样品前处理分析讲解

发布时间：2018-03-07 17:24 原文链接：样品前处理分析讲解

样品的种类繁多，其组成、浓度、物理形态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和改善、优化色谱分析的重要环节。其中，具有溶剂消耗量少，对样品污染少、预处理时间短等优点的固相萃取技术已广泛地应用于环境的监测与分析中，成为一种常规分析方法。

样品前处理的重要性

样品前处理在色谱分析过程中是一个既耗时又极易引进误差的步骤，样品处理的好坏直接影响色谱分析的最终结果，因此，为了提高分析测定效率，改善和优化色谱分析样品制备方法和技术是一个重要问题。

由于食品样品属于复合基质体系，多含有蛋白质、油脂，碳水化合物、色素等成分，复杂的基质背景会对被分析目标化合物的提取、分离、净化和测定等带来很大的麻烦，因此，食品的样前处理不仅复杂困难，而且对分析结果的准确可靠和灵敏具有决定性作用。

样品前处理消耗时间占比

对于LC/MS/MS高灵敏度的仪器，适当的样品前处理对于减少基质干扰和富集组分至关重要。

样品前处理原则

制备过程中避免组分发生化学变化；

要防止和避免预测定组分的玷污；

尽可能减少无关化合物引入制备过程；尽可能简单易行。

样品前处理的一般步骤

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；提高检测的灵敏度以及选择性；改善分离效果；有利于色谱柱及仪器的保护；溶剂置换。

样品前处理的发展趋势

减少甚至不用有毒有机溶剂；能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊性质成分分析的要求；减少操作步骤；尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离于一身。

常见样品前处理包括:

传统样品前处理方法：

沉淀分离法仍是分析化学中一种常用的分离方法，液相萃取、离子交换萃取、索氏萃取、蒸馏、离心法等，多有大量使用有机溶剂、影响操作人员健康、污染环境、操作步骤多等缺点，而近年来随着技术的发展，一些现代化的前处理技术颇受追捧，包括：液相萃取（超临界流体萃取）、气相萃取（静态顶空萃取、吹扫捕集）固相萃取（固相萃取、固相微萃取技术），本文将重点介绍SPE、和SMPE法。

液液萃取

根据分析物在互不相溶的两相中的溶解度差异来将分析物从一相提取至另一相。

固相萃取技术（SPE）优势

依据目标化合物在固定相和流动相间分配系数的不同将其从液相提取至固定相中（本质上为色谱分离方法）

可同时取得对样品的净化与富集效果，彻底去除干扰物并浓缩样品：

分析结果高度可靠

使得检测灵敏度和选择性大大提高

明显延长色谱柱寿命，减少系统维修的频度

样品制备快速、涉及人工少、溶剂用量少

分析结果精密度高（偏差小于5%）

多样化的产品设计迎合不同样品的通量要求

液相色谱如何实现分离

固相提取技术

是一种重要的前处理技术，由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展起来的，利用固相吸附剂将液体样品汇总的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物的分离，然后再用洗脱液洗脱，达到分离和富集的目的。

利用杂质或者是目标化合物与样品基体溶剂和吸附剂之间亲和力的相对大小差异实现净化分离。与传统的液液萃取相比具有明显优势

因其具有安全、回收率高, 重现性好、操作简便、快速、应用范围广、易实现自动化操作等特点, 从而显示出良好的发展前景, 在相关领域的应用越来越多已被广泛应用的领域包括：化学、化工行业、制药行业、临床医学、食品安全、烟草行业、环境保护等。

常见SPE柱类型及应用：

极性柱：CN、NH2、PSA、 20H、Si-等；

非极性柱：C18、C8、C2、CH、CN、PH

阳离子交换柱：SCX，PRS，CBA

阴离子交换柱：SAX，PSA， NH2，DEA 共价型柱：PBA 根据目标化合物性质和样品种类，选用合适的SPE柱和淋洗剂： SPE操作活化吸附剂：在萃取样品之前要用适当的溶剂淋洗固相萃取柱。

SPE应用：复杂样品中微量或痕量目标化合物的分离和富集；例如，生物体液（如血液，尿等）中药物及其代谢产物的分析、食品中有效成分或有害成分的分析、环保水样中各种污染物（可挥发性有机物和半挥发性有机物）的分析都可使用固相萃取将目标化合物分离出来，水果/蔬菜中N-甲基氨基甲酸酯农药的分离21种N-甲基氨基甲酸酯农药及12种代谢物的分离纯化样品: 苹果、橙、桃、草莓、大豆、胡萝卜、花菜、莴笋、土豆、洋葱、大米等固相萃取。

固相微萃取（SMPE）

固相微萃取(SPME)是基于液-固吸附平衡的样品富集方法，是在固相萃取基础上发展起来的萃取分离技术。 SPME技术关键固相微萃取关键在于选择石英纤维上的涂层（吸附剂），要使目标化合物能吸附在涂层上，而干扰化合物和溶剂不吸附，一般是：目标化合物是非极性时选择非极性涂层；目标化合物是极性时选择极性涂层。

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