第一章样品前处理-传统样品前处理技术(new)
样品前处理技术
H2SO4
H2SO4
低温冷冻法
01
盐析、酸沉淀、渗析、掩蔽等方法
02
吹扫共蒸馏法
03
三、浓缩
浓缩过程应注意防止氧化分解，尤其是在浓缩至近干的情况下，更容易发生氧化。分解，这时往往需要在氮气流保护下进行浓缩。 常用的浓缩的方法有：
蒸馏或减压蒸馏方法浓缩
2
旋转蒸发器浓缩
KD浓缩器浓缩
2
提高回收率的措施
常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢等。
02
原理：样品中加入强氧化剂，并加热消煮，使样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态逸出，待测组分转化为无机物状态（离子态）存在于消化液中。
01
（二）、湿法消化法
优点：有机物分解速度快、处理时间短、方法得当时，元素无损失、……
样品采样后，应用适当的容器储存。
01
在样品运输及保存中，要防止挥发性成分损失及霉变、变质、成分分解。
02
一般样品检验结束后应保留样品一个月，以备复查。
03
保留样品应存放于适当的容器及地方，尽可能保持其原状，对易变质的食品不能保存时，可不保留样品，但应事先对送验单位说明。
04
第四节 样品的保存
样品预处理技术
#O1
#2022
试样的前处理过程包括：待测成分的提取、浓缩（或稀释）、排除干扰、转态等 通常应根据以下几方面的情况，选择适当的前处理方法，以满足测定的要求。 1．分析项目及待测成分性质 2．样品的性质 3．采用的分析测定方法 4．分析的目的
常用采样器
电动采样器
通过制样，使试样能正确代表全体样品
样品制备就是对原始样品的分取、粉碎、混匀、缩分的过程。
环境分析中的样品前处理技术
环境分析中的样品前处理技术近年来，随着环境污染日益严重，环境分析也越来越受到人们的关注。
但是，环境中的污染物种类繁多，浓度广泛分布，而且往往伴随着其他成分的干扰，因此需要对样品进行前处理，以提高分析数据的准确性和可靠性。
样品前处理技术是环境分析中至关重要的一个环节，它能够去除或减少干扰因素，使分析结果更加真实可信。
目前，一些常见的样品前处理技术包括溶剂萃取、固相萃取、超滤/滤膜技术等。
1. 溶剂萃取溶剂萃取技术是一种常见的样品前处理技术，在环境污染领域具有广泛应用。
其基本原理是用一定的溶剂将待测物从样品基质中萃取出来，以达到分离、富集和净化的目的。
溶剂的选择通常基于待测物的化学性质和和样品基质的类型等因素。
同时，萃取过程中也需要注意萃取时间、温度、萃取剂量等因素的优化。
2. 固相萃取固相萃取是近年来发展迅速的一种样品前处理技术，主要应用于环境水样、土壤样等样品中的污染物的分析处理。
与溶剂萃取技术不同的是，固相萃取采用了具有吸附功的固相吸附剂，对待测物进行富集。
固相萃取技术有许多不同的形式，包括固相微萃取、固相磁萃取、固相微柱萃取等。
固相萃取技术相比于传统溶剂萃取技术，具有分析时间短、易于操作、不易污染和富集效果好等优点。
3. 超滤/滤膜技术超滤是采用一定的压力差，将水中的溶解性有机物和胶体粒子等分子量较小的杂质滤除，进而对水质进行净化。
而滤膜是一种新兴的环保技术，其运用了多种材料，如陶瓷膜、聚合物膜等，根据膜的特性，将杂质或多余的物质过滤掉，达到净化水质的作用。
超滤/滤膜技术因其净化效果显著，操作简单，成本低廉等优点而得到广泛应用。
综上所述，环境分析中的样品前处理技术是环境科学研究和环保工作的重要组成部分。
随着现代科学技术的不断发展，新型样品前处理技术也应运而生。
在未来的环境分析领域，预计会出现一些具有创新性和高效性的样品前处理技术，这将有助于提高环境监测分析的准确性和可靠性，为环境保护工作提供更好的支持。
样品前处理技术
样品前处理技术第一节样品的采集与制备粮油食品分析与检验同其他任何产品的分析与检验一样，都是对样品的分析与检验。
而样品是从被分析、检验的物料中采集的一小部分，作为分析、检验的对象，它是决定被分析、检验物料质量的主要依据。
因此，样品必须具有代表性。
只有具有代表性的样品所分析、检验的结果才是比较真实可靠的。
不然，即使分析、检验结果再准确，所用仪器设备再精密，分析、检验也将失去其意义，甚至还会给生产和消费带来不应有的损失。
因此，样品的正确采集与制备是至关重要的。
一、采样要求①采样时必须注意样品的生产日期、批号、代表性和均匀性，采样数量应能反映粮油食品的卫生质量和满足检验项目的试样量的需要，一式三份，供检验、复检与备查或仲裁用，每一份不少于1k g。
②在加工厂、仓库或市场采样时，应了解粮油食品的批号、生产日期、厂方检验记录及现场卫生状况，同时应注意粮油食品运输、保管条件、外观、包装容器等情况。
③发现包装不符合要求以致影响粮油食品质量时，应将包装打开进行检查，必要时进行单独采样分析。
包装完整又没有发现可疑之处时，则按常规，可打开部分包装进行扦样分析。
④小包装粮油食品可取其中一小部分作为送检样品。
送检样品应有完整无损的包装。
⑤数量较大的粮油食品生产原料，按规定划分检验单位后按其堆装或包装形式采用一定的方法采样。
⑥确定某粮油食品污染、腐败的程度，需选择性采样，即对污染部位或可疑部分单独进行采样，使所取样品具有充分的典型性。
⑦采样工具应当清洁、干燥、无虫、无异味，供微生物检验用的样品应无菌采样。
采样器和盛放样品的容器应不受雨水、灰尘等外来物的污染。
粘在采样器外边的物质应在采样前去除。
⑧采样要认真填写采样记录，写明采样单位、地址、日期、样品批号、采样条件、包装情况、采样数量、检验项目标准依据及采样人。
无采样记录的样品，不得接受检验。
样品应按不同检验项目妥善包装、运输、保管，送实验室后应立即检验。
样品前处理技术PPT课件
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（例如色质分析）
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二、样品前处理技术分类
• 固体样品前处理技术
索氏提取法 (Soxhlet Extraction, SE) 微波辅助提取 (Microwave-Assisted Extraction, MAE) 超声波辅助提取 (Ultrasonic-Assisted Extraction, UAE) 超临界流体萃取 (Supercritical Fluid Extraction, SFC) 加速溶剂萃取 (Accelerated Solvent Extraction, ASE)
6
重要性--以农药残留分析为例
1，需要检测痕量或超痕量残留水平 2，待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性
：减少干扰。 3，同时进行多残留检测。
结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分析的 关键。因而选择适当的样品处理方法或多种手段 联合使用，是成功完成样品分析的 基础。
7
样品前处理的目的
• 浓缩痕量的被测组分,提高方法的灵敏度, 降低检 出限.
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样品前处理技术分类
• 气体样品前处理技术
固体吸附剂法 全量空气法 （聚合物袋、玻璃容器捕集法） 吹扫捕集法 (Purge and Trap, PT) 固相微萃取 (Solid Phase Microextraction, SPME)
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传统样品前处理技术
传统样品的前处理普遍应用的萃取分离技 术还是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传 统技术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶 剂量消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。
样品前处理
●所谓的传统的样品预处理方法有哪些？各适用于什么情况？（1）浸提法（浸泡法）：用于从固体混合物或有机体中提取某种物质，所选的提取剂应能大量溶解被提取的物质，同时不破坏其性质。
适用情况：适用于从固体或有机体中提取某种特定物质，如使用索氏抽提法提取脂肪。
特点：提取剂是关键因素，可以是单一溶剂或混合溶剂；为了提高溶解度，常采用加热的方法。
（2）溶剂萃取法：利用组分在两种互不相溶的试剂中分配系数的不同，使目标组分从一种溶液中转移至另一种溶剂中，从而与其他组分分离。
适用情况：适用于从溶液中提取某一组分，特别是当目标组分与溶液中的其他成分存在显著差异时。
特点：设备简单、操作迅速、分离效果好；但成批试样分析时工作量大，且萃取溶剂可能易挥发、易燃、有毒。
（3）沉淀分离法：利用沉淀反应进行分离，即向溶液中加入某种试剂，使其与溶液中的某些组分发生反应生成沉淀。
适用情况：适用于当溶液中某些组分之间存在显著化学差异时，通过沉淀反应将其分离。
（4）消解方法：将样品中的有机物质通过化学反应转化为无机物质，以便后续分析。
湿式消解法：如硝酸消解法（适用于清澈的水溶液样品）、硝酸-高氯酸消解法（用于消解含有难氧化有机物的样品）等。
干灰化法（高温分解法）：用于分解样品，不使用或仅使用少量化学试剂，处理较大量的样品。
适用情况：湿式消解法适用于不同性质的样品，干灰化法则更适用于处理大量样品和提高微量元素的测定准确度。
（5）索氏提取法（Soxhlet Extraction），又称连续提取法或索氏抽提法，是一种常用的从固体物质中萃取化合物的方法，特别适用于从固体样品中提取有机物或非挥发性物质时表现优异。
（6）顶空法是一种广泛应用于化学分析中的样品前处理技术，特别适用于气体、液体或固体样本中挥发性组分或气味物质的检测。
静态顶空法：用于气样中被测组分含量大于气相色谱检测器检测限的组分。
其主要特点是样品在恒温密闭容器中达到热力学平衡后，直接抽取顶部气体进行分析。
《样品前处理》课件
样品的质量控制
实验中应随时检测样品的质量。 我们将会介绍常见的质量控制方 法，并提供一些例子。
6. 样品前处理的常见误区及解决方法
常见误区
误区包括，样品错误使用、污染、蒸发、并柱效应。 这些误区可能导致实验数据失真。
解决方法
聚焦于样品前处理的一些真实案例，介绍我们如何 检查错误并采取措施。并确保实验数据不受误区影 响。
8. 参考文献
本课程的图文资料来源于《样品前处理》相关书籍和论文，以及互联网上 公开的实验技巧，并根据实验室实际操作进行了完善和适当修正，仅供参 考。
样品前处理
在科学研究和工业实践中，样品前处理是确保实验结果准确可靠的关键步骤。 通过本课程，您将深入了解样品前处理的基本步骤和技巧。
1. 什么是样品前处理？
定义样品前处理
样品前处理是为了提高分析的精度，保证测试结果真实可信，而对试验前的样品进行的处理 阶段。
样品前处理的重要性
样品前处理直接关系到各类分析试验的成败。一个精细的实验设计必须要有恰当的样品前处 理方法作为基础。
2. 样品前处理的步骤
1
采样
采样是样品前处理的第一步，包括采样地点、采样方法、采样量。
2
样品处理
包括样品的粉碎、过筛、溶解、提取等处理。其目的是把样品转化为适合分析需要的纯净形 态。
3
分析前准备
分析前准备包括样品的选择与处理，环境的准备、实验仪器的校准、试剂的准备和质量控制， 等诸多方面，确保实验后处理更加准确。
7. 总结
样品前处理的重要 性再强调
良好的样品前处理，是实验 数据准确可靠的基础，对于 科学研究和工业实践都非常 重要。
样品前处理技术的 应用前景
根获得更好的结果。
样品前处理技术-现代
静态顶空萃取
影响因素
样品加热温度 样品振动时间 温度增加，促进待测物 的挥发
进样器加热温度 振动能使样品更加均匀， 也能促进待测物的挥 防止待测物冷凝 发 溶剂的影响 向溶液中加入盐，会减小 物质的溶解度，特别是 加入适当的溶剂，促进 减小极性物质的溶解度。 盐效应 待测物挥发
样品前处理技术
样品前处理技术
固相微萃取
1.压杆；2.筒体；3.压杆卡持螺钉；4.Ｚ形槽；5.筒体视窗； 6.调节针头长度的定位器；7.拉伸弹簧；8.密封隔膜； 9.注射针管；10.纤维联接管；11.熔融石英纤维
样品前处理技术
蛇信原理
样品前处理技术
固相微萃取-蛇信原理
样品前处理技术
固相微萃取原理
蛇信原理 固相微萃取是一个基于待测物质在样品及萃
HPLC），特别是反相高效液相色谱的成功应用使得固相萃取
技术得到了极大的发展 • 固相萃取技术于70年代初引入分析中
• 固相萃取实质上是色谱分离过程，其富集机理、固定相和溶 剂选择与液相色谱有许多类似之处。
样品前处理技术
固相萃取
原理及装置
小颗粒多孔固相吸附剂
用体积较小的溶剂洗脱 或热解析
固相萃取柱中有上下筛板，中间装有吸附剂， 固相萃取装置图 粒径很细的吸附剂和其他材料压制而成的 但在固相萃取柱的萃取过程中当液流通过 厚度为0.5-1mm的盘。 时会有沟流现象产生，降低回收率 原 理= 分离+富集
样品前处理技术
硅烷化
样品前处理技术
苯甲酰化反应
苯甲酰氯 + 胺、醇、酚→苯甲酸酯类衍生
物（２００～３６０ｎｍ ）
样品前处理技术
样品前处理技术总结
前处 理方 法 顶空 气相 萃取 原理 分析 萃 对象 取 相 样品 气 中的 相 挥发 性成 分 样品 气 中的 相 挥发 性成 分 缺点
样品前处理技术及应用课件
6
3 国际上前处理技术发展
80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的 不足，发展了固相萃取（SPE）技术和超临界流 体萃取技术(SFE) ；
90年代以来，又出现了固相微萃取技术（ SPME）、液相微萃取（LPME）、基质固相分 散萃取技术（MSPDE）、免疫亲和色谱技术（ IAC)等新的萃取技术。
样品前处理技术及应用课件
8
二、样品提取技术理论
提取是一个复杂的过程，是被测组分、样品 基质和提取溶剂（或固体吸附剂）三者之间的相 互作用与达到平衡的过程。常用的有液-液萃取 ，液-固萃取，柱色谱萃取等。
样品前处理技术及应用课件
9
1 液-液萃取(LLE)
1.1 定义：液-液萃取 ---- 利用被测物质在两种互
不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中转 移到另一种溶液中。
分析或进一步处理。 洗脱溶剂应满足： A:必须有足够的强度，以最小用量将分析物洗 脱下来； B:必须有足够的选择性，尽可能只将分析物洗 脱，而将吸附力强的杂质留在柱上。
样品前处理技术及应用课件
29
1.5 固相萃取分离模式
固相萃取分离模式与液相色谱相同 （1）正相（ 吸附剂极性大于洗脱液极性） （2）反相（吸附剂极性小于洗脱液极性） （3）离子交换
样品前处理技术及应用课件
30
（1） 正相萃取
用极性吸附剂萃取极性物质。在正相萃取时目标 化合物是否能够保留在吸附剂上，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。包括氢键、π—π键、偶极－偶极、 偶极－诱导偶极相互作用以及其他的极性－极性 作用。
正相固相萃取可以从非极性溶剂样品中萃取极性 化合物。
（2）连续萃取--是将样品和溶剂在连续萃取仪 器中自动混合，由于连续操作，可减少乳化现
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国外：
1. Analytical Chemistry 2. Analyst 3. Chromatography A/B 4. Talanta 5. Analytical Science 6. Electrophoresis
六、成绩标准
学生成绩来自于两个部分
❖ A.期末考试：85% ❖ B.平时成绩：15%，出勤及进展报告
放样品 无需分液漏斗
分离杯子 VestaSep CLE: Whatman小规模的LLE 系统
VersaSep CLE 管
离心力使得样品通过膜：增加表面积，提 高效率；分离杯分开两相
但是，体积小，K要求高
传统的样品制备技术 液-液L-L（4）新近发展：
Mixxor 萃取器
A：同心罐 B：接受器 C：活塞杆 D：提取溶剂 快速提取：
生物样品中小分子的检测
• 每升尿液中含有500-1000 mg蛋白质； • 每分升（0.1 L）血清和血浆：
– 含有约1000多种蛋白质，量约为6-8 g； – 0.03 mg的氯化钠 – 0.002 mg的氯化钾 – 0.015-0.0385 mg的尿素 – 其他有机化合物或无机化合物
Tianjin University
61%
❖ Time-consuming
27%
Data Management
Collection
6% 6%
Analysis Sample Processing
Fig. 2 Time distribution of analysis process
R.E. Majors LC/GC Magazine,1991,1997,2002 Tianjin University
三、课程要求
❖ 熟练掌握现代药物分析理论的基本内容和应 用，包括各种样品前处理方法和药物分析方 法的基本原理、特点、适用范围及实际应用。
❖ 跟踪和了解药物分析新进展；
四、课程具体内容
第一章 样品前处理方法（6-8学时） 第二章 高效液相色谱法实际应用（4-6学时） 第三章 毛细管电泳法及其应用（2学时）
Contamination
Sample Introduction Chromatography
Integration
19%
Instrument
Calibration
Sample Processing
Operator
Columns
11% 30%
4% 6% 7% 6% 8%
9%
Fig. 3 Error distribution of analysis process R.E. Majors LC/GC Magazine,1991,1997,2002 Tianjin University
现代药物分析理论
（Modern theory of pharmaceutical analysis）
24楼A606 Email：lyx@
Tel:
课程介绍
一、课程性质
现代药物分析理论：化学+仪器分析+药物分析(综合性学科)
专业课：药学专业选修课；
二、课程目标
启发学生对实际样品分析的思考，培养能解决实际 问题的药物分析工作者。
6个活塞运作等于40次摇晃
传统的样品制备技术 乳化（ Emulsions ）
什么是乳化？
一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相 溶的另一种液体中的作用。
乳化形成什么？
相似者相溶（几乎）
不是完全不相溶的（表面活性剂）
在一相中高粘度 在两相表面有固体 体积比较小（没有足够的有机相）
传统的样品制备技术 乳化--消除
分离漏斗
瓶子必须要有25%以上的空间 摇晃：时间很关键，强度不重要 排气 排液层次： 仅与上次萃取有关 乳液化
新进展：自动摇床
可同时摇晃多个 较温和地摇动 仍然要注意排气
传统的样品制备技术 液-液L-L（3）其它：
相分离纸
表面处理：有机相过，水不过 盖子 相分离：自动且完全
概述
“传统”技术
每个技术都有一定的技术基础，有开拓和发展 针对每种技术，始终牢记下列问题：
用的哪些理论？ 如何运用的？ 你如何运用这些信息去改善你的工作？
思考：
传统样品方法将总会有其一席之地的，但是，其影响力 在逐渐示弱；
未来的发展方向：有什么新发展？
大的版图的转换：如高通量 “在线”
第一章 样品前处理方法
专题介绍一：传统方法
Fig. 1 Bioanalytical sample preparation process J. Drug Development Research, 2007, 68: 107-133 Tianjin University
❖ Complicated operations
五、主要参考书
1.《环境样品前处理技术》，江桂斌 编，化学工业出版社, 2004
2.《固相萃取技术与应用》，陈小华、汪群杰编著，科学出版 社，2010
3.《毛细管电泳技术及应用》，陈义编，化学工业出版社, 2006
4.《毛细管电泳导论》，林炳承编，科学出版社, 1996
主要参考学术期刊
国内： 1.分析化学 2.药物分析 3.色谱 4.分析试验室 5.分析科学学报 6.光谱学与光谱分析
消除乳化的方法
等待：机械扰动和搅拌 超声 加“盐”：提高水溶液的离子强度 提高相比例：加多些有机相 通过填充柱：玻璃毛，两性硅藻土
（diatomaceous earth) 离心 制冷/冷冻
传统的样品制备技术 溶剂挥发
传统的样品制备技术 液-固L-S
液固萃取（Soxhlet）
需要合适的循环
Flushing与draining
适当的溶剂量 水含量要合适
水不溶性的溶剂 加干燥剂
传统的样品制备技术 液-固L-S
最近的发展：自动索氏提取“Soxtec”
放入沸腾的溶剂中60分钟 用浓缩的溶剂洗涤60分钟 挥发溶剂
优势：
比传统法用较少的溶剂 更快
传统的样品制备技术
溶剂比水重
液-液L-L （1）
溶剂比水轻
连续液液萃取
萃取溶剂要“drip through”样品 回流速率 常形成乳液 最新发展： 集成萃取器
溶剂的回收：在萃取中丢失较少；回收溶 剂可再用
提高萃取效率
传统的样品制备技术 液-液L-L （2）