适合色谱检测的自动化样品前处理技术.
高效液相色谱及样品前处理技术在中草药和食品分析中的应用研究的开题报告
高效液相色谱及样品前处理技术在中草药和食品分析中的应用研究的开题报告一、研究背景中草药和食品分析涉及复杂的样品矩阵和分析方法，因此需要经过严格的前处理和分析过程。
高效液相色谱（HPLC）是一种常用的分析方法，其能够分离和定量分析样品中的有效成分。
但是，由于样品矩阵的复杂性以及样品中其他成分的干扰，HPLC 方法的灵敏度和准确性受到一定的限制。
因此，对于中草药和食品的分析，前处理技术的选择和优化变得至关重要。
二、研究目的本研究旨在探讨和优化样品前处理技术，在高效液相色谱分析中提高中草药和食品中有效成分的灵敏度和准确性。
通过比较不同样品前处理方法的效率和优缺点，选择最适合的样品制备方法。
具体研究目标如下：1. 研究中草药和食品样品前处理的常用方法；2. 比较不同样品处理方法对HPLC分析结果的影响，确定最佳样品制备方法；3. 评估不同样品前处理方法的效率和适用范围；4. 最终实现提高HPLC分析中中草药和食品有效成分的灵敏度和准确性的目标。
三、研究方法1. 收集文献和资料，了解中草药和食品样品前处理的常用方法；2. 选择几种不同的前处理方法进行实验，如：固相萃取、液液萃取、超声波萃取等；3. 将不同的前处理方法用于中草药和食品样品制备，并进行HPLC分析；4. 对比不同前处理方法得到的HPLC分析结果，选择最优方法；5. 对所选定的最佳方法进行灵敏度和准确性的评估。
四、预期结果通过本研究，预期将获得以下的结果：1. 总结中草药和食品的常用前处理方法；2. 比较不同前处理方法对HPLC分析结果的影响，确定最佳样品制备方法;3. 评估不同样品前处理方法的效率和适用范围，选择最优的前处理方法；4. 提高中草药和食品HPLC分析中有效成分的灵敏度和准确性。
五、研究意义本研究将有助于改善中草药和食品分析的精度和可靠性，提高HPLC分析方法在这个领域的应用。
同时，将为中草药和食品产业的发展提供技术支持和指导。
此外，研究结果也为其他领域的分析方法提供了参考。
色谱分析中的样品前处理技术
环境 食品 其他 植物性 动物性 人体 土壤、固体废弃物、沉积物、污泥、 蔬 菜 、 水 果 食 鱼、肉、蛋 肌肉、骨骼、 垃圾等 用菌、米谷物 头发、指甲、 生等陆生和水 各种组织器 生植物 官 各种水体（河水、湖水、海水、生活 污水、工业废水、地下水、雨水、自 来水等） 大气和室内空气 （气体组分、 气溶胶、 大气颗粒物、挥发性金属化合物） 饮料、酒类、奶类、酱油、 醋调味品、油 食物的蒸煮、焙烤发酵香气、 恶臭气体 汗液、血液、 尿液、胆汁、 胃液
源、种类、状态和采集 时间而变化，为是导致分析复杂化的二个根源之一。 因此在设计前处理方法必须考虑： （1）样品的状态和品种
状态 固态
定义 为分离因子则如果完全分离， =1；全不分离，趋于0 =（组分：A多B少）/（组分：A少B多） 在实际中根据： •分析目的对灵敏度和准确度要求 •实验室条件 •待测物有色谱流出位置无干涉峰 •降低检测限 •减少待测物无损失（回收率）
将待测组分从样品中分离，达到仪器能检 测的状态 除去样品中的干涉杂质。使待测目标化合物达到可 检测的范围；使其溶于可进行分析的介质及转换成 可检测的形式等 保护仪器设备以及相关的分析部件，如色谱柱等
（五）食品样品的制备
3 . 罐头 水果罐头在捣碎前须清除果核；肉禽罐头应预先 清除骨头、鱼类罐头要将调味品（葱、辣椒等）去除 后再捣碎。常用的捣碎工具有高速组织捣碎机等 *制备好的样品如果需要保存，应放在密闭洁净的容器 内，置于干燥、通风、阴暗处保存，如谷物类。易腐 烂变质的样品应保存在0～ 5℃冰箱内，如水果、蔬菜。 禽肉类及鱼类样品须在 -18℃冷冻保存，同时根据样品 自身特性来规定适宜的保存期
奶
蛋
（2）样品特点
尿 大部是水，呈黄色、 PH4、 含大量无机盐有机酸 和含氮硫代谢物尿素 嘌呤酸类固醇等 水占 90-93% ，其他成 分较尿液复杂，可溶 性蛋白质、脂肪、糖 类、氨基酸、酶 样品中药物浓 度受生成量和 肾功能影响变 化较大。 与组织浓度相 关性差 除脂肪随日粮 量有关外，其 他理化成分性 质与组织液相 似，比较稳定， 调节PH、 水解代谢物的 轭合态
样品前处理方法-氮吹浓缩.doc
样品前处理方法 -氮吹浓缩1.引言色谱分析样品制备是一个非常重要和复杂的过程，因为色谱分析技术涉及的样品种类繁多、样品组成及其浓度复杂多变。
样品物理形态范围广泛，对采用分析方法进行直接分析测定构成的干扰因素特别多，所以需要选择并实施科学有效的处理方法及其技术，达到分析测定或评价和调查的目的。
现代色谱仪器对一个样品的分析测定所需要的时间越来越短，但是色谱分析样品制备过程所用的时间却仍然很长。
据统计，在大部分的色谱分析实验中，将一个原始样品处理成可直接用于色谱仪器分析测定的样品状态，所消耗的时间只约占整个分析时间的60%-70%，而色谱仪器测定此分析样品的时间只约占 10%，其余的时间是用于此样品测定结果的整理和报告等。
2.样品前处理过程2.1 预处理对样品进行粉碎、混匀和缩分等过程称为预处理。
固体样品——含水较低，粉碎过筛。
含水量较高取食用部分切碎或先烘干后粉碎过筛。
液体、浆体——搅拌混合均匀互不相容的液体——先分离再取样特殊样品——根据实验要求特殊处理2.2 提取浸提——针对固体样品使待测组分转移到提取液中萃取——针对液体样品，利用某组分在两种互不相容的溶剂中的分配系数不同，从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而达到提取目的。
2.3 净化去除杂质的过程称为净化。
萃取法——适用于液体样品，少量多次化学法——通过使杂质或待测物发生化学反应而改变其溶解性，使其与原体系分离。
层析法——利用混合物中各组分的理化性质（如溶解度、吸附能力、电荷、分子量、分子极性和亲和力等）不同，使各组分在支持物上的移动速度不同，而集中分布在不同区域，借此将各组分分离。
2.4 浓缩样品经过提取净化后，体积变大，待测物浓度降低，不利于检测，所以浓缩的目的是减小样品体积提高待测物浓度，常见方法如下：常压浓缩——适用于挥发性和沸点相对较低的组分，通过升高温度，将溶剂由液态转化成气态被抽走或被通过冷凝器再次收集，从而达到浓缩目的。
减压浓缩——通过抽真空，使容器内产生负压，在不改变物质化学性质的前提下降低物质的沸点，使一些高温下化学性质不稳定或沸点高的溶剂在低温下由液态转化成气态被抽走或被通过冷凝器再次收集。
液相色谱分析纯化样品前处理
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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样品采集
• 气体样品的采集
– 直接采集和富集采集
• 液体样品与固体样品的采集 • 样品采集的注意事项
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SPME实验过程
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SPME装置
萃取模式的选择 直接SPME模式 顶空SPME模式
通过装在注射器内石英纤维萃取 头表面的高分子涂层，对样品中的 有机物进行选择性萃取和预富集， 然后将富集了分析物的涂层立即插 入气相色谱进样口热解吸进样。
• 大部分的原始样品不适合直接分析，需要对其 进行前处理
• 样品前处理的情况将影响定性和定量结果的准 确性
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样品前处理的原则
• 收集的样品必须具有代表性 • 采样方法必须与分析目的保持一致，并且采集到
• 特殊样品制备 • 应用实例分析
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样品处理概况
• 根据所需采集的原始样品和样品基体的性质、 所要获得的信息( 分析测试的目的)、允许的分 析时间和色谱仪器对所分析样品的要求等，决 定样品的采集和制备方法及其程序。
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样品的前处理方法
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
加热 加压
时间 (min) 0.5–1
5
溶剂
静态萃取 新溶剂冲洗
5 循环
0.5
氮气吹扫
1–2
萃取结束 准备分析
Total (min) 12–18
泵
吹扫阀
炉体
萃取池
静态阀
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
研磨
• ⑤对具有坚韧细胞壁的微生物，常用自溶、冷热 交替、加砂研磨、超声波和加压处理等方法。
细胞破碎方法的分类
3.生物大分子的提取
• 提取生物大分子样品时条件的选择：
（1）溶剂
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
选择溶剂时要注意物质的溶解性，如极性物 质易溶于极性溶剂；碱性物质易溶于酸性溶剂 ；温度升高时一般溶解度相应增大；远离等电 点时溶解度增大
–固相萃取样品小柱
样品预处理的过程
去除微粒
• 过滤 – 可重复使用过滤装置/过滤膜 • 有机(0.22μm)/无机(0. 22 μm) • 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
色谱样品分析前处理中的衍生化技术
在色谱分析检测中（GC&HPLC），我们经常要使用到衍生化技术手段来达到对目标物质的定性定量分析，按照衍生化发生在色谱分析前后，分为柱前衍生和柱后衍生，今天我们就和小编一起学习衍生化目的、原理、分类和应用等。
一衍生化的目的衍生化包括分析物与衍生化试剂之间发生的化学反应，其目的是改变该分析物的理化性质，主要有以下几个目的：➤提高检测性能➤改变分析物的分子结构或极性以获得更出色的色谱分离➤增加挥发性➤改变基质性质以实现更好的分离➤稳定分析物二常用的衍生化试剂1.硅烷化试剂•硅烷基指三甲基硅烷Si(CH3)3或称TMS；•硅烷化作用是指将硅烷基引入到分子中，一般是取代活性氢；•活性氢被硅烷基取代后降低了化合物的极性，增强了挥发性和稳定性；•对于不挥发或者200-300℃的稳定性，可以使用硅烷化试剂衍生；•硅烷化试剂容易吸潮失效，因此在使用过程中需要对样品和试剂脱水。
2.酰基化衍生试剂•酰基化能降低羟基、氨基、巯基的极性，减小色谱峰拖尾，增强挥发性；•能增强某些容易氧化的化合物（如：儿茶酚胺）的稳定性；•引入含有卤离子的酰基，可以提高电子捕获检测器（ECD）的灵敏度。
3.紫外衍生试剂紫外衍生化试剂主要是给一些没有紫外吸收或者紫外吸收很弱的化合物分子引入强紫外吸收的基团，使得目标物能被紫外检测器检测。
4.荧光衍生化试剂液相色谱检测中荧光检测器的灵敏度要比紫外检测的灵敏度高出几个数量级，但是大多数化合物没有荧光，通过荧光衍生化试剂将目标物上接上能发出荧光的生色基团，以达到荧光检测的目的，由于荧光衍生物的激发波长与发射波长与衍生化试剂不同，即使衍生化试剂过量或者有副反应，也不干扰荧光衍生物的检测。
5.电化学衍生化试剂电化学检测器（ECD）是根据电化学原理和物质的电化学性质进行检测的，在液相色谱中常用来检测无紫外和无荧光的，但是有电活性的化合物，其检测灵敏度高，选择性强，对于没有电活性的化合物，与电化学衍生试剂反应，生成具有电化学活性的衍生物就可以使用ECD检测，由于硝基具有电化学活性，因此常用来作为电化学衍生试剂，常见电化学衍生试剂化如下：三衍生化在HPLC及GC中的应用案例分享HPLC中的应用案例-氨基甲酸酯农药检测（GB23200.112-2018）甲奈威和克百威属于氨基甲酸酯一类的广谱杀虫剂，常用于水稻和玉米作物，其本身无荧光，通过高温碱性条件下，将其水解为甲基胺，再与邻苯二甲醛(OPA) 和2-巯基乙醇(RSH) 反应，生成具有强荧光性的异吲哚衍生物，可用于荧光检测，检测级别可到达ppt级别。
样品前处理常用技术
Two-Step Liquid-Liquid-Liquid Microextraction
Conventional liquid-liquid extraction (LLE) requires large amounts of toxic organic solvents and is tedious and time-consuming. Solid-phase extraction (SPE) is relatively expensive and the enrichment factors obtained are relatively low without solvent evaporation
除草剂
杀虫剂 有机磷农药 有机磷农药
有机氯农药
管内固相微萃取(in-tube-SPME)
将萃取涂层涂在毛细管的内表 面，可采用气相色谱毛细管
优点：毛细管柱方便易得，使
用寿命长，内径小涂层薄，样品 扩散快，平衡时间短。
In-tube-SPME－GC联用方式
热解析：用注射器将样品溶液注入毛细管柱，萃 取平衡后将水吹出，然后用石英压接头将萃取柱与分 析柱连接，放入气相色谱仪炉箱中热解吸。这种方法
不适于日常分析。
溶剂解吸：水样用氮气以极缓慢的流速吹入毛细
管萃取柱中，再将水吹出萃取柱，将适当溶剂注入萃
取柱中解吸，收集解吸溶液注入气相色谱中分析。
说明：1）萃取毛细管柱为长33cm，内径0.53mm，膜厚3.5µm的OV-1
毛细管柱； 2）在11处与GC冷柱头进样器相连，实现柱上进样。 将管内固相微萃取与GC法结合，采用溶剂解吸，通过两个六通阀
2）微孔膜液液萃取
微孔膜液液萃取装置与液膜萃取装置基本一样。它
高效液相色谱样品前处理
高效液相色谱样品前处理1.高效液相色谱法分析样品为什么要进行样品前处理(1)样品浓度调节：某些待测组分在样品中的浓度过低或过高，造成仪器检测困难，因此需要提前对样品进行浓缩或稀释。
(2)避免污染，保护仪器：某些样品的酸碱度、离子强度等易造成系统污染和缩短仪器使用寿命(3)消除干扰：基体或共存物质的干扰(4)介质置换：样品介质不适合后续的分离和检测，需要提前进行介质置换。
2.高效液相色谱法分析样品前处理的遵循原则(1)去除基体杂质，消除干扰因素；(2)完整保留待测组分，处理过程中尽可能避免待测组分发生化学反应或被污染；(3)方法简单易行、重现性好、成本低。
3.高效液相色谱法分析样品前处理技术干扰物质，然后用洗脱液将待测组分分离出来。
染分析微波辅助萃取利用高频电磁波的作用，使样品中待测组分从胞内释放出来，并在低温下溶解于萃取溶剂中，过滤，达到分离的目的。
天然药物、农药残留、有机金属化合物等物质的提取超声波辅助萃取利用超声波的机械效应、空化作用以及热效应等，破坏样品细胞组织，加大细胞内的传质效率，从而促进待测组分的释放和提取。
蛋白质、多糖、烟碱等物质的提取超临界流体萃取采用二氧化碳作为流体，在超临界条件下，二氧化碳使样品的各组分依次萃取出来，当恢复常温和常压时，溶解在二氧化碳中的待测组分立即以液体状态与气态流体分离。
多用于天然物质的提取迪信泰检测平台以液相/气相为依托，采用HPLC/GC及LC-MS等检测平台，致力于为各科研院所，高校，药企，生物工程类企业提供生物、食品、药物、环境等多领域的物质检测服务。
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