样品前处理技术ppt课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,现代分析检测技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,现代分析检测技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,中国科学院植物研究所,色质分析样品前处理（一）,第十五章,样品前处理技术,色质分析样品前处理（一）第十五章 样品前处理技术,色谱分析主要步骤,概述,数据处理,结果表达,样品采集,样品前处理,色谱仪分析,前处理是指在获得具有代表性的样品之后，采用合适的样品分解和溶解的方法，使被测组分转变成可测定的形式。,例如,色谱分析主要步骤概述数据处理结果表达样品采集样品前处理色谱仪,前处理方法建立前应了解,能得到的仪器和设备,了解被测物：,物理化学性质：溶解度，挥发性，活性基团等,浓度范围以及所需的检测低限,样品基质的物理和化学形式,能得到的样品量,样品前处理过程潜在的交叉污染,前处理方法建立前应了解能得到的仪器和设备,前处理方法的选择和确定,与分析人员沟通，共同建立分析方法！,利用文献方法（推荐）,需要验证，重现,成本低，速度快，但可能难以找到现成的文献支持,建立新方法，需进行方法学考察,方法学开发成本高：成本需数千至数万元,方法学建立过程耗时：数周至数月，繁琐，复杂,误区,前处理方法的选择和确定与分析人员沟通，共同建立分析方法！误区,主要内容,样品的采集,1,常见样品制备技术及选择,2,SPE,技术及其应用,3,实例,4,主要内容样品的采集1 常见样品制备技术及选择2SPE技术及其,样品采集注意事项,均匀性,使采集的样品具有代表性,当均匀性较差：加大取样量,均匀化后取样,(,固体样品需粉碎,研磨或捣碎）,采集和贮存过程中不应损失和发生化学变化,预测组分的挥发：低温,吸附于：贮存容器壁、样品中的固体颗粒,氧化和分解：采样后应及时处理、低温、避光、无氧,其它化学反应：组分间？采集和贮存过程中被污染,注意清洁：采样工具、贮存容器、反应容器,样品采集注意事项均匀性使采集的样品具有代表性,样品前处理,为什么要进行样品前处理,?,浓度太低,-,被测物浓度低于定量限,样品太,“,脏,”,-,基质组分的存在影响样品测定,太,“,危险,”,-,污染物可能成为,“,色谱柱杀手,”,样品前处理为什么要进行样品前处理?,样品前处理,样品（,samples,）,供试品,/,被测样（,analytes,）,目的：纯化和浓缩样品，使被分析物适于所选分析方法,样品前处理样品（samples）供试品/被测样（a,样品处理过程,样品处理过程,样品处理过程,样品处理过程,常用样品制备技术,浸提：溶剂提取,浸提方法的选择,冷浸：注意不时混匀,推荐,4872h,超声可提高浸出效率,热浸：常用加热回流,推荐,2436h,加温：增加待测物的溶解度和扩散速度；,破坏溶质与基质之间的相互作用；,降低溶剂的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面张力,(,更好的润湿性,),浸提溶剂的选择,浸润性、穿透力最好：推荐,8595%,乙醇,常用样品制备技术 浸提：溶剂提取,样品前处理中的常用技术,浸提：溶剂提取（,1050,倍溶剂）,冷浸：,温浸：,加热回流：,加温：增加待测物的溶解度和扩散速度；,破坏溶质与基质之间的相互作用；,降低溶剂的粘度,(,更好的穿透性,),；,降低表面张力,(,更好的润湿性,),萃取：,液,-,液萃取：传统方法,液,-,固萃取：如,SPE,样品前处理中的常用技术 浸提：溶剂提取（1050倍溶剂）,样品的分解和溶解,无机固体样品,水溶解：适合于水溶性样品，例如混合碱、水溶性金属盐等。（不经过化学反应直接水溶的样品为数极少）,稀酸溶解：不溶于水的样品，可用稀的无机酸处理。几乎所有具有负标准电极电位的金属可溶于非氧化性酸。为加速溶解，必要时可加热。,热浓酸溶解：为了溶解具有正标准电极电位的金属，可以采用热的浓酸（硝酸、硫酸、磷酸等）。热浓酸溶解技术还适用于合金、某些金属氧化物、硫化物、磷酸盐以及硅酸盐等。,混合酸溶溶解：溶解能力更强。,用加有辅助试剂的酸溶解：如，辅助氧化剂，惰性电解质，配合剂，催化剂等。,熔融,碱溶液溶解：溶解铝，铝镁、铝硅等合金。,样品的分解和溶解 无机固体样品,样品的分解和溶解,有机和生物物质样品中各种元素,干法灰化：将样品放在坩埚中灼烧，直到所有有机物燃烧完全，只留下不挥发的无机残留物。缺点：可以转变成挥发性形式的成分会部分或全部损失，灰化温度越高，损失越严重，温度过低，会使灰化不完全。只适用于金属氧化物。,湿法灰化：将样品与浓的具有氧化性的无机酸（单酸或混合酸）强烈共热。常用的酸是硫酸、硝酸或高氯酸。最适合于测定有机和生物样品中的痕量金属。,微波溶解：以微波作为加热源，直接通过物质吸收热量来到到加热目的。能透过微波的材料可用作样品容器，如特氟隆、玻璃等。,其他方法,样品的分解和溶解 有机和生物物质样品中各种元素,样品分离：传统液液萃取法,方法：,选择与样品溶剂不相溶的溶剂，充分振摇,静置,两种不同的溶剂分层,合适的液液萃取方法应满足：,目标分析物在萃取溶剂中的溶解度更大,干扰分子仍留于样品中,传统液液萃取方法的缺陷：,对样品量需求较大,耗费大量有机溶剂,操作费时，分离效率较低,样品分离：传统液液萃取法方法：,SPE(,Solid Phase Extraction,固相萃,取,),简介,最早于上世纪,70,年代提出，至今已发展成多领域样品预处理的标准模式，商品化程度高,属于色谱技术的一种,化合物,要么保留要么流过,吸附剂种类选择众多，选择性与,HPLC,类似，但与,HPLC,不能等同,批量样品可以平行处理（,10,孔以上的萃取装置可供选择）,方法操作简单,SPE(Solid Phase Extraction,固相萃,固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。,固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样,与液液萃取相比，,SPE,的优势,省时,平均缩短,2/3,省耗,节约溶剂和试剂，减少有机废物产生,回收率更高,改善重现性,无交叉污染,样品处理简单,无乳化现象,健康,对机体伤害小；不使用玻璃器皿,样品处理量增加，可自动化处理,VS,与液液萃取相比，SPE的优势 省时平均缩短2/3VS,SPE,柱形,SPE 柱形,SPE,处理效果,改善色谱分离度，减少共流出峰（coelution peak）,SPE处理效果改善色谱分离度，减少共流出峰（coelutio,SPE,模式,色谱技术,SPE 模式色谱技术,SPE,原理,分离原理是：使混合物中各组分在两相（固定相、流动相）间进行分配,要么保留要么流过,SPE 原理 分离原理是：使混合物中各组分在两相（固定,SPE,原理,目前常见四种工作模式：,疏水性,极性,离子交换,两种或多种机理结合,(,混合模式或多种模式,),SPE 原理目前常见四种工作模式：,固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要考虑以下几点,：,目标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度，这主要涉及淋洗液的选择。,目标化合物有无可能离子化（可用调节,pH,值实现离子化），从而决定是否采用离子交换固相萃取。,目标化合物有无可能与吸附剂形成共价键，如形成共价键，在洗脱时可能会遇到麻烦。,非目标化合物与目标化合物在吸附剂上吸附点上的竞争程度，这关系到目标化合物与干扰化合物是否能很好分离。,固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要考虑以下几点：目标化合物,SPE,过程,活化,/,润湿,SPE,柱,上样,(,一般为溶液,),一些化合物被,保留,淋洗,用不同的溶剂,洗脱,得到目标萃取物,常需要浓缩,SPE 过程活化/润湿SPE柱,上样(一般为溶液),SPE 过程及注意事项,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare,:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load,onto conditioned cartridge,Wash,off weakly retained substances with weak solvent,Elute,product with stong solvent,SPE 过程及注意事项SampleAnalyze:Prepa,第一步 样品制备,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with stong solvent,第一步 样品制备SampleAnalyze:Prepare:,可能出现的问题及注意事项,可能出现的问题,解决办法,样品吸附于试管壁,使用硅烷化玻璃管或,EP,管,样品吸附于固体基质中,完全均质化；或使用有机溶剂冲洗,可能出现的问题及注意事项可能出现的问题解决办法样品吸附于试管,第二步 上样,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with stong solvent,第二步 上样SampleAnalyze:Prepare:H,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,固相萃取小柱活化不当,活化，注意：,不要抽干,被分析物保留差或不保留,以较弱溶剂稀释上样；或使用强吸附剂；或使用较大,SPE,柱,基质性质改变,加入缓冲盐，保持,pH,值,/,离子强度,体积过载,减少上样体积；或使用较大,SPE,柱,质量过载,减少上样量；或使用较大,SPE,柱,可能出现的问题及解决办法可能出现的问题解决办法固相萃取小柱活,第三步 淋洗（,Wash,）,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with strong solvent,第三步 淋洗（Wash）SampleAnalyze:Prep,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,被分析物弱保留或不保留,使用强吸附剂；或使用较大,SPE,柱,基质性质改变,加入缓冲盐，保持,pH,值,/,离子强度,体积过载,减少上样体积；或使用较大,SPE,柱,质量过载,减少上样量；或使用较大,SPE,柱,可能出现的问题及解决办法可能出现的问题解决办法被分析物弱保留,第四步 洗脱（,Elute,）,Sample,Analyze:,HPLC,GC,etc.,Prepare:Homogenize,suspend,centrifuge,etc,Load onto conditioned cartridge,Wash off weakly retained substances with weak solvent,Elute product with strong solvent,第四步 洗脱（Elute）SampleAnalyze:Pre,可能出现的问题及解决办法,可能出现的问题,解决办法,被分析物过强保留,使用强洗脱剂；或增加洗脱剂用量,亲硅醇基效应（,