最前沿的样品前处理技术介绍（一）

样品前处理的主要目的

1.基体或共存物质干扰(干扰消除)

2.样品浓度调节(浓缩、富集、稀释)

3.样品介质不适合后续分离或检测(介质置换)

4.避免系统污染，延长仪器寿命(仪器保护)

固体样品中被测物的溶出技术

1.溶解：被测物全部溶解，基体全部或大部分溶解(残渣)

水溶、酸溶、碱溶、有机溶剂。

2.提取(浸取)：被测物和少部分基体物质溶解进入溶液

(快速)索氏提取、微波/超声辅助，加速溶剂提取。

3.消解(裂解、降解)：破坏基体，释放出目标物质。

湿法：强氧化性酸解、微波消解、光解、酶解。

干法：灰化、熔融、氧弹(氧瓶)燃烧、裂解、燃烧炉。

样品净化新技术

1.液相萃取：双水相、浊点、胶团、离子液体，微萃取

2.固相萃取：基质分散SPE、磁SPE、微萃取

3.色谱：GPC-色质、柱切换(在线干扰消除/在线富集)

4.电化学：原位电沉积、电渗析、电泳(薄膜、凝胶)

5.膜分离：超滤、透(渗)析、微透析、仿生膜

6.超分子分离：主客体配合物、分子印迹、亲和(免疫磁珠)

7.其他：超速离心、超临界流体萃取、分子蒸馏、芯片分离

样品前处理技术发展趋势

1.自动化(加速溶剂提取、SPE、稀释/浓缩)

2.在线化(GPC-色质、SPE-色谱/色质、CIC、超滤-IC)

3.微量化(液相/固相微萃取、芯片分离)

4.多任务(平台)(稀释-渗析、固相萃取-浓缩)

5.专门化(QuEChERS法、顶空-GC、氢化物发生-原子荧光)

重要技术进展举例

1.液相微萃取(LPME)

• 1996年在液液萃取基础上发展起来，结合了液液萃取和固相微萃取的优点。只需极少量的有机溶剂、装置简单、操作方便、成本低。

• 适合萃取在水溶液中溶解度小的痕量目标物。

• 方便与后续分析仪器连接，实现在线样品前处理。

最初的液相微萃取—单滴微萃取(single-drop microextraction)

u 一滴溶剂直接悬挂于色谱进样针尖，将其浸入样品水溶液(或样品顶空气相)中，分析物萃取到有机溶剂液滴中，直接注入色谱仪分析(分离+进样)。

u 缺陷：悬挂于针尖的有机溶剂液滴在搅拌样品时容易脱落。

单滴微萃取

多孔中空纤维液相微萃取

改进方法：将多孔中空纤维管固定在针头上保护和容纳有机萃取剂。同时，纤维的多孔性增加了溶剂与样品接触的表面积，从而提高萃取效率。

多孔纤维液相微萃取的萃取模式

两相LPME ：

中空纤维管内吸入萃取相(有机溶剂，还可在萃取溶剂中加入萃取剂)，纤维管壁微孔内也浸满萃取相。目标物萃取到纤维腔内，在萃取溶剂相和样品水相之间达到分配平衡。

萃取相可直接进样分析。

三相LPME：

• 中空纤维管壁微孔内浸入的是有机萃取剂，而纤维腔内吸入的是水溶液接收相。有机萃取剂成了样品水溶液和接收相水溶液之间的隔断。

• 目标物先被有机萃取剂从样品水溶液中萃取出来，然后进入管内接收相水相。 接受相可直接注入色谱仪分析。

简易动态三相微萃取

• 有机溶剂(萃取相)浸渍的中空纤维套在注射器前端，注射器内存有少量接受液，推动注射器反复更新中空纤维内的接受相，可提高富集倍数。

• 如：水样中芳胺萃取。

动态液滴微萃取

• 是一种微量样品富集+进样的技术，样品富集机理为液液萃取。