第二章 样品预处理方法
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 平面色谱
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
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
ASE100↑
ASE200 ↓
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。
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
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
除去小分子样品中的大分子蛋白 脱盐
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）避免样品受到外界污染。
（6）采集后要尽快进行分析样品的制备和分析。
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
去除微粒
过滤
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
SPE小柱的种类
固定相 溶剂
反相
正相
非极性
极性
从极性到非极性 从非极性到极性
离子交换 带电荷 PH或离子强度（低到高）
☞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
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
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。
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组
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
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
ASE的应用领域
环境
农业、食品
聚合物
制药
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
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