样品预处理的目的和方法
样品预处理的目的及方法
样品预处理的目的及方法样品预处理是科学研究和实验分析中的一项重要步骤，它的目的是为了减少或消除样品中的干扰物质，提高测试的精确度和准确度。
同时，样品预处理还能改善样品的适应性，使其符合分析仪器和方法的要求。
本文将介绍样品预处理的目的及常用的方法。
一、目的样品预处理的主要目的是消除或减少样品中的干扰物质。
在进行科学研究和实验分析时，样品中常常存在着各种干扰物质，如杂质、有机物、无机盐等。
这些干扰物质可能会影响测试结果的准确性，甚至导致误判。
因此，通过样品预处理，可以有效地去除或减少这些干扰物质，提高测试结果的可靠性。
二、方法样品预处理的方法根据不同的实验目的和样品性质有所差异。
下面介绍几种常见的样品预处理方法：1. 溶解处理：对于固体样品，首先需要将其溶解成溶液，以便进行后续的分析。
溶解处理的方法包括酸溶解、碱溶解、酶解等。
其中，酸溶解常用于矿石、土壤等样品的处理，碱溶解常用于有机物的分析，酶解则常用于生物样品的处理。
2. 过滤处理：对于含有悬浮物或杂质较多的样品，需要通过过滤来去除这些杂质。
过滤处理可以使用滤纸、滤膜等材料进行，同时还可以选择不同的孔径大小来适应不同的实验要求。
3. 萃取处理：对于某些需要分离的组分，可以使用萃取方法进行处理。
常见的萃取方法包括液液萃取、固相萃取、气相萃取等。
通过选择合适的萃取剂和操作条件，可以将目标组分从样品中分离出来，从而减少干扰。
4. 浓缩处理：有时候样品中的目标组分含量较低，需要进行浓缩处理以提高检测灵敏度。
常用的浓缩方法包括蒸发浓缩、气相浓缩、固相浓缩等。
通过这些方法，可以将样品中的目标组分浓缩到较小的体积中，从而方便后续的分析。
5. 分离处理：对于复杂的样品，需要通过分离方法将不同组分分离开来。
常见的分离方法包括离心分离、电泳分离、层析分离等。
通过这些方法，可以将样品中的各种组分有效地分离开来，从而减少干扰，提高分析结果的准确性。
除了上述的方法外，样品预处理还可以根据实验需要进行其他的处理，如pH调节、加热处理、稀释处理等。
土壤环境监测 土壤样品的预处理
土壤样品的预处理
二、预处理的方法
1.全分解法
方法 4.有机污染 物的提取
根据所采用方法或对象的不同可以分为: （1）振荡提取法 （2）超声波提取法 （3）索氏提取法
适用于提取土壤中挥发性或半挥发性有机污染物 （4）浸泡回流法等
土壤样品的预处理
二、预处理的方法
土壤样品的预处理
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预处理的方法
2 • 全分解法 • 酸溶浸法 • 形态分析样品的处理方法 • 有机污染物的提取方法
二、预处理的方法
21..酸全溶分浸解法法 2.酸溶浸法
3.形态分析 样品的处理 方法 4.有机污染物 的提取
根据所采用试剂和方法的不同可以分为： （1）普通酸分解法 （2）高压密闭分解法 （3）微波炉加热分解法
1.全分解法
2.酸融浸法
3.形态分析 样品的处理 方法 4.有机污染 物的提取
振荡提取、超声波提取、浸泡回流法一般适用于难挥发且在溶 剂中有较大溶解度的有机污染物的提取，而索氏提取法适用于提取 土壤中挥发性或半挥发性有机污染物。
有机溶剂的选择原则：根据相似相溶的原理，尽量选择与待测 物极性相近的有机溶剂作为提取剂，还需考虑沸点、毒性、价格等 因素。
以上三种方法适合于大部分元素的提取 （4）碱融法
碳酸钠熔融法（适合提取氟、钼、钨）和碳酸锂一硼酸、石 墨粉坩埚熔样法（适合提取铝、硅、钛、钙、镁、钾、钠等）
土壤样品的预处理
二、预处理的方法
1.全分解法
2.酸融溶浸法
3.形态分析 样品的处理 方法
4.有机污染 物的提取
酸溶浸法根据所采用试剂和方法的不同可以分为： （1）盐酸—硝酸溶浸法； （2）硝酸一硫酸一高氯酸溶浸法；
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。
药物分析 常用体内样品的预处理
（2）溶剂的用量 • 有机相与水相（样品）体积比为1︰1~5︰1
（3）水相的pH
• 碱性药物pH高于pKa 1~2pH单位 • 酸性药物pH低于pKa 1~2pH单位
（4）提取操作 • 一般只提取1次 • 若提取回收率较低（低于50%）， 提取2~3次 • 脂溶性干扰物， 可进行小体积水溶液反提取
2. 酶水解法
• 溶剂萃取过程 中缀合物（尤 其硫酸酯）直 接分解
3.溶剂解法
（四）化学衍生化法
化学 衍生化
• 某些药物或代谢产物极性大，挥发性 低或对检测器不够灵敏，使用常规的 HPLC或GC难以有效测定，需要先进 行衍生化反应
• 药物分子中含有活泼氢者均可被化学 衍生化，如含有R-COOH、R-OH等 官能团的药物
4. 热凝固法
（二）分离与浓集法
1. 液相萃取法 2. 固相萃取法 3. 超滤法
1. 液相萃取法
原理：多数药物是亲脂性的，在适当的有机溶剂中 的溶解度大于在水相中的溶解度，而生物样品中的大多 数内源性杂质是强极性的水溶性物质（差别）。因而用 有机溶剂萃取一次即可除去大部分杂质，从大量的样品 中提取药物经浓集后测定。
3）萃取碱性药物时， 洗脱剂中常加酸、有机胺、氨水、 醋酸铵或离子对试剂
（4）固相萃取法的特点
当采用亲脂性键合硅胶SPE时 • 方便、省时 • 通常可以用小体积的甲醇、乙腈等洗脱剂（200~300μl）
完全洗脱药物，净化并浓集样品 • 不需蒸干即可直接进样
3. 超滤法
• ultrafiltration是一种膜分离技术 • 按照截留分子量，选择半透膜，可分离30 ~1000kD
的可溶性生物大分子 • 无化学试剂，无相变化 • 简便， 游离药物分析的首选方法； 尤其适合TDM
8.3体内样品预处理-1
1. 溶剂沉淀法 2. 中性盐析法 3. 强酸沉淀法 4. 热凝固法
(二) 分离与浓集法 氮气吹扫仪 真空浓缩离心机
1. 液相萃取法
也称液-液提取法（liquid-liquid extraction，LLE）
原理：多数药物是亲脂性的，在适当的有机溶剂中的溶解 度大于在水相的溶解度，而大多数内源性干扰物质是强 极性的水溶性物质，因此有机溶剂提取后可除去大部分 内源性干扰物质。
萃取操作方法：
一般只提取1次 若提取回收率较低（如低于50%）时, 可提取2~3次 若有脂溶性干扰物, 可将提取出的含药有机相再用
一定pH的小体积水溶液反提取（back extraction ）
*:含过氧化物； :肝脏毒性, 有致癌作用
萃取溶剂的用量
有机相与水相（体内样品）体积比为1:1~5:1 体内样品溶液（水相）的pH
对于碱性药物，最佳pH为高于 pKa 1~2个pH单位
对于酸性药物，最佳pH为低于 pKa 1~2个pH单位
90%的药物 以非电离形 式存在，更 易溶于有机 溶剂中
体内样品预处理 --蛋白沉淀，液液萃取法
内容
一 体内样品预处理的目的 二 常用体内样品预处理方法
一、体内样品前处理的目的
1. 使待测 血浆蛋白结合物；缀合物
组分游离 使待测药物/代谢物释放
测定药物/代谢物总浓度
3. 改善
2. 满足
分析环境 前处理 测定方法
的要求
防止仪器污染,劣化(去蛋白 )提高测定灵敏度/选择性血浆/血清与 有机溶剂的体 积比1∶(2-3)
饱和硫酸铵, 硫酸钠,硫酸镁 ,氯化钠等
血清与饱和 硫酸铵溶液的 比1∶2
10%三氯醋 酸或6%高氯 酸溶液
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。
火焰原子吸收分光光度法样品预处理目的
火焰原子吸收分光光度法样品预处理目的
火焰原子吸收分光光度法（Flame Atomic Absorption Spectroscopy, FAAS）的样品预处理目的主要有以下几点：
1. 去除干扰物质：样品中可能存在其他元素、化合物或杂质等，它们可能会干扰分析目标元素的吸收信号。
通过样品预处理的方法，可以去除或减少这些干扰物质的影响，提高分析的准确性和精确度。
2. 提高分析灵敏度：样品预处理方法可以集中或浓缩目标元素，从而提高分析的灵敏度。
例如，可以通过提取、浓缩、沉淀等方法，将目标元素从大量的样品中提取到较小的体积中，从而提高检测的灵敏度。
3. 降低基体干扰：有些样品中含有高浓度的基体元素，它们的吸收信号可能会遮挡或掩盖目标元素的信号。
通过样品预处理的方法，可以将基体元素的浓度降低到较低的水平，减少基体的干扰，并提高对目标元素的分析能力。
4. 提高样品稳定性：有些样品在火焰中可能会发生分解、挥发或结成固体等变化，导致分析结果的不准确。
通过样品预处理的方法，可以使样品变得更加稳定，减少这些变化对分析结果的影响。
综上所述，火焰原子吸收分光光度法的样品预处理目的主要包括去除干扰物质、提高分析灵敏度、降低基体干扰和提高样品
稳定性。
这些预处理方法的选择和优化，可以根据具体的分析目标、样品性质和仪器设备等因素进行综合考虑和确定。
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
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三、样品预处理常用的方法
❖ 高速离心 ❖ 过滤、超滤 ❖ 选择性沉淀 ❖ 萃取 ❖ 索氏抽提 ❖ 衍生反应 ❖ 新样品处理技术—加速溶剂萃取（ASE） ❖ 浓缩样品 液-固萃取 / 液-液萃取
固相萃取样品小柱
样品预处理的过程
时间 (min) 0.5–1
加热
5
加压
静态萃取 新溶剂冲洗
5 循环
0.5
溶剂
பைடு நூலகம்
泵 吹扫阀 萃取池
炉体
氮气吹扫
1–2
静态阀
萃取结束 准备分析
Total (min) 12–18
氮气瓶
收集瓶
食品安全评价中ASE的应用
水果和蔬菜中的农药 动物组织中的二噁英和多氯联苯 粮食中的农药 粮食中的毒枝菌素 熏肉中的多环芳烃 葡萄干中的杀真菌剂 咸肉中的硝酸盐/亚硝酸盐 一些正在发展的方法
样品预处理的目 的和方法
一、概述： 1、样品处理的目的
色谱分析技术 气相色谱 高效液相色谱 高效毛细管电泳
气相色谱—质谱
联用技术 液相色谱—质谱
液相色谱—核磁 气相色谱—红外
色谱法应用
石化过程分析 工业卫生调查和评价 药物动力学和毒理学研究 食品分析 法庭取证分析 医疗诊断 核能和燃料分析 制药过程监测 化妆品和香料组成分析 商品质量检验
三种不同型号的ASE
ASE100↑
ASE200 ↓
ASE300 ↑
ASE的突出优点
❖ 快速，15分钟 ❖ 溶剂用量少 ❖ 萃取效率高 ❖ 样品基体影响小 ❖ 可同时选用四种溶剂萃取 ❖ 安全，全自动 ❖ ASE建立了环境, 药物, 聚合物, 食品, 和化妆品
工业的大量应用
ASE工作流程
加样品
加溶剂
❖ 占样品分析时间的比例（ > 60%） 样品预处理所用时间远大于色谱分离的时间
❖ 占分析的消耗总成本最大 消耗大量的溶剂及其他化学品 是决定性的步骤
❖ 实验的重复性及准确性最差的环节 影响实验结果好坏的最重要因素
3、样品处理的原则
（1）样品中可能存在的物质组成？浓度水平？ （2）样品中的主要组分？ （3）采样方法是非破坏性的还是破坏性的？ （4）收集的样品必须有代表性。 （5）采用方法必须和分析目的保持一致。 （6）样品制备过程中尽可能防止和避免待测定
SPE小柱
❖ SPE 小柱的应用领域 除去杂质及干扰组份 把样品分成不同极性的组进行分析 富集微量的组份
❖ SPE 小柱的主要种类 反相 正相 离子交换
SPE小柱的种类
☞根据SPE小柱的种类及样品的性质，选洗脱 强度不同的溶剂把样品分开 ☞让样品的各组份在固定相上吸附、解吸附， 或不与固定相作用
使用采集方法的注意事项
（1）采集的样品应具有代表性，要注意采 样的时间、地点及采样位置的选择。
（2）所有样品都要采集双份，一份分析样 品，一份保存样品，备复查时使用。
（3）样品的采集和储存过程要作记录，详 列采样时间、地点、准确位置等。
（4）采集储存中待测组分不应有损失或发生化学变 化。 损失—包括挥发、在储存容器上的吸附等物理原因 化学变化——包括被氧化、微生物引起的分解、各 组分间的化学反应等
二、样品的采集
涉及的样品形式
气体（包括蒸汽） 液体（包括乳液） 固体（包括气体悬浮物、
液体悬浮物）
主要采集方法
直接采集 富集采集 化学反应法采集
❖ 直接采集：只需将样品直接引进容器中，所
用容器最好是新的或洗净后干燥的，以防止 其他样品的残留影响。
❖ 富集采集：是在采集过程中，同时将待测组
分富集，如吸附采样中选择合适的吸附材料， 在吸附的同时使待测材料在吸附材料上富集
除去小分子样品中的大分子蛋白 脱盐
选择性沉淀
❖ 常用于生化样品中除蛋白 有机溶剂 ❖乙腈，甲醇 强酸 ❖三氯乙酸，过氯酸 盐 ❖50% 硫酸铵 ❖10% TCA
样品衍生
❖ 提高检测的灵敏度 增加紫外基团以增强紫外检测的灵敏度 增加荧光基团使样品用高灵敏度荧光检测器
❖ 改变分离的选择性 改变组份的基团，如： ❖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
ASE 的应用领域:环境、农业、食品、聚合物、制
去除微粒
❖ 过滤 过滤膜/过滤装置 ❖有机(0.5m)/无机(0.45m) ❖膜片可更换 一次性使用的膜 ❖使用方便简单，交叉污染小 ❖有更小内径，可用于微量样品的处理
❖ 高速离心 ❖大于：10,000g
超滤
❖ 机理
超滤是一种基于分子量分离的技术
❖ 目的
根据分子量的不同把分子、细胞及病毒等分为不 同的馏份
浓缩样品
❖ 浓缩样品的方法 萃取/吹干 沉淀/再溶解 色谱法 液固抽提/固相萃取小柱
固相萃取（SPE）技术
❖ 固相萃取技术是基于同液相色谱同样技术开发的产 品，分离复杂样品中的不同组份
❖ 固相萃取技术（SPE）的重要性 实验室中60~80%的成本及工作量在样品制备上 ❖加速样品的制备时间 ❖降低样品前处理的成本 ❖提高分析的准确性及回收率 ❖更容易自动化 ❖减少样品处理步骤 ❖降低对不稳定样品的影响 ❖提高安全性
样品预处理的目的
除去微粒 减少干扰杂质 浓缩微量的组份 提高检测的灵敏度及选择性 改善分离的效果 有利于色谱柱及仪器的保护
2、样品处理的必要性和重要性
❖ 色谱分析的全过程包括：样品采集、 样品制备、色谱分析、数据处理与结 果表述
❖ 样品种类繁多，其组成、浓度、物 理形态等均是色谱分析测定的影响因 素。样品处理技术就成为提高分析测 定效率、改善和优化色谱分析的重要 环节。
组分发生化学变化或丢失
3、样品处理的原则（续）
（7）样品处理中，若进行待测定组分的化学反 应，则反应应是已知的和定量完成的。
（8）样品制备过程中，要防止和避免待测定组 分受到污染，减少无关化合物引入制备过程。
（9）处理过程应简单易行，所用样品处理装置 的尺寸应与处理样品的量相适应。
（10）采用后应尽可能快的进行分析样品的制备 和分析，或使用适当的方法消除可能产生的干 扰，做好样品的保存。