（分析化学专业论文）聚合物整体柱合成及固相微萃取应用研究.pdf

| | i l lll 1 l l l 1 ll 1lri ii 17 3 7 5 5 6 t h e s t u d yo nt h es y n t h e s i so fp o l y m e r m o n o l i t ha n di t s 一 一 o a a p p l i c a t i o ni ns o i l dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：y i n gj u n s u p e r v i s o r ：p r o f c h e nh u a i x i a h u b e iu n i v e r s i t y w u h a n ，c h i n a 、 湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所 取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任 何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律后果由本人承担。 论文作者签名：应语 日期：2 0l o 年占月铲日 学位论文使用授权说明 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学 位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以允许 采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文；在不以赢利为 目的的前提下，学校可以公开学位论文的部分或全部内容。( 保密论文 在解密后遵守此规定) 作者签名： 左谣日期：砷6 指导教师签名：p 孙叫乙 嗍 a a aa e g d m a a i b n a m a m p s a s e b i s b m a c a p c e c e c c p s d es p m e d l l m e d v b e f e g d m a e l s d e l i s a e r g c g c _ m s g c 加d g m a g p c h p d i | p l c h p l c - i h p l c e c h s p m e i a c l c m s i i 】_ t u b es p m e 符号及英文缩写说明 丙烯酸 丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯 偶氮二异丁腈 丙烯酰胺 2 丙烯酰胺2 一甲基丙烷1 磺酸 加速溶剂萃取 亚甲基二丙烯酸胺 甲基丙烯酸丁酯 氯霉素 毛细管电泳 毛细管电色谱 毒死蜱 直接萃取法 分散液液微萃取 二乙烯基苯 富集因子 乙二醇二甲基丙烯酸酯 蒸发光散射法 酶联免疫法 萃取回收率 气相色谱 气相色谱一质谱联用法 氮磷检测器的气相色谱法 甲基丙烯酸缩水甘油酯 凝胶渗透色谱技术 橙皮苷 高效液相色谱 紫外检测器的高效液相色谱法 电化学检测的高效液相色谱法 顶空萃取 免疫亲和色谱 高效液相色谱一质谱联用法 管内固相微萃取 l l e l m a l o d l o q l p m e m a a m aa e g d m a m a e m 咂 m i t m s p d m s m s m t z n r g p m m e p a d p s d v b p v d v b p t m p t n p x m r r r s d s s e m s f e s p e s p m e s t n t h a p t l c t p d m v b c 禾v p 液液萃取 十二烷基丙烯酸甲酯 检出限 定量限 液相微萃取 甲基丙烯酸 甲基丙烯酸一乙二醇二甲基丙烯酸酯 微波辅助萃取 膜分离 分子印迹技术 基质固相分散 串联质谱 甲硝唑 柚皮苷 管内聚合物整体柱微萃取 光电二极管阵列探测器 聚苯乙烯 氯甲基苯乙烯一二乙烯基苯 甲基对硫磷 对硫磷 辛硫磷 相对回收率 相对标准偏差 苯乙烯 扫描电镜 超临界流体萃取 固相萃取 固相微萃取 杀螟硫磷 甲砜霉素 薄层色谱法 双相渗析膜分离 氯甲基苯乙烯 4 乙烯基吡啶 摘要 环境、食品和生物等样品分析的特点是样品组成复杂而t 扰多、分析物含量低而分 析方法的灵敏度有限，因此，要建立复杂样品中分析物的高灵敏度、高选择性的分析方 法，样品的前处理是关键步骤。和液液萃取法、固相萃取法及液相微萃取法相比，固相 微萃取法所需样品量少、不使用大量的有机溶剂、操作简便、重现性好、回收率高、易 于实现自动化，而且可以和色谱分析法实现在线样品分离富集分析等，因此，固相微萃 取适合于复杂样品前处理。 有机聚合物整体柱是一种新型固相微萃取分离介质，这种材料具有取材广泛、萃取 体积小、净化速度快、富集效率高、使用p h 范围宽、生物兼容性好等特点，并且不需 要溶剂萃取、其所消耗的样品量也非常少、操作简便可靠。对食品、环境和生物样品中 目标物的分离提取效果良好。目前，有机聚合物整体柱合成于玻璃或塑料毛细管中，后 期制作困难，容易断裂，影响了该整体柱在固相微萃取中的应用。 本文首次以移液枪枪头为载体，通过优化合成条件，制备了不同功能单体的有机聚 合物整体微柱，通过微萃取条件的优化，建立了环境、食品和生物等不同样品的有机聚 合物整体柱固相微萃取液相色谱分离分析方法，该方法灵敏度高、选择性好，该聚合 物整体微柱制备简便、坚固耐用、操作简单、成本低廉。 本文的主要内容有 ( 1 ) 以分析物回收率为指标，优化了功能单体、致孔剂等合成条件，在移液枪小枪 头内制备了聚( 甲基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱。优化了样品流速、 酸度、盐度、体积等微萃取条件，建立了牛奶和蜂蜜中的甲砜霉素、氯霉素和甲硝唑的 聚( 甲基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱固相微萃取液相色谱分离分析 方法，进行了方法的考察和实际样品测试，获得了满意的结果。 ( 2 ) 通过优化了功能单体、致孑l 剂等聚合条件，在移液枪小枪头内制备了聚( 丙 烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱。优化了样品的流速、酸度、盐度、体积 等微萃取条件，建立了人尿中的柚皮苷和橙皮苷的聚( 丙烯酸一乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱固相微萃取分离富集方法，和液相色谱分析方法联用，进行人尿中的柚皮 苷和橙皮苷的分离分析，取得了良好的检测结果。 ( 3 ) 在优化功能单体、致孔剂等合成条件之后，于移液枪小枪头内合成了聚( 甲 基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱。通过优化样品的流速、酸度、盐度、 体积等微萃取条件，建立了环境水样中的甲基对硫磷、杀螟硫磷、对硫磷、辛硫磷和毒 死蜱的聚( 甲基丙烯酸乙二醇二甲基丙烯酸酯) 聚合物整体柱固相微萃取高效液相色 谱分离分析方法，并进行了该联用方法的考察和实际样品分析，结果符合国家测定标准。 关键词：聚合物整体柱；固相微萃取；液相色谱；兽药；中药；农药 a bs t r a c t s a m p l ep r e t r e a t m e n tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h es e n s i t i v ed e t e r m i n a t i o no fc o m p l e x e n v i r o n m e n t a lm a t r i c e sf o rt h er e a s o nt h a tt h ea n a l y s i so ft h es a m p l i n g si nt h ef i e l do f e n v i r o n m e n t ，f o o da n db i o c h e m i c a l h a v et h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o m p l e xm a t r i xe f f e c t i n t e r f e r e n c e s ，a n dt h e i rs e n s i t i v i t yh a sa l w a y sb e e nl i m i t e db yt h et r a c el e v e lo f t h ea n a l y t e s a m o n gl i q u i d - l i q u i de x t r a c t i o n ，l i q u i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o na n ds o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ， s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o nn e e d sl e s ss a m p l ea m o u n t sa n do r g a n i cs o l v e n t ，s i m p l eo p e r a t i o n ， g o o dr e p r o d u c i b i l i t y , h i g he f f i c i e n c y , e a s y t or e a l i z ea u t o m a t i o na n dc a nr e a l i z e c h r o m a t o g r a p h ya n ds a m p l es e p a r a t i o na n de n r i c h m e n t ，s os o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o ns u i t s f o rc o m p l e xs a m p l e s t h eo r g a n i cp o l y m e rm o n o l i t hc o l u m nh a sb e e nw i d e l yp r e p a r e di n t ot h ec a p i l l a r y h o w e v e r ，t h i sm e t h o ds u f f e r s f r o ms o m ed i s a d v a n t a g e sa sf o l l o w s ：p o s t p r o d u c t i o n d i f f i c u l t i e sa n de a s yt ob eb r o k e n ，s ot h e yi n f l u e n c et h ew h o l ec o l u m ns o l i d p h a s e m i c r o e x t r a c t i o na p p l i c a t i o n i nt h i st h e s i s ，t h em e t h a c r y l a t e - b a s e dp o l y m e rm o n o l i t h i cc o l u m n sw e r es y n t h e s i z e di n p i p e t t et i p sb yt h e r m a l l yi n i t i a t e dr a d i c a lp o l y m e r i z a t i o n t h r o u g ht h ep r e p a r a t i o no fd i f f e r e n t f u n c t i o n a lm o n o m e ro r g a n i cp o l y m e rc o l u m n ，t h es y n t h e s i sc o n d i t i o n sw e r eo p t i m i z e d ， t h r o u g ho p t i m i z i n gm i c r o e x t r a c t i o n ，as o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n - l i q u i dc h r o m a t o g r a p h i c s e p a r a t i o nm e t h o dw a sb u i l tf o rt h e t h ea n a l y s i so fe n v i r o n m e n t ，f o o da n db i o l o g i c a ls a m p l e s t h em e t h o di ss e n s i t i v e ，s e l e c t i v ea n ds i m p l e a n d ，t h ep r e p a r a t i o no fp o l y m e rm o n o l i t hi s s i m p l e ，d u r a b l e ，e a s yo p e r a t i o n ，a n dl o w c o s t t h em a i nc o n t e n to ft h i sp a p e ri sa sf o l l o w s ： ( 1 ) t h es y n t h e t i cc o n d i t i o n ss u c ha st h em o n o m e ra n dp o r o g e n i ca g e n tw e r eo p t i m i z e d b yc o m p a r i n gt h er e c o v e r i e so fa n a l y t e s t h e n ，t h ep o l y 一( m a a - e g d m a ) m o n o l i t h sw e r e p r e p a r e di np i p e t t et i p s p a r a m e t e r s s u c ha st h ek i n d sa n ds a m p l ef l o w , p hv a l u e ， c o n c e n t r a t i o no fn a c i ，s a m p l ev o l u m ew e r eo p t i m i z e d u n d e rt h eo p t i m i z a t i o nc o n d i t i o n s ，a m e t h o db yt h ep o l y ( m a a e g d m a ) p o l y m e rm o n o l i t hs o l i d - p h a s em i c r o e x t r a c t i o n h i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h i ca n a l y s i so ft h a p , c a p a n dm t zf r o mm i l ka n dh o n e y i s w a sd e v e l o p e d t h em e t h o dw a st e s t e da n da p p l i e dt or e a ls a m p l e s a n ds a t i s f a c t o r yr e s u l t s w e r ea c h i e v e d ( 2 ) t h r o u g ho p t i m i z i n gt h ep o l y m e r i z a t i o nc o n d i t i o n ss u c ha sm o n o m e r a n dp o r o g e n i c a g e n t ，ap o l y 一( a a e g d m a ) m o n o l i t hw a ss y n t h e s i z e di np i p e t t et i p s p a r a m e t e r ss u c ha st h e i i i k i n d sa n ds a m p l ef l o w ，p hv a l u e ，c o n c e n t r a t i o no fn a c la n ds a m p l ev o l u m ew e r eo p t i m i z e d u n d e rt h eo p t i m i z a t i o nc o n d i t i o n s ，am e t h o db yt h ep o l y ( a a e g d m a ) p o l y m e rm o n o l i t h s o l i d p h a s e m i c r o e x t r a c t i o n - - h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h i cs e p a r a t i o n w a s d e v e l o p e df o rt h ed e t e r m i n a t i o no f n r ga n dh p di nu r i n es a m p l e s t h em e t h o dw a st e s t e d a n d a p p l i e d a n d ，g o o d r e s u l t sw e r eo b t a i n e d ( 3 ) a f t e ro p t i m i z i n gt h ep o l y m e r i z a t i o nc o n d i t i o n ss u c ha sm o n o m e ra n dp o r o g e n i ca g e n t ， a p o l y 一( m a a e g d m a ) m o n o l i t hw a ss y n t h e s i z e di np i p e t t et i p s p a r a m e t e r ss u c ha st h e k i n d sa n ds a m p l ef l o w ，p hv a l u e ，c o n c e n t r a t i o no fn a c l ，s a m p l ev o l u m ew e r eo p t i m i z e d u n d e rt h eo p t i m i z a t i o nc o n d i t i o n s ，am e t h o db yt h ep o l y ( m a a - e g d m a ) p o l y m e rm o n o l i t h s o l i d - p h a s em i c r o e x t r a c t i o n - h i g hp e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h i ca n a l y s i s f o r t h e d e t e r m i n a t i o no fp t m ，s t n ，p t n ，p x ma n dc p si ne n v i r o n m e n t a lw a t e rs a m p l e sw a s d e v e l o p e d t h en e wm e t h o dw a st e s t e da n da p p l i e d t h er e s u l t sa c c o r d e dt ot h en a t i o n a l d e t e r m i n a t i o ns t a n d a r d k e y w o r d s ：p o l y m e rm o n o l i t h ；s o l i dp h a s em i c r o e x t r a c t i o n ；h p l c ；v e t e r i n a r ym e d i c i n e ； c h i n e s et r a d i t i o n a lm e d i c i n e ；p e s t i c i d e i v 目录 第一章绪论l 1 1 引言l 1 2 样品前处理方法l 1 2 1 液液萃取和液相微萃取l 10 2 2 超临界流体萃取2 1 2 3 加速溶剂萃取2 1 2 4 微波辅助萃取2 1 2 5 膜分离技术2 1 2 6 固相萃取和固相微萃取3 1 3 兽药、农药残留和中药含量主要检测手段及样品前处理方法4 1 3 1 兽药残留的检测及样品前处理方法4 1 3 2 农药残留的检测及样品前处理方法4 1 3 3 生物样品样品前处理方法及中药活性成分检测5 1 4 整体柱技术发展和应用6 1 4 1 聚合物整体柱的特征7 1 4 2 聚合物整体柱的类型7 1 4 3 聚合物整体柱的应用- 10 1 5 论文的选题依据及研究内容1 3 0 5 1 选题依据”1 4 1 5 2 研究内容“1 4 1 5 3 创新点1 4 参考文献l5 第二章聚( 甲基丙烯酸一乙二醇二甲基丙烯酸酯) 整体柱合成及其食品中氯霉素、 甲砜霉素和甲硝唑固相微萃取应用”2 6 2 1 引言2 6 2 2 实验部分2 8 2 2 1 试剂和材料2 8 2 2 2 仪器及色谱条件2 8 v 2 2 3 整体柱的制备2 8 2 2 4 聚合物整体柱微萃取步骤2 9 2 2 5 标准溶液的配制及样品的提取2 9 2 2 6 富集因子、萃取回收率、相对回收率的计算3 0 2 2 7 工作曲线的制作3 0 2 3 结果与讨论31 2 3 1 合成条件的优化3 1 2 3 2 整体柱的表征3 】 2 3 3p m m e 条件的优化“3 2 2 4 定量方法的考察和实际样品分析”3 6 2 4 1 定量方法的考察3 6 2 4 2 牛奶和蜂蜜样品分析3 7 2 5 讨论3 7 参考文献3 8 第三章聚( 丙烯酸一乙二醇二甲基丙烯酸酯) 整体柱合成及其尿样中柚皮柑和橙皮 苷固相微萃取应用一4 2 3 1 引言“4 2 3 2 实验部分4 3 3 2 1 试剂和材料4 3 3 2 2 仪器及色谱条件4 4 3 2 3 聚合物整体柱的制备4 4 3 2 4 聚合物整体柱微萃取4 4 3 2 5 标准溶液的配制及样品的前处理4 5 3 2 6 线性关系的考察4 5 3 3 结果与讨论4 5 3 3 1 富集凶子、萃取回收率和相对回收率的计算4 5 3 3 2 合成条件的优化4 6 3 3 3 聚合物整体柱的表征4 6 3 3 4p m m e 条件的优化一4 7 3 3 5 方法的考察和样品分析5 1 3 4 讨论5 3 参考文献一5 3 第四章聚( 甲基丙烯酸一乙二醇二甲基丙烯酸酯) 整体柱合成及其环境水样中的有 机磷农药残留固相微萃取应用一5 7 4 1 引言5 7 4 2 实验部分5 9 4 2 1 试剂和材料5 9 4 2 2 仪器及色谱条件5 9 4 2 3 聚合物整体柱的合成6 0 4 2 4 聚合物整体柱微萃取6 0 4 2 5 标准溶液的配制和样品的处理6 l 4 2 6 工作曲线溶液的配制6 1 4 3 结果与讨论6 1 4 3 1 富集因子，萃取回收率，相对回收率的计算6 1 4 3 2 合成条件的优化6 l 4 3 3 聚合物整体柱的表征6 2 4 3 4p m m e 条件的优化”6 3 4 3 5 定量分析方法考察和样品分析6 7 4 4 讨论一6 9 参考文献6 9 附录7 4 致谢7 5 i 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 分析测试技术涉及各行各业，各学科的发展大都离不开分析测试。分析测试所用的 样品来自方方面面，组成和结构也各不相同，复杂程度可想而知。分析样品的复杂性和 多样性，决定了样品在分析测试前一般都必须进行预处理。采用正确的预处理方法是一 项分析任务成功与否的关键，预处理后的样品能够不含或少含干扰组分或目标物得到有 效的富集。预处理方法的合适与否，不但关系到处理成本，处理环境和处理的繁琐程度， 也关系到样品预处理的速度和质量，从而决定了分析测试的速度和准确度。样品测定的 前处理方法，包括从样品中萃取、净化或浓缩目标物等步骤。 随着生活水平的提高，健康生活也成为人们越来越普遍关注的话题。人们对自己日 常的生活质量和生活品质的要求也越来越高。欧盟、美国、中国以及其他国家均在不断 地修改和制定粮食、肉蛋制品、水源中和其他生产生活制品中的兽药和农药等残留的检 测限量标准。生物样品中的药物分析是药物研究的基础，能够为药物的药代及药效研究 提供理论依据。不论是对食品、环境样品的分析还是对生物样品中药物的检测，其共同 特点是分析物含量低，在m g k g 、i t g k g 、n g k g 或更低数量级，样品组成复杂，基质干 扰多。 鉴于以上几点，对兽药、农药残留和生物样品中的药物分析，方法的灵敏度、准确 度要求极高，相应要求使用分离富集效果强、线性范围宽、灵敏度高、特异性强的分离 分析检测方法，其中样品前处理是的核心。 1 2 样品前处理方法 样品前处理方法有、液_ 液萃取( l l e ) 、液相微萃取( l p m e ) 、超临界流体萃取( s f e ) 、 加速溶剂萃取( a s e ) 、微波辅助萃取( m a e ) 、膜分离( m f ) 、固相萃取( s p e ) 并1 1 固相 微萃取( s p m e ) 等技术【。 1 2 1 液液萃取和液相微萃取 液液萃取( 1 i q u i d 1 i q u i de x t r a c t i o n ，l l e ) 是利用组分在两互不相溶的溶剂之问的 分配行为的差异进行分离的方法。l l e 是样品前处理最常用的方法，其主要优点是简单、 快速，适用于所有类型的基质和范围广泛的分析物。但缺点是可能用到易挥发的有毒溶 l 湖北大学硕士学位论文 剂、繁琐费时，并且容易乳化，造成分析物的损失。 随着科技的发展，在保留了传统的液液萃取方法的优点基础上，为了克服l l e 的 缺点，产生了液相微萃取( 1 i q u i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，l p m e ) 方法。 液相微萃取( l p m e ) 是集采样、萃取和浓缩于一体的方法，其萃取效率高、消耗 有机溶剂少( 几至几十斗l ) 、操作简单、快捷廉价，主要用于环境样品中痕量、超痕量 有机污染物的测定。 分散液液微萃取( d i s p e r s i v el i q u i d l i q u i dm i c r o e x t r a c t i o n ，d l l m e ) 是近期产生的 一种新的液相微萃取方法，其原理是用和水互溶的有机溶剂将萃取剂分散到水相中，产 生微小雾滴，两相具有很大的界面，快速有效地萃取。它可以应用于环境监测、饮料分 析以及生物分析中。 但是，液相微萃取( l p m e ) 对分析物的萃取受到有机溶剂与液滴大小、搅拌速率、 离子强度与p h 值、温度和萃取时问等因素的影响，稳定性不够理想【2 1 。 1 2 2 超临界流体萃取 超临界流体萃取技术( s u p e r c r t i c a lf l u i de x t r a c t i o n ，s f e ) 又称气体萃取、浓气萃取， 是2 0 世纪7 0 年代末发展起来的一项新型萃取和分离技术。它应用r 丁医药工业、食品工 业、高级营养保键品、化妆品工业、环境保护、生物工业、化学工业。 但与常规分离技术，如精馏和液液萃取相比，超临界流体萃取是一个比较昂贵的 过程，这主要是由于需要高压操作所致【3 1 。 1 2 3 加速溶剂萃取 加速溶剂萃取( a c c e l e r a t e ds o l v e n te x t r a c t i o n ，a s e ) 是采用常规溶剂，在较高的温 度和压力下对同体或半同体样品进行萃取的样品前处理技术。它的优点是溶剂用量少、 萃取时间短、可自动化。但在较高的温度和压力下操作危险性高，不能普遍推广使用【4 】。 1 2 4 微波辅助萃取 微波辅助萃取( m i c r o w a v e a s s i s t e de x t r a c t i o n ，m a e ) 是利用微波加热的特性来对 物料中目标成分进行选择性萃取的方法。但微波辅助萃取不能使用非极性溶剂做萃取 剂。因此不能得到广泛的应用【5 1 。 1 2 5 膜分离技术 利用天然或人工合成的、具有选择透过性的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力， 对双纽分或多纽分体系进行分离、分级、提纯或富集的方法，统称为膜分离法( m e m b r a n e 2 第一章绪论 f i l t r a t i o n ，m f ) 。 由于具有高效、节能、过程简单、容易操作和控制、不污染环境这些优点，使膜分 离技术在短短的时间迅速发展起来，已广泛有效地应用于石油化工、生化制药、医疗卫 生、冶金、电子、能源、轻工、纺织、食品、环保、航天、海运、人民生活等领域，形 成了独立的新兴技术产业。 但膜分离法的广泛应用，受到膜材料的发展、膜的使用寿命、膜的清洗恢复、膜组 件组合、膜分离技术与其它高新技术合用等影响【6 1 。 1 2 6 固相萃取和固相微萃取 固相萃取( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ，s p e ) 是一种由液固萃取和柱液相色谱技术相结 合发展而来的，主要用于样品的分离、纯化和浓缩的技术。在固相萃取过程中，固相对 分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过s p e 柱时，分析物被吸附在固体表面，其 他组分则随样品母液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物洗脱下来。与传统的液液萃 取法相比较，s p e 可以提高分析物的回收率，更有效的将分析物与干扰组分分离，减少 样品预处理过程，操作简单、省时、省力。 到2 0 世纪9 0 年代兴起了一项新颖的样品前处理与富集技术，固相微萃取 ( s o l i d - p h a s em i e r o 邑x t r a c t i o n ，s p m e ) 技术用于吸附并浓缩待测物中目标物质的样品制 备方法。它属于非溶剂性萃取法。无论是直接萃取法( d i r e c te c t r a c t i o ns p m e ) 还是顶 空萃取( h e a d s p a e es p m e ) 都是使用涂有萃取固定相的石英纤维。 固相微萃取法在环境监测方面、医学领域、食品、在固体表面物化性质研究中都有 着广泛的应用 s p m e 几乎克服了以前一些传统样品处理方法的所有缺点，但同相微萃取也仍然存 在某些不足，如： ( 1 ) 其应用范围还不够广泛； ( 2 ) 结果的可靠性有待进一步提高，还不能作为标准方法为人们接受； ( 3 ) 商品纤维的涂层种类仍然十分有限，纤维涂层易于发生溶胀脱落，因而其寿 命较短； ( 4 ) 萃取的富集倍数和选择性仍有待进一步提高等等。 而且固相微萃取( s p m e ) 对分析物的萃取受到萃取方式、攀取纤维的选择、离子 强度和p h 值、温度、萃取时问及相关因素的影响【7 1 。 湖北大学顿士学位论文 1 3 兽药、农药残留和中药含量主要检测手段及样品前处理方法 2 0 世纪5 0 年代，残留分析和药物分析技术发展缓慢，仅限于化学分析法、比色法 以及生物测定法，这些方法灵敏度低、特异性差，很难满足分析需要。薄层色谱法( t h i n l a y e rc h r o m a t o g r a p h y ，t l c ) 的出现使残留分析技术有所发展，但其检测能力仍很低。 2 0 世纪6 0 年代，气相色谱( g a sc h r o m a t o g r a p h y ，g c ) 的飞速发展以及许多高灵敏检 测器的广泛应用，解决了许多残留分析中存在的问题。随后，高效液相色谱( h i g h p e r f o r m a n c el i q u i dc h r o m a t o g r a p h y ，h p l c ) 的快速发展大大拓宽了残留分析的范围。 1 3 1 兽药残留的检测及样品前处理方法 兽药残留分析的中心任务是为动物和动物性食品中的兽药残留监控提供分析手段， 包括食品中兽药残留的含量测定、结构鉴定以及组织分布与代谢。兽药残留分析属于痕 量分析范畴。一般常用的检测方法是高效液相色谱法、气相色谱法以及与质谱的联用技 术、毛细管电泳( c a p i l l a r ye l e c t r o p h o r e s i s ，c e ) 、薄层色谱法( t l c ) 、酶联免疫法 ( e n z y m e l i n k e di m m u n o s p o ta s s a y ，e l i s a ) 等。 兽药残留测定的样品大多为动物组织、血液、尿液或者动物性食品，首先要使用适 当的溶剂将待测物从样本中转移至易于净化和进行分析的液态。根据兽药种类、性质的 不同，所用的萃取溶剂也各有差别，常用的溶剂有甲醇、乙腈、丙酮、适当p h 值的酸 溶液或酶解液。在样品前处理中最关键的一步是净化，就是将待测物与萃取液中的干扰 物质进行分离。兽药残留分析中常用的是液液萃取和固相萃取技术。大多数兽药属于 有机酸或有机碱类化合物，常通过调节萃取液的p h 值、极性、离子对形成等手段以提 高萃取效率。固相萃取技术所用的s p e 柱与样品接触面大，使得s p e 萃取技术净化速 度快，分离能效高，操作简便，溶剂用量小，回收率高。超临界流体萃取( s f e ) 更适 合脂溶性、高沸点、热敏性物质和生物活性物质的萃取和净化。基质固相分散( m a t r i x s o l i d - p h a s ed i s p e r s i o n ，m s p d ) 也是种兽药残留分析的新技术，很适用于多组分兽药残 留的分析测定。免疫亲和色谱( i m m u n o a f f i n i t yc h r o m a t o g r a p h y ，i a c ) 是一种对复杂基 质中的极稀组分进行选择性净化富集的最有效手段之一，已被欧盟残留监控方法用于多 种兽药残留的测定，目前已有商业化的i a c 柱。其他还有双相渗析膜分离技术( t w op h a s e d i a l y s i sm e m b r a n e ，t p d m ) 、分子印迹技术( m o l e c u l a ri m p r i n t i n gt e c h n i q u e ，m i t ) 、凝胶渗 透色谱技术( g e lp e r m e a t i o nc h r o m a t o g r a p h y , g p c ) 掣8 。1 2 1 。 1 3 2 农药残留的检测及样品前处理方法 4 第一章绪论 农药残留分析最常用的方法是色谱法，色谱法在农药残留分析中发挥了主导作用。 对于挥发性农药，常用g c 测定，对丁挥发性差、极性和热不稳定性的农药则采用l c 测定。目前，在农药残留分析中使用的方法有g c 、h p l c 、t l c 、g c m s 、l c m s 、 s f c 、c e 和e l i s a 等方法。 g c 仍是农药残留分析最广泛使用的方法。一般目前所用的多为毛细管柱而非填充 柱。非极性或弱极性固定相的毛细管g c 得到广泛应用，几乎取代了传统的填充柱g c 。 h p l c 广泛应用于不易挥发及热不稳定化合物的分析，而l c m s 是农药残留定性 和定量分析的有效手段，特别是串联质谱( m s m s ) 可以减少干扰物的影响，提高仪 器的灵敏度，也是化合物结构分析及确证的有效手段。h p l c 与s f e 联用可以提高分析 方法的选择性，并使净化与分析过程相结合，减少中问步骤造成的被分析组分的丢失。 农药的极性和水溶性是选择提取条件的重要参考依据。农药残留的提取效率符合 “相似相溶”原理。传统的有索氏萃取或震荡萃取、液液萃取等方法，现代的方法有固 相萃取、盘状固相萃取、基质固相分散、膜过滤、超临界流体萃取、加速溶剂萃取、超 声波萃取、微波辅助萃取等。其中固相萃取技术、凝胶渗透色谱法、超临界流体萃取法 是现代样品与处理方法中，相对成熟的技术。固相萃取技术发展迅速，其中填充吸附剂 的小柱和微柱最先用于水中化合物的萃取。凝胶渗透色谱法是一种快速的净化技术，在 农药残留中，应用于脂类提取物与农药的分离，是含脂类食物样品农药残留分析的主要 净化手段。超临界流体萃取法的样品用量少，样品萃取在低温下进行，避免了农药的损 失和降解 1 3 - 1 7 】。 1 3 - 3 生物样品前处理方法及中药活性成分检测 中药的化学成分复杂，结构千差万别，生物活性多种多样，随着物理、化学、计算 机等研究领域新理论新技术的推广，基于色谱学和波谱学原理的中药成分分析方法也在 不断的革新，使得中药中分类成分的分析取得了飞速的发展，为建立中药的科学、合理 的质量控制方法奠定了坚实的基础。 目前用于中药的分析测定方法主要有薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法和毛细 管电泳法等。由于液相色谱法和气相色谱法在中药的质量控制研究中具有分离效率高、 速度快、灵敏度高、重现性好的优势，是实行规范化质量评价的最重要手段，2 0 多年 来他们在中药材及成药质量控制标准的建立、各种巾药制剂的定量分析以及中成药的工 艺研究中有成成分、指标成分上得到了广泛的应用。 中药的活性成分的残留测定的样品一般为生物样品。其预处理是药物分析的一个重 湖北大学硕十学位论文 要环节。其处理的目的主要是除去介质中的内源性物质等杂质，提取出低浓度的被测药 物或代谢物并富集，提高被测药物或代谢物的浓度，以提高分析方法的选择性和灵敏度。 除了传统的液液萃取萃取法外，近年来，生物样品的主要预处理方法有固相萃取技术 和超临界流体萃取