3样品的前处理方法
述: 1、样品处理的目的 样品处理的目的
气相色谱 高效液相色谱 色谱分析技术 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
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、 色谱分析的全过程包括:样品采集、样 品制备、色谱分析、 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、 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。 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
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 采集的样品应具有代表性, 样的时间、地点及采样位置的选择。 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 所有样品都要采集双份, 品,一份保存样品,备复查时使用。 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 样品的采集和储存过程要作记录, 列采样时间、地点、准确位置等。 列采样时间、地点、准确位置等。
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 小柱的种类
反相 固定相 溶剂 非极性 从极性到非极性 正相 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) 或离子强度(低到高) 或离子强度
三种不同型号的ASE 三种不同型号的
ASE200 ↓ ASE300 ↑
ASE100↑
ASE的突出优点 的突出优点
快速,15分钟 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, 安全,全自动 ASE建立了环境, 药物, 聚合物, 食品, ASE建立了环境, 药物, 聚合物, 食品, 和化妆品 建立了环境 工业的大量应用
ASE的应用领域
环境
农业、 农业、食品
聚合物 制 药
浓缩样品
浓缩样品的方法 萃取/吹干 萃取 吹干 沉淀/再溶解 沉淀 再溶解 色谱法 液固抽提/固相萃取小柱 液固抽提 固相萃取小柱
固相萃取( 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( 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 的成本及工作量在样品制备上 实验室中 加速样品的制备时间 更容易自动化 降低对不稳定样品的影响 降低样品前处理的成本 减少样品处理步骤 提高安全性 提高分析的准确性及回收率
二、样品的采集
气体(包括蒸汽) 气体(包括蒸汽) 液体(包括乳液) 涉及的样品形式 液体(包括乳液) 固体(包括气体悬浮物、 固体(包括气体悬浮物、 液体悬浮物) 液体悬浮物) 直接采集 富集采集 化学反应法采集
主要采集方法
直接采集:只需将样品直接引进容器中,所用容 只需将样品直接引进容器中, 只需将样品直接引进容器中 器最好是新的或洗净后干燥的, 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。 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 是在采集过程中, 是在采集过程中 集,如吸附采样中选择合适的吸附材料,在吸 如吸附采样中选择合适的吸附材料, 附的同时使待测材料在吸附材料上富集
破碎细胞,释放待测组分, 破碎细胞,释放待测组分,再用萃取或沉淀等方 法制备样品
1.生物样品的采集
采集生物样品时注意事项:
(1)注意样品的代表性、典型性和适时性 注意样品的代表性、 注意采样部位的准确, (2)注意采样部位的准确,特别是动物的组织器 官,一定要认准 生物样品一般都有一定的生物活性, (3)生物样品一般都有一定的生物活性,样品采 集后要立即处理 生物样品的采集大部分可以在实验室内进行, (4)生物样品的采集大部分可以在实验室内进行, 采样工具要消毒, 采样工具要消毒,最好在无菌的条件下采样
生物样品中待测组分存在的形式及处理方法 待测组分存在于体液或细胞外时: 待测组分存在于体液或细胞外时:
用萃取的方法提取、 用萃取的方法提取、浓缩制备样品 用沉淀的方法除去干扰组分(蛋白质、 用沉淀的方法除去干扰组分(蛋白质、DNA、多 、 糖)
待测组分存在于生物细胞内: 待测组分存在于生物细胞内:
☞根据SPE小柱的种类及样品的性质,选洗脱 根据SPE小柱的种类及样品的性质, SPE小柱的种类及样品的性质 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, ☞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
第一步:让所感兴趣的样品留在小柱, 第一步:让所感兴趣的样品留在小柱,杂质通过小柱 第二步:用不同极性的溶剂, 第二步:用不同极性的溶剂,使所感兴趣的样品通过小柱
四、生物样品的制备技术
植物: 植物:花、叶、茎、根、果实 体液: 血液、唾液、胃液、 体液:尿、血液、唾液、胃液、胆汁等 动物 毛发 肌肉 组织器官:心、肝、肺、脑、胃、肾、胰腺等 组织器官: 微生物
生物样品
生物样品中需分析的组分: 植物体内—营养成分、 植物体内 营养成分、农药残留等 营养成分 动物体内—药物及代谢产物、糖类及有关化 动物体内 药物及代谢产物、 药物及代谢产物 合物、脂类、维生素、核甘、 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、 生物、磷酸酯类化合物、固醇类化合物、氨 基酸、多肽、蛋白及其衍生物、 基酸、多肽、蛋白及其衍生物、某些生物大 分子
各种SPE小柱(三)
离子交换 使用方法 可先用6 10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液 可先用6到10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液 平衡, 平衡, 样品溶解在去离子水或弱缓冲液中 加入样品 用弱缓冲液洗脱不想要的组份 用强一些缓冲液(改变pH或离子强度) pH或离子强度 用强一些缓冲液(改变pH或离子强度)洗脱第 一组感兴趣的组份 用更强的缓冲液洗脱剩下的感兴趣的组份 确认回收率 确认回收率
三、样品预处理常用的方法
高速离心 过滤、 过滤、超滤 选择性沉淀 萃取 索氏抽提 衍生反应 加速溶剂萃取(ASE) 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
第一步 第二步
按样品的物理 性质差异,从基质 中分离出要分析的 组份
去除微粒
过滤 可重复使用过滤装置/过滤膜 可重复使用过滤装置 过滤膜 有机(0.22µm)/无机 22 µm) 无机(0. 有机 无机 膜片可更换 一次性使用的膜 使用方便简单, 使用方便简单,交叉污染小 有更小内径, 有更小内径,可用于微量样品的处理 高速离心 大于: 大于:10,000 rpm
3、样品处理的原则(续)
(9)处理过程应简单易行,所用样品处 处理过程应简单易行, 理装置的尺寸应与处理样品的量相适应。 理装置的尺寸应与处理样品的量相适应。 (10)采样后应尽可能快的进行分析样品 10) 的制备和分析, 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。 可能产生的干扰,做好样品的保存。
3、样品处理的原则(续)
(6)样品制备过程中尽可能防止和避免待测定组 分发生化学变化或丢失 (7)样品处理中,若进行待测定组分的化学反应, 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。 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 样品制备过程中, 受到污染,减少无关化合物引入制备过程。 受到污染,减少无关化合物引入制备过程。
SPE小柱的方法开发
SPE方法开发的几个关键因素 SPE方法开发的几个关键因素 文献查阅 流速控制 同色谱理论: 10ml/min润湿小柱 润湿小柱, 同色谱理论:以10ml/min润湿小柱,1~ 5ml/min加载样品 5ml/min加载样品 离子交换填料或固定相少于100mg的小柱, 100mg的小柱 离子交换填料或固定相少于100mg的小柱,用 更低的流速加载样品 5ml/min流速洗脱样品 以1~5ml/min流速洗脱样品 注意样品本底的不同 注意载荷量及加样方式
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, 改变组份的基团,如:变离子型化合物为非
离子型, 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( 加速溶剂萃取(ASE) )
是用溶剂对固体、 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 原理是选择合适的溶剂 是选择合适的溶剂、 度和压力来提高萃取过程的效率 可用来替代索氏提取、超声萃取、 ASE 可用来替代索氏提取、超声萃取、手工 振摇、 振摇、煮沸法和其他萃取方法
占样品分析时间的比例( 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 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 是决定性的步骤
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? 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? 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? 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。 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。 采用方法必须和分析目的保持一致。