有机分析中的样品制备方法简介.pptx

《有机分析中的样品制备方法简介.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机分析中的样品制备方法简介.pptx（150页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1概 述 一个完整的分析过程，通常包括样品一个完整的分析过程，通常包括样品采集、样品处理、分析测定、数据处理和采集、样品处理、分析测定、数据处理和报告结果五大步骤。统计结果表明报告结果五大步骤。统计结果表明22，上，上述各步所需分析时间的百分率大致为：样述各步所需分析时间的百分率大致为：样品采集品采集6.0%6.0%；样品处理；样品处理61.0%61.0%；分析测试；分析测试6.0%6.0%数据处理和报告结果数据处理和报告结果27.0%27.0%。其中样其中样品处理所需时间占去整个分析时间的品处理所需时间占去整个分析时间的60%60%以上。以上。2 2 许春向等。现代卫生化学许春向等。现代卫生

2、化学 人民卫生出版社人民卫生出版社 20002000年年2 2月月.第1页/共150页2样品制备的目的1.分离分离把被测组分从样品基体中分把被测组分从样品基体中分离出来离出来2.富集富集把微量或痕量的被测组分富集把微量或痕量的被测组分富集3.去干扰去干扰把基体中的干扰的物质除把基体中的干扰的物质除去去4.衍生化衍生化把方法无法测定的组分转把方法无法测定的组分转化成可以测定的衍生物化成可以测定的衍生物第2页/共150页3样品制备的必要性 1.1.分析样品满足方法的要求分析样品满足方法的要求 2 2 欲测组分含量要求欲测组分含量要求 3.结果的再现和准确要求4.分析时间的要求 5 分析自动化的要求

3、第3页/共150页4样品制备的现状由于：由于：1样品数量多样品数量多2待测组分含量越来越低待测组分含量越来越低3基体越来越复杂基体越来越复杂4要求高通量、高选择性、要求高通量、高选择性、高效率的在线样品前处理技术。高效率的在线样品前处理技术。所以样品制备是目前分析化学所以样品制备是目前分析化学的瓶颈。的瓶颈。第4页/共150页5有机组分的样品制备方法1.各种萃取方法各种萃取方法2.2.各种分离方法各种分离方法3.3.溶解方法溶解方法4.4.热裂解方法热裂解方法第5页/共150页639种常用的样品前处理方法LCGC,NORTH AMERICA,2002,20(12):1098秤量过滤柱色谱液液萃

4、取固相萃取基质固相萃取顶空萃取吹扫捕集 第6页/共150页7一个分析使用的样品处理方法个数的百分数第7页/共150页8不同领域样品制备的多少制药环境农业-食品有机化学品第8页/共150页9无溶剂样品制备方法气相萃取吸附剂萃取顶空膜萃取超临界萃取 固相萃取固相微萃取第9页/共150页10样品预处理中的各种萃取技术第10页/共150页11 萃取是将样品中欲测组分提取到另一相中，使其与干扰组分分离，并可同时进行富集。可分为：液相萃取将固体、液体或气体样品中欲测组分提取到溶剂中。萃取的类型第11页/共150页12萃取的类型固相萃取固相萃取将液体或气体样品中将液体或气体样品中欲测组分吸附在固体上；欲测组

5、分吸附在固体上；气相萃取（顶空技术）气相萃取（顶空技术）将固体或将固体或液体样品中欲测组分提取到气体中；液体样品中欲测组分提取到气体中；超临界流体萃取超临界流体萃取将固体样品中欲将固体样品中欲测组分提取到超临界流体中。测组分提取到超临界流体中。第12页/共150页13萃取的各种模式溶剂萃取溶剂萃取快速溶剂萃取快速溶剂萃取超临界流体萃取超临界流体萃取微波溶剂萃取微波溶剂萃取超声波溶剂萃取超声波溶剂萃取气相萃取气相萃取固相萃取固相萃取固相微萃取固相微萃取第13页/共150页14溶剂萃取第14页/共150页15目前,在分离和浓缩各种固体和液体样品中的痕量半挥发性和不挥发性有机物方面，溶剂萃取仍然是一

6、种强有力的、其他无溶剂萃取技术不能完全替代的色谱分析样品前处理技术 主要有液-液萃取,液-固萃取和液-气萃取(溶液吸收)等,它们都属于两相间的传质过程,即物质从一相转入另一相的过程。第15页/共150页16液-液溶剂萃取第16页/共150页17连续液-液溶剂萃取第17页/共150页18芯片上的液-液萃取水相有机相Fe-络合物 放空毛细管毛细管注射泵第18页/共150页19经典索氏萃取器 A被萃取的样品 B萃取浸泡管 C萃取溶剂D冷凝器 E溶剂蒸发管 F溶剂回流管第19页/共150页20全自动索氏萃取器北京市海淀区上地四街一号中西集团公司第20页/共150页21快速（加压高温）溶剂萃取第21页/

7、共150页22快速溶剂萃取的原理快速溶剂萃取（快速溶剂萃取（ASE）的原理是利）的原理是利用用提高温度提高温度和和增加压力增加压力来提高萃取的来提高萃取的效率，使用常规的溶剂对固体或半固效率，使用常规的溶剂对固体或半固体样品进行萃取。其结果大大加快了体样品进行萃取。其结果大大加快了萃取的时间并明显降低萃取溶剂的使萃取的时间并明显降低萃取溶剂的使用量。用量。第22页/共150页23提高温度和压力的作用提高温度可降低样品基质对被分析提高温度可降低样品基质对被分析物的作用或减弱基质与被分析物间的物的作用或减弱基质与被分析物间的作用力，加快被分析物从基质中解析作用力，加快被分析物从基质中解析并快速进入

8、溶剂，同时，降低溶剂粘并快速进入溶剂，同时，降低溶剂粘度有利于溶剂分子向基质中扩散度有利于溶剂分子向基质中扩散;增加压力则使溶剂的沸点升高，增加压力则使溶剂的沸点升高，确保溶剂在萃取过程中一直保持液态。确保溶剂在萃取过程中一直保持液态。第23页/共150页24ASE的流程示意图第24页/共150页25带有溶剂控制器的快速溶剂萃取仪第25页/共150页26几种萃取方法的对比样品量大，用溶剂少第26页/共150页27利用快速溶剂萃取ASE)ASE)法检测水果和蔬菜中有机氯农药残留常春艳口岸卫生控制第九卷第六期第27页/共150页28第28页/共150页29萃取程序温度温度100压力压力10Mpa(

9、1500psi)加热时间加热时间5min静态萃取时间静态萃取时间5min冲洗体积冲洗体积60%吹扫时间吹扫时间180s循环次数循环次数1-2第29页/共150页30微波辅助萃取、超声辅助萃取利用微波、超声波提供的能量可以加快溶剂萃利用微波、超声波提供的能量可以加快溶剂萃取速度、提高萃取效率，常与取速度、提高萃取效率，常与SPESPE、SMPESMPE技术联用。技术联用。第30页/共150页31气体萃取(顶空进样技术)第31页/共150页32顶空气相色谱顶空气相色谱顶空气相色谱(GCheadspaceAnalysis，GC-HSanalysis)是是对液体或固体中的挥发性成分进行对液体或固体中的

10、挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。进行的。第32页/共150页33顶空色谱分析的起源Ettre首次用原始的顶空技首次用原始的顶空技术分析马铃薯中的发酵术分析马铃薯中的发酵气体气体用注射器针刺穿马铃薯片袋子吸取其中的0.51 mL 气体，注射到气相色谱仪中 第33页/共150页34静态和动态顶空气相色谱一般顶空气相色谱分为静态和动态顶空一般顶空气相色谱分为静态和动态顶空气相色谱，所谓静态顶空气相色谱是在一气相色谱，所谓静态顶空气相

11、色谱是在一个密闭恒温体系中，液汽或固汽达到平衡个密闭恒温体系中，液汽或固汽达到平衡时用气相色谱法分析蒸气相中的被测组分时用气相色谱法分析蒸气相中的被测组分第34页/共150页35静态顶空的装置1注射器；2密封隔垫；3螺帽；4容器；5样品；6恒温浴；7温度计。第35页/共150页36自动化的顶空气相色谱系统顶空气相色谱进样必须从密闭的样品瓶的顶空取样到气相色谱仪中，要控制取样的重复性是至关重要顶空气相色谱进样必须从密闭的样品瓶的顶空取样到气相色谱仪中，要控制取样的重复性是至关重要的，使用惰性气体往恒温的密闭样品瓶中加压，然后让受压的顶空气体在一定的时间里膨胀到色谱柱中。的，使用惰性气体往恒温的密

12、闭样品瓶中加压，然后让受压的顶空气体在一定的时间里膨胀到色谱柱中。依靠控制压力和时间可以很精确地从样品瓶中吸取一定容积的顶空气体样品。这一方法叫做依靠控制压力和时间可以很精确地从样品瓶中吸取一定容积的顶空气体样品。这一方法叫做“平衡压力进平衡压力进样样”第36页/共150页37加压顶空进样系统示意图恒温样品瓶 进样针通入气体加压顶空中的气体膨胀到色谱柱中第37页/共150页38第一台F-40顶空进样系统P-E 公司 第38页/共150页39成都科林分析技术有限公司AutoHS型动态静态双模式自动顶空进样器第39页/共150页40动态顶空气相色谱也叫做吹扫也叫做吹扫-捕集捕集(Purge-Tra

13、mp)(Purge-Tramp)分析分析法，法，实质上是一种连续气体萃取技术，实质上是一种连续气体萃取技术，吹扫气（一般使用氮气）通过液体或固吹扫气（一般使用氮气）通过液体或固体样品，将样品中的可挥发组分（其中体样品，将样品中的可挥发组分（其中包括欲测组分）带出，然后用冷冻或固包括欲测组分）带出，然后用冷冻或固体吸附剂吸附的方法，将欲测组分捕集体吸附剂吸附的方法，将欲测组分捕集下来，再通过热解吸的方法，将欲测组下来，再通过热解吸的方法，将欲测组分解吸下来，进行分析。分解吸下来，进行分析。第40页/共150页41动态顶空装置1捕集管；2冷却水；3样品管；4水浴；5洗气瓶 第41页/共150页42

14、吹扫捕集法的特点吹扫捕集法作为样品的前处理方式，吹扫捕集法作为样品的前处理方式，以其取样量少、富集效率高、受基体干扰以其取样量少、富集效率高、受基体干扰小、容易实现在线检测等优点，自小、容易实现在线检测等优点，自1974年首次发表有关吹扫捕集色谱法测定水中年首次发表有关吹扫捕集色谱法测定水中挥发性有机物论文以来，一直受到环境科挥发性有机物论文以来，一直受到环境科学与分析化学界的重视。美国学与分析化学界的重视。美国EPA601，602，603，624，501.1与与524.2等标等标准方法均采用吹扫捕集技术准方法均采用吹扫捕集技术。第42页/共150页43吹扫捕集仪器美国OI公司的仪器4660型

15、吹扫捕集样品浓缩器的设计符合美国EPA的方法标准，它将水、空气、土壤/固体/软泥中易挥发的有机物吹扫并浓缩到一个富集管中，然后热脱附与GC或GC/MS联机分析。第43页/共150页44超临界萃取技术第44页/共150页45超临界流体的概念所谓超临界流体是指在高所谓超临界流体是指在高于临界压力和临界温度时的一种于临界压力和临界温度时的一种物质的状态，如下图所示，它既物质的状态，如下图所示，它既不是气体，也不是液体，但是它不是气体，也不是液体，但是它兼有气体和液体的某些性质，即兼有气体和液体的某些性质，即兼有气体的兼有气体的低黏度低黏度、液体的、液体的高密高密度度以及介于气、液之间以及介于气、液之

16、间较高的扩较高的扩散系数散系数等特征等特征。第45页/共150页46超临界流体相图第46页/共150页47超临界流体和气体某些物理性质的比较物质的相态物质的相态密度密度/（g/cm）扩散系数扩散系数/（cm2/s）黏度黏度/（g/cms）在在21和和0.1MPa下下的气体的气体10-310-110-4超临界流体超临界流体0.3-0.810-3-10-410-4-10-3液体液体110-510-2第47页/共150页48SFE流程示意图第48页/共150页49超临界流体的选择 必须稳定、安全、易于操作，对欲萃取溶质有足够大的溶解能力，同时又有良必须稳定、安全、易于操作，对欲萃取溶质有足够大的溶解

17、能力，同时又有良好的选择性，通常以临界条件较低的物质优先考虑。好的选择性，通常以临界条件较低的物质优先考虑。实际应用中最常见的是实际应用中最常见的是COCO2 2，由于极性很低，对低极性和非极性化合物萃取效，由于极性很低，对低极性和非极性化合物萃取效果好，对极性化合物的溶解能力很低，可以通过加入极性改性剂，如甲醇，来增加果好，对极性化合物的溶解能力很低，可以通过加入极性改性剂，如甲醇，来增加对极性化合物的溶解能力。对极性化合物的溶解能力。第49页/共150页50COCO2 2作为超临界流体的优点1、SFE可以在接近室温及可以在接近室温及CO2气氛中进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化。气氛中

18、进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化。2、SFE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物绝无残留的溶剂物质。质。3、萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的、萃取和分离合二为一，当饱和的溶解物的CO2流体进入分离器时，使得流体进入分离器时，使得CO2与萃取物与萃取物迅速成为两相而立即分开迅速成为两相而立即分开第50页/共150页514、CO2是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无是一种不活泼的气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性非常好。味、无臭、无

19、毒、安全性非常好。5、CO2气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效气体价格便宜，纯度高，容易制取，且在生产中可以重复循环使用，从而有效地降低了成本；地降低了成本；6、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，、压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，通过改变温度和压力达到萃取的目的，因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。因此工艺简单容易掌握，而且萃取的速度快。第51页/共150页52SFE-GC应用举例超临界流体萃取气相色谱法测定鱼肉中的毒死蜱残留徐敦明等，分析化学，2005,33(4):451第52页/共150页53超临界流体萃

20、取条件利用离线超临界流体萃取气相色谱利用离线超临界流体萃取气相色谱测定鱼肌肉中毒死蜱残留量的分析方法。测定鱼肌肉中毒死蜱残留量的分析方法。超临界流体萃取鱼肌肉中毒死蜱的适宜超临界流体萃取鱼肌肉中毒死蜱的适宜条件为：温度条件为：温度100，压力，压力41.370MPa,流量为流量为1mL/min，动态萃取，动态萃取30min,静态萃取时间静态萃取时间15min，调，调节剂甲醇（添加量节剂甲醇（添加量0.5mL），收集液），收集液丙酮。最小检出量为丙酮。最小检出量为0.01ng第53页/共150页54SFE调节剂的选择第54页/共150页55固相萃取技术第55页/共150页56固相萃取法(SPE)

21、作为样品前处理的手段第56页/共150页57什么是SPE？固体固体Solid(S)，状态或相，状态或相Phase(P)，萃取，萃取Extraction(E)样品在分析前的预处理样品在分析前的预处理基于液相色谱原理将被分析物与杂质分开基于液相色谱原理将被分析物与杂质分开浓缩样品浓缩样品第57页/共150页58HPLC与SPE比较第58页/共150页59为什么用SPE？从基质中消除干扰物从基质中消除干扰物保护色谱柱保护色谱柱减少样品与溶剂使用量减少样品与溶剂使用量缩短处理时间缩短处理时间提高回收率提高回收率第59页/共150页60固相萃取技术要点1。准确了解样品物理及化学特性。准确了解样品物理及化

22、学特性2。选择合适的样品净化机理。选择合适的样品净化机理-保留被分析物，洗脱污染物保留被分析物，洗脱污染物-保留污染物，洗脱被分析物保留污染物，洗脱被分析物3。选择适当的。选择适当的SPE产品产品-填料类型、柱容量、配套附件填料类型、柱容量、配套附件4。选择活化及洗脱溶剂。选择活化及洗脱溶剂第60页/共150页61 吸附剂的选择性是吸附剂的选择性是SPESPE的关键，常用的固体吸附剂有：的关键，常用的固体吸附剂有：GDXGDX系列、系列、XADXAD系列和新系列和新型化学键合固相吸附剂型化学键合固相吸附剂,化学键合固相吸附剂多以硅胶作为载体化学键合固相吸附剂多以硅胶作为载体 1919。化学键合

23、硅。化学键合硅胶中，正相的有氨基、氰基、二醇基等；反相的有胶中，正相的有氨基、氰基、二醇基等；反相的有C1C1、C2C2、C6C6、C8C8、C18C18、环己基、环己基、苯基等；离子交换的有季胺、二氨基、苯磺基、羧基等。苯基等；离子交换的有季胺、二氨基、苯磺基、羧基等。1919 陈宪华陈宪华.中国公共卫生，中国公共卫生，19971997，1313：562.562.第61页/共150页62SPE产品选择指导第62页/共150页63使用SPE填料类型的比例第63页/共150页64吸附剂基质硅胶结构第64页/共150页65AccuBONDIIC18SPE第65页/共150页66限进性SPE的ODS

24、填料用作样品预处理的用作样品预处理的Shim-packMAYI-ODS柱，在硅胶细孔柱，在硅胶细孔内键合十八烷基团，而在硅胶外表内键合十八烷基团，而在硅胶外表面键合甲基纤维素，构成吸附药物面键合甲基纤维素，构成吸附药物小分子，排除生物大分子的限进性小分子，排除生物大分子的限进性填料。填料。第66页/共150页67限进性SPE的填料第67页/共150页68限进性SPE的ODS填料十十八烷基 甲基纤维素药物蛋白质第68页/共150页69免疫SPE吸附剂第69页/共150页70SPE的吸附量硅胶型填料都具有约硅胶型填料都具有约1%的吸附的吸附能力，如一个能力，如一个500mg的的C18小小柱可以保留

25、柱可以保留5mg的的化合物。要注化合物。要注意的是意的是C18吸附的并不只是所期吸附的并不只是所期望的分析物而是样品中所有的非极望的分析物而是样品中所有的非极性物质性物质。第70页/共150页71SPE的冲洗剂和洗脱溶剂一般来说：一般来说：反相填料反相填料：以极性溶剂冲洗，用非极性溶剂洗脱：以极性溶剂冲洗，用非极性溶剂洗脱正相填料：正相填料：以非极性溶剂冲洗，用极性溶剂洗脱以非极性溶剂冲洗，用极性溶剂洗脱离子交换填料离子交换填料：以低离子强度缓冲液冲洗，用高离子强度缓冲液洗脱：以低离子强度缓冲液冲洗，用高离子强度缓冲液洗脱第71页/共150页72SPE溶剂洗脱强度第72页/共150页73通用S

26、PE萃取程序反相填料反相填料A。活化。活化1。用。用3-5ml甲醇冲洗填料甲醇冲洗填料2。用。用3-5ml水或缓冲液冲洗，水或缓冲液冲洗，上样前勿让填料流干上样前勿让填料流干。B。上样。上样3。样品加到柱床上，以。样品加到柱床上，以1-5ml/min.低流速通过填料。低流速通过填料。若所需样品不会被保留，此时应收集样品作分析。若所需样品不会被保留，此时应收集样品作分析。C。冲洗。冲洗4。如果样品被保留，使用约。如果样品被保留，使用约5ml极性溶剂极性溶剂(如水、缓冲如水、缓冲液或有机溶剂液或有机溶剂/水混合液水混合液)将弱保留干扰物洗出。将弱保留干扰物洗出。D。用。用1-2ml非极性溶剂将所需

27、物质洗脱，收集用于分非极性溶剂将所需物质洗脱，收集用于分析。析。第73页/共150页74Extract-Clean萃取小柱20um多孔聚乙烯筛板多种柱床填料-50mg,100mg,200mg,500mg,1g,2g,5g,10g多种容量聚丙烯管体-1ml,2.8ml,3ml,6ml,10ml,20ml,60ml第74页/共150页75SPE萃取小柱配件串联串联/针筒连接器、盖、出口针筒连接器、盖、出口堵头、筛板堵头、筛板不锈钢针、聚丙烯针、不锈钢针、聚丙烯针、Teflon针针第75页/共150页76Extract-Clean使用方法1第76页/共150页77Extract-Clean使用方法2

28、第77页/共150页78真空多头SPE设备第78页/共150页79真空96孔SPE设备第79页/共150页80固相微萃取技术SPME第80页/共150页81固相微萃取固相微萃取(SolidPhaseMicroextraction,SPME)是九是九十年代兴起并迅速发展的新型的、十年代兴起并迅速发展的新型的、环境友好的样品前处理技术，无需环境友好的样品前处理技术，无需有机溶剂，操作也很简便。该技术有机溶剂，操作也很简便。该技术使用的是一支携带方便的萃取器，使用的是一支携带方便的萃取器，适于室内使用和野外的现场取样分适于室内使用和野外的现场取样分析，也易于进行自动操作。析，也易于进行自动操作。第8

29、1页/共150页82什么是 SPME？在一根很细的熔融石英纤维上，涂上吸附剂，用来吸附欲测组分，使其与干扰组分和基体分离，并得到富集。对于不同的欲测组分，可选用涂敷不同吸附剂的熔融石英纤维。第82页/共150页83 涂渍吸附剂的熔融石英纤维（称为萃取头）接在一根细的不锈钢钢丝上，外套一根细的不锈钢管（在取样和进样时保护萃取头），萃取头在细的不锈钢管中可自由伸缩进出。在取样和色谱进样时，由细的不锈钢管穿透密封垫，然后再将萃取头伸出。在拔出细的不锈钢管前，将萃取头缩进。SPME的萃取头第83页/共150页84SPME萃取头和萃取杆第84页/共150页85装配好的SPME-萃取器第85页/共150页

30、86隔垫穿孔针头手柄外套活塞固定螺杆Z-沟槽连接器观察窗口可调节针头导轨/深度标记纤维固定管敷涂层的石英纤维弹簧密封垫固相微萃取装置示意图第86页/共150页87SPME的原理SPME方法包括吸附和解吸两步。方法包括吸附和解吸两步。吸附过程中待测物在样品及石英萃取吸附过程中待测物在样品及石英萃取头外涂渍的固定相中平衡分配。这一头外涂渍的固定相中平衡分配。这一步主要是物理吸附过程，可快速达到步主要是物理吸附过程，可快速达到平衡。平衡。第87页/共150页88SPME解吸过程解吸过程随解吸过程随SPME后续分离手段的不同而后续分离手段的不同而不同。对于气相色谱（不同。对于气相色谱（GC），萃取纤维

31、插入），萃取纤维插入进样口后进行热解吸，而对于液相色谱进样口后进行热解吸，而对于液相色谱（LC），则是通过溶剂进行洗脱。），则是通过溶剂进行洗脱。第88页/共150页89SPME的第一种萃取方式SPME有三种萃取方式，一种有三种萃取方式，一种是将萃取纤维直接暴露在样品中是将萃取纤维直接暴露在样品中的直接萃取法，适于分析气体样的直接萃取法，适于分析气体样品和洁净水样中的有机化合物。品和洁净水样中的有机化合物。第89页/共150页90第二种方式第二种是将纤维暴露于样品第二种是将纤维暴露于样品顶空中的顶空萃取法，广泛适用顶空中的顶空萃取法，广泛适用于废水、油脂、高分子量腐殖酸于废水、油脂、高分子量腐

32、殖酸及固体样品中挥发、半挥发性的及固体样品中挥发、半挥发性的有机化合物的分析。有机化合物的分析。第90页/共150页91第91页/共150页92第三种方式第三种是将纤维置于萃取膜和样第三种是将纤维置于萃取膜和样品之间，吸附或溶解透过萃取膜的被品之间，吸附或溶解透过萃取膜的被测样品。测样品。第92页/共150页93根据欲测组分性质和样品情况选用不同萃取方式熔融石英纤维膜样品涂层 样品涂层(a)直接萃取 (b)顶空萃取 (c)膜保护萃取 第93页/共150页94SPME进样过程第94页/共150页95装在GC上的SPME第95页/共150页96萃取头基质萃取头涂层中，技术较为成熟萃取头涂层中，技术

33、较为成熟并得到广泛应用的主要是并得到广泛应用的主要是Supelco公司生产的商品化石英纤维萃取头。公司生产的商品化石英纤维萃取头。但是由于石英纤维易折断，操作时需但是由于石英纤维易折断，操作时需非常地小心，从而其使用寿命及范围非常地小心，从而其使用寿命及范围得到了很大的限制。得到了很大的限制。第96页/共150页97萃取头涂层类型涂层包括聚二甲基硅氧烷，聚涂层包括聚二甲基硅氧烷，聚丙烯酸酯，聚二甲基硅氧烷丙烯酸酯，聚二甲基硅氧烷-二乙二乙烯基苯，聚乙二醇烯基苯，聚乙二醇-二乙烯基苯，二乙烯基苯，聚乙二醇聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷，石墨，聚二甲基硅氧烷，石墨，活性炭，分子印记聚合物等等。活性炭，分

34、子印记聚合物等等。第97页/共150页98SPME主要品种和用途涂层类型涂层类型极性极性 适用试样适用试样PDMS(聚二聚二甲基硅氧烷甲基硅氧烷)非极非极性性有机氯、有机磷、有机氮农有机氯、有机磷、有机氮农药；药品和麻醉品；药；药品和麻醉品；食品中香味；挥发物；食品食品中香味；挥发物；食品中咖啡因、卤化物。中咖啡因、卤化物。PA(聚丙烯聚丙烯酸酯酸酯)极性极性有机氮农药；脂肪酸；药物；有机氮农药；脂肪酸；药物；食品中香味、酚。食品中香味、酚。聚乙二醇聚乙二醇/二二乙烯基苯乙烯基苯极性极性 体液中乙醇体液中乙醇第98页/共150页99管内涂层固相微萃取第99页/共150页100管内涂层SPME示

35、意图萃取用毛细管柱5 m x 0.53mm 熔融石英柱涂渍 OV-1 1.2 m第100页/共150页101管内微萃取-气相色谱在线联用微萃取毛细管样品转移管保留间隙管分析柱要萃取的样品六通阀LCGC NORTH AMERICA，2004，22（1）：16 第101页/共150页102管内萃取和萃取丝的比较管内萃取丝第102页/共150页103毛细管柱固相微萃取AMERICANLABORATORY,2002,(1):30第103页/共150页104固相萃取棒第104页/共150页105微型固态吸附棒微型固态吸附棒萃取微型固态吸附棒萃取（StirBarSorptiveExtraction，SBS

36、E）方法的原理是受方法的原理是受SPME（固相（固相微萃取）的启发微萃取）的启发，它的萃取固定相用量比，它的萃取固定相用量比SPME方方法多法多10-50倍，萃取棒直径倍，萃取棒直径1.5-2.0mm，长，长10-30mm，外型如小磁力搅拌棒，直接放入样品中在，外型如小磁力搅拌棒，直接放入样品中在恒温下磁力搅拌，固定相在棒的外层，直接与样品恒温下磁力搅拌，固定相在棒的外层，直接与样品接触并萃取。之后将棒从样品中取出，用蒸馏水快接触并萃取。之后将棒从样品中取出，用蒸馏水快速冲洗一下，放入专用热解吸装置中脱附并传输给速冲洗一下，放入专用热解吸装置中脱附并传输给GC进样分析进样分析。第105页/共1

37、50页106中科院大化所研制的萃取棒搅拌吸附棒的棒体是由玻璃管或石英管制成，管内封装铁芯。棒体的直径为1.53mm，长为1050mm 第106页/共150页107吸附和热解第107页/共150页108脱附和分析Det进样器内衬管萃取棒予柱分析柱第108页/共150页109GERSTEL公司脱附单元第109页/共150页110SBSE技术广泛应用于芳香烃、多技术广泛应用于芳香烃、多环芳烃、多氯联苯、农药、香味物环芳烃、多氯联苯、农药、香味物质、酚类等挥发性半挥发性物质的质、酚类等挥发性半挥发性物质的分析，如采用该技术与液相色谱联分析，如采用该技术与液相色谱联用，还可以实现对非挥发性物质的用，还可

38、以实现对非挥发性物质的分析检测。此方法分析的样品基质分析检测。此方法分析的样品基质已从环境样品扩展到生物和食品类已从环境样品扩展到生物和食品类样品。当与样品。当与GC-MS联用检测限可达联用检测限可达到到ng/L甚至更低。因此该技术适于甚至更低。因此该技术适于对痕量分析检测。对痕量分析检测。第110页/共150页111液相微萃取第111页/共150页112一滴溶剂微萃取用悬在注射针头下的一滴溶剂（如十二烷）（浸入或顶空）做萃取剂的方法第112页/共150页113顶空一滴溶剂微萃取一滴溶剂第113页/共150页114可使用的溶剂液液-液一滴溶剂萃取的溶剂液一滴溶剂萃取的溶剂 顶空一滴溶剂萃取的溶

39、剂顶空一滴溶剂萃取的溶剂正己烷正己烷正辛烷正辛烷正辛烷正辛烷正癸烷正癸烷异辛烷异辛烷正十四烷正十四烷环己烷环己烷正十六烷正十六烷正十六烷正十六烷甲苯甲苯甲苯甲苯o-二甲苯二甲苯氯仿氯仿环己烷环己烷乙酸丁酯乙酸丁酯1-辛醇，乙二醇辛醇，乙二醇二异丙酯二异丙酯苄醇，邻苯二甲酸二酯苄醇，邻苯二甲酸二酯第114页/共150页115液-液-液微萃取(LLLME)-1锥形导轨微液滴接受相中空纤维给予相Journal of Chromatography A,1082(2005)136142第115页/共150页116液-液-液微萃取(LLLME)-2色谱，2005，23（4）：358-361微液滴接受相有机

40、相给予相第116页/共150页117色谱，2005，23（4）：358-361液液-液液-液微萃取液微萃取高效液相色谱法测定高效液相色谱法测定人血浆中的西地那非和伐地那非人血浆中的西地那非和伐地那非张朝辉，张朝辉，康绍英，康绍英，许敏洁，许敏洁，马马铭，铭，陈陈波，波，姚守拙姚守拙湖南师范大学化学化工学院第117页/共150页118基质固相分散Matrixsolid-phasedispersion第118页/共150页119应用应用SPE技术需要样品处于无粘技术需要样品处于无粘性、无颗粒、均匀的液态。许多动性、无颗粒、均匀的液态。许多动物性食品样品不能直接应用物性食品样品不能直接应用SPE。如

41、动物组织是最难弄碎和均质的样如动物组织是最难弄碎和均质的样品。虽然均质的液体样品如奶样品，品。虽然均质的液体样品如奶样品，但其粘性或它们可能含有颗粒以致但其粘性或它们可能含有颗粒以致影响影响SPE的应用。再者，常遇到乳的应用。再者，常遇到乳化，需要离心、再萃取和复杂的样化，需要离心、再萃取和复杂的样品处理手续。品处理手续。第119页/共150页120为了改进上述情况，为了改进上述情况，1989年提出了一种新技术，称为年提出了一种新技术，称为基质固相分散（基质固相分散（Matrixsolidphasedispersion，MSPD）。这一技术使分）。这一技术使分析者能同时制备、萃取和净析者能同时

42、制备、萃取和净化样品。化样品。第120页/共150页121什么是基质固相分散(MSPD)?是将试样直接与适量反相填料研磨、混匀得到半干状态的混合物并将其作为是将试样直接与适量反相填料研磨、混匀得到半干状态的混合物并将其作为填料装柱，然后用不同的溶剂淋洗柱子，将各种待测物洗脱下来。填料装柱，然后用不同的溶剂淋洗柱子，将各种待测物洗脱下来。MSPDE浓缩了传统浓缩了传统的样品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程，适用于各种分子的样品前处理中所需的样品均化、组织细胞裂解、提取、净化等过程，适用于各种分子结构和极性农药残留的提取净化，在蔬菜、水果的残留农药检测中得到了广泛应。结构和极

43、性农药残留的提取净化，在蔬菜、水果的残留农药检测中得到了广泛应。第121页/共150页122MSPD的功能MSPD能大大减少样品处理步骤、能大大减少样品处理步骤、溶剂使用量和处置程序并缩短时间。溶剂使用量和处置程序并缩短时间。大多数情况下，大多数情况下，MSPD比经典样品处比经典样品处理节省理节省95%溶剂和溶剂和90%时间。它也时间。它也排除乳化问题，但是共萃取组分的数排除乳化问题，但是共萃取组分的数目和量反过来也影响最后分析的检测目和量反过来也影响最后分析的检测限。限。第122页/共150页123基质固相分散萃取一气相色谱法检测苹果浓缩汁中5种有机磷农药的残留李建科南京农业大学学报2005

44、，28(2)：111115第123页/共150页124基质固相分散方法操作基质固相分散基质固相分散(MSPD)处理：准确称处理：准确称取取200gC18填料放人小玻璃研钵内，填料放人小玻璃研钵内，加入加入050g果汁或经组织匀浆后的苹果，果汁或经组织匀浆后的苹果，充分研磨，使待测样品均匀分散在充分研磨，使待测样品均匀分散在C18中。中。取取10mL玻璃注射器，下端放一滤纸片，玻璃注射器，下端放一滤纸片，依次加入依次加入04g无水硫酸钠、上述混合样无水硫酸钠、上述混合样品及品及05g无水硫酸钠，上端再放一滤无水硫酸钠，上端再放一滤纸片，用活塞适度压实样品。纸片，用活塞适度压实样品。第124页/共

45、150页125取出活塞，加入取出活塞，加入10mL正己烷，淋正己烷，淋洗除去色素，弃去，抽干；用洗除去色素，弃去，抽干；用2号梯号梯度洗脱剂各度洗脱剂各3mL洗脱，用心形瓶接收，洗脱，用心形瓶接收，在在40旋转蒸发至近干，压缩空气吹旋转蒸发至近干，压缩空气吹干；用干；用05mL丙酮溶解，经丙酮溶解，经022m针头过滤器滤至针头过滤器滤至1mL离心管内，保离心管内，保存于冰箱中，待作存于冰箱中，待作GC测定。测定。第125页/共150页126苹果中5种农药的GC色谱第126页/共150页127凝胶渗透色谱法第127页/共150页128凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法凝胶渗透色谱法(Gelpermea

46、tionchromatography,GPC)是样品制是样品制备中常用的净化技术，特别是用于有备中常用的净化技术，特别是用于有机污染物的痕量分析。此法又称凝胶机污染物的痕量分析。此法又称凝胶过滤法、分子筛色谱法、排阻色谱法、过滤法、分子筛色谱法、排阻色谱法、体积排阻色谱法、限进扩散法等。体积排阻色谱法、限进扩散法等。第128页/共150页129凝胶色谱技术是六十年代初发展起凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离分析技来的一种快速而又简单的分离分析技术，由于设备简单、操作方便，对高术，由于设备简单、操作方便，对高分子物质有很高的分离效果。目前已分子物质有很高的分离效果。目前已经

47、被许多有关领域广泛采用。经被许多有关领域广泛采用。第129页/共150页130什么是凝胶?凝胶是一类多孔性高聚物，每个颗粒的结构如一个筛子，在适宜溶剂中浸泡，使凝胶是一类多孔性高聚物，每个颗粒的结构如一个筛子，在适宜溶剂中浸泡，使其充分吸液膨胀，然后装柱。加入样品后，再以同一溶剂洗脱。在洗脱过程中，大分子不其充分吸液膨胀，然后装柱。加入样品后，再以同一溶剂洗脱。在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部，被排阻于颗粒之外，小分子可进入凝胶内部。大分子较快地被洗脱出，能进入凝胶内部，被排阻于颗粒之外，小分子可进入凝胶内部。大分子较快地被洗脱出，经过一段距离，大分子与小分子可完全分离。经过一段距离，大分

48、子与小分子可完全分离。第130页/共150页131分子筛效应含有各种分子的样品溶液流经凝胶色含有各种分子的样品溶液流经凝胶色谱柱时，各分子在柱内同时进行着两种谱柱时，各分子在柱内同时进行着两种不同的运动：垂直向下的移动和无定向不同的运动：垂直向下的移动和无定向的扩散运动。大分子物质由于直径较大，的扩散运动。大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布颗粒之间，所以在洗脱时向下移动的速颗粒之间，所以在洗脱时向下移动的速度较快。度较快。第131页/共150页132分子最小的最后流出小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，

49、还可以进入凝胶颗粒的微孔中，中扩散外，还可以进入凝胶颗粒的微孔中，即进入凝胶相内，在向下移动的过程中，即进入凝胶相内，在向下移动的过程中，从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小一凝胶颗粒，如此不断地进入和扩散，小分子物质的下移速度落后于大分子物质，分子物质的下移速度落后于大分子物质，从而使样品中分子大的先流出色谱柱，中从而使样品中分子大的先流出色谱柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，等分子的后流出，分子最小的最后流出，这种现象叫分子筛效应。这种现象叫分子筛效应。第132页/共150页133凝胶的选择用于有机污染物分析中

50、净化样品用于有机污染物分析中净化样品的凝胶，必须至少符合两个条件：的凝胶，必须至少符合两个条件：1可使用有机溶剂洗脱；可使用有机溶剂洗脱；2凝胶孔径较小。凝胶孔径较小。选择凝胶规格主要根据目标选择凝胶规格主要根据目标物和欲分离的杂质分子大小来决定。物和欲分离的杂质分子大小来决定。第133页/共150页134农药残留分析的净化比如要分离农药，分子量较小，比如要分离农药，分子量较小，在实际应用中采用孔径小的凝胶。在实际应用中采用孔径小的凝胶。如在农药残留分析中主要凝胶种如在农药残留分析中主要凝胶种类是类是Bio-BeadsS-X3第134页/共150页135全自动GPC净化系统上海磐和电子科技有限