是对待分析样品进行处理的过程。
在分析中，样品往往会遇到各种干扰因素，如杂质、色素、溶液成分等，并且样品提取的纯度和质量直接关系到后续的仪器分析。
因此，样品预处理是仪器分析中不可或缺的一步。
通过样品预处理，可以去除样品中的干扰物，提高样品的纯度和质量。
同时，也可以提取样品中需要分析的有效成分，方便后续的仪器分析。
二、常见的样品预处理技术1. 固相萃取固相萃取是一种分离、富集和提纯目标化合物的技术。
其原理是利用固相萃取柱对待检测物进行分离、富集和提纯。
固相萃取技术可以限制某些化学物质的动态范围，从而使得它们在检测中更加显著。
2. 液-液萃取液-液萃取是一种基于物理性质和化学性质的样品预处理技术。
该技术将待检测物质从溶液中转移到另一溶液中。
它的原理是利用两种不相溶液体之间的分离性质，将待检测物质从其中一个溶液中移动到另一个溶液中。
因此，液-液萃取技术不仅可以去除氧化剂和还原剂，还可以从样品中分离出有机物和无机物。
3. 超滤超滤是一种利用孔径滤膜的分离、富集和提纯生物分子的技术。
超滤可以去除亚微米范围内的分子，通常用于蛋白质、核酸和微生物的制备和分离。
它的操作过程简单、快捷、成本低廉，是生物技术领域最常用的样品预处理技术之一。
三、样品预处理的关键点1. 合适的提取量样品提取量是样品预处理中非常重要的一个参数。
适当的提取量可以提高仪器分析的准确性和精度。
提取量过少，可能会导致后续的仪器分析无法进行，提取量过多，会导致干扰物的增加。
2. 选择合适的萃取剂选择合适的萃取剂是样品预处理中关键的一步。
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
27
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。
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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
超临界萃取技术的应用
SFE-CO2技术的主要应用范围 1 食品工业 2 医药、化妆品
(1)在生物活性物质和天然药物提取中的应用 (EPA、DHA 沙棘油 、γ-亚麻酸 、β-胡萝卜素等 ) (2)在手性药物合成中的应用 (3)在药剂学中的应用
样品预处理技术
好预处理方法： 最大限度地去除干扰物质； 回收率高； 操作简便； 成本低廉； 对人体及环境无影响。
1、水样的消解：
测定金属等无机物指标时，如果水样中含有 机物，需先消解。
其目的是：破坏有机物，溶解悬浮物，并将各种 价态的金属氧化成单一的高价态。
常用的有湿式消解法（eg：硝酸-硫酸；硝 酸-高氯酸；硫酸-高锰酸等）和干灰化法。
相 气体(G) 超临界流(SCF)
液体(L)
密度(g/ml) 10-3
0.3～0.9
1
扩散系数(cm2/s) 10-1
10-3～10-4
10-5
粘度(g/cm.s) 10-4
10-4～10-3
10-2
这种流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既 有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼 有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解 能力。
利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换 反应进行分离的方法。
离子交换树脂：一种高分子聚合物，有
网状结构的骨架部分，此部分一般较稳定，骨
架上有许多可以被交换的活性基团。根据活性
基团的不同，可分为两类：
阳离子交换树脂：含有酸性基团的树脂，
基团上的H+可以和溶液中的阳离子发生交换
作用，如-SO3H，-COOH 、-OH等。前者是
挥发和蒸发浓缩：
挥发是利用某些污染组分挥发度大，或
者将欲测组分转变成易挥发物质，然后用惰性
气体带出达到分离的目的。
蒸发是在电热板或水浴中加热水样，使
水分缓慢蒸发，达到浓小水样体积，浓缩被测
水样的目的。
蒸馏法：
利用水样中各种污染组分具有 不同沸点而使其彼此分离。
溶剂萃取法：
原理：物质在不同溶剂相中的分配系数不同：
固相萃取（Solid-Phase Extraction）
固相萃取是一个包括液相 和固相的物理萃取过程。 在固相萃取过程中，固相 对分析物的吸附力大于样 品母液，当样品通过固相 萃取柱时，分析物被吸附 在固体表面，其他组分则 随样品母液通过柱子，最 后用适当的溶剂将分析物 脱下来
固相萃取的原理
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。
强酸性基团，后二者是弱酸性基团；
阴离子交换树脂：含有碱性基团的树脂，基团上的 OH-可与阴离子发生交换反应，如-NH2、-NH （CH3）2为弱碱性基团， -N（CH3）3+为强碱性 基团。
操作程序： 制交换柱：晾干、研磨、过筛，再用HCl或
NaOH液浸一、二天以除去杂质、并使树脂溶胀，然 后洗涤至中性，浸泡于蒸馏水中备用；
固相萃取的分类
正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的．取
决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的 极性官能团之间相互作用，其中包括了氢键， π—π键相互作用，偶极－偶极相互作用和偶 极－诱导偶极相互作用以及其他的极性－极性 作用。
固相萃取的分类
反相固相萃取所用的吸附剂和目标化合物通
常是非极性的或极性较弱的，主要是靠非极性 －非极性相互作用，是范德华力或色散力。
离子交换固相萃取是靠目标化合物与吸附
剂之间的相互作用是静电吸引力
２ 固相萃取选择分离模式和吸附剂 时还要考虑以下几点：
1. 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。 2. 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。 3. 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。 4. 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。
超临界液体萃取（Supercritical Fluid Extraction）
利用超临界流体作为 萃取剂，从固体或液 体中萃取出某种高沸 点或热敏性成分，以 达到分离的目的
超临界流体萃取的基本原理
超临界流体的性质 超临界流体(SCF)是指处于临界温度(Tc)和临界
压力(Pc)以上，其物理性质介于气体与液体之间 的流体，见下表 。