样品前处理技术-现代

样品前处理技术 木材 色谱分析 光谱 电分析 色谱分析 回顾 传统的分离方法 液 液萃取 蒸馏 索氏萃取 沉淀分离 膜分离法 大量使用有机溶剂 处理时间长 操作步骤多 较大误差 影响操作人员健康 污染周围环境 传统的样品前处理方法 离子交换萃取 无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取 气相萃取 固相萃取 超临界流体萃取 静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取 微波辅助萃取 加速溶剂萃取 流动注射法 控制面板 CombiPal三合一装置 顶空加热装置 装置及操作过程 静态顶空萃取 利用被测样品 气 液和气 固 加热平衡后 取其挥发气体部分进入气相色谱仪分析 通常是作为气相色谱仪和气相色谱与质谱仪前置装置 也即在GC和GC MS等前增加一个顶空进样装置 与后者联机使用 所以顶空法的目的就是为GC检测进行前处理 静态顶空萃取 影响因素 静态顶空萃取 样品振动时间 样品加热温度 进样器加热温度 溶剂的影响 盐效应 温度增加 促进待测物的挥发 振动能使样品更加均匀 也能促进待测物的挥发 防止待测物冷凝 加入适当的溶剂 促进待测物挥发 向溶液中加入盐 会减小物质的溶解度 特别是减小极性物质的溶解度 用于分析易挥发的微量成分 如对甲醇 乙醇 苯系物等许多易挥发和半挥发性的有机溶剂类 应用范围 静态顶空萃取 优点 静态顶空萃取 操作简单 快速 费用低 进样中溶剂含量少 减少干扰 避免水份 高沸点物或非挥发性物质对分析柱造成超载和污染问题 无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取 气相萃取 固相萃取 超临界流体萃取 静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取 微波辅助萃取 加速溶剂萃取 流动注射法 原理 使吹洗气体连续通过样品 将其中的挥发组分萃取后在吸附剂或冷阱中捕集 再进行分析测定 因而是一种非平衡态连续萃取 吹扫捕集 氮气氦气 饮料 液相色谱 无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取 气相萃取 固相萃取 超临界流体萃取 静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取 微波辅助萃取 加速溶剂萃取 流动注射法 固相萃取概述 高效液相色谱 Highperformanceliquidchromatography HPLC 特别是反相高效液相色谱的成功应用使得固相萃取技术得到了极大的发展 固相萃取技术于70年代初引入分析中 固相萃取实质上是色谱分离过程 其富集机理 固定相和溶剂选择与液相色谱有许多类似之处 固相萃取 原理及装置 固相萃取装置图 固相萃取 小颗粒多孔固相吸附剂 用体积较小的溶剂洗脱或热解析 原理 分离 富集 固相萃取柱中有上下筛板 中间装有吸附剂 但在固相萃取柱的萃取过程中当液流通过时会有沟流现象产生 降低回收率 粒径很细的吸附剂和其他材料压制而成的厚度为0 5 1mm的盘 固相萃取常用的吸附剂 发展最成熟 应用最广泛的吸附剂 包括 SiliaBondC 18 SiliaBondC 8等 有机聚合物吸附剂 2 优势 耐强酸 强碱 有较高的稳定性 表面积大 被吸附的目标化合物可很容易用少量有机溶剂洗脱 碳基吸附剂 3 主要包括石墨化炭黑和多孔石墨碳 对极性化合物具有较高的吸附萃取能力 固相萃取 固相萃取装置中对于吸附剂的五点要求 1 2 3 4 必须与样品溶液有好的界面接触 5 固相萃取 固相萃取的模式 反相固相萃取正相固相萃取离子交换固相萃取 阴离子交换 阳离子交换 固相萃取 使用非极性吸附剂 C8 C18 常用于分离富集水中的弱极性有机污染物 使用极性吸附剂 硅胶 氧化铝 常用于有机提取物的去杂净化 带有电荷的离子交换树脂作为吸附剂 分离富集带有电荷的化合物 反相固相萃取 水中有机污染物 酚类化合物 有机农药 增塑剂 有机胺化合物 酚酸酯类化合物 研究对象 固相萃取 一柱预处理 正己烷 甲醇 水 缓冲液 除去杂质使填料溶剂化提高重现性 操作步骤 固相萃取 预处理 1 2滴体积 固相萃取 二加样 使目标分析物富集在固定相上 低强度试样 操作步骤 固相萃取 加样 分析物 干扰物 固相萃取 三除杂质 中等强度溶剂洗脱 目标分析物保留在固定相上 尽可能除去杂质 操作步骤 固相萃取 洗涤 分析物 干扰物 固相萃取 四洗脱 收集 高强度溶剂洗脱 洗脱目标分析物 操作步骤 固相萃取 洗脱 分析物 固相萃取 操作过程中注意问题 1 模式及吸附剂的选择 固相萃取 操作过程中的注意问题 2 溶剂的选择 1 上样萃取时溶剂要求 洗脱的溶剂要求 使用弱溶剂 使分析物能在吸附剂上很好保留 固相萃取 固相萃取主要用于复杂样品中微量或痕量目标化合物的分离和富集 固相萃取 固相萃取法应用实例 血清中的甲氧萘丙酸 固相萃取 固相萃取富集邻苯二甲酸二乙酯 邻苯二甲酸二乙酯 优先污染物 塑料的增塑剂 固相萃取 优点 固相萃取 缺点 固体吸附剂容易被堵塞 无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取 气相萃取 固相萃取 超临界流体萃取 静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取 微波辅助萃取 加速溶剂萃取 流动注射法 固相微萃取技术简介SolidPhaseMicro extraction SPME 固相微萃取 SolidphasemicroextractionSPME 技术是在固相萃取的基础上发展起来的 固相微萃取由Waterloo大学J Pawliszyn教授首先提出 得到了广泛的运用 固相微萃取 1 压杆 2 筒体 3 压杆卡持螺钉 4 形槽 5 筒体视窗 6 调节针头长度的定位器 7 拉伸弹簧 8 密封隔膜 9 注射针管 10 纤维联接管 11 熔融石英纤维 固相微萃取 蛇信原理 固相微萃取 蛇信原理 相平衡原理 蛇信原理 固相微萃取原理 固相微萃取是一个基于待测物质在样品及萃取涂层中的平衡分配的萃取过程 式中 n为萃取纤维涂层中所吸附的待测物的量 Kfs为待测物在样品及涂层间的分配系数 Vf为萃取涂层体积 C0为待测物初始浓度 Vs为样品体积 当样品体积Vs Kfs Vf时 上式可近似为 固相微萃取操作过程 固相微萃取采样方式 固相微萃取 其富集效果是直接顶空进样的10 100倍 操作简单 不需有毒有机溶剂 固相微萃取优点 萃取时间的影响 萃取温度的影响 纤维的性质 相似相溶 根据待测物的性质选择不同的涂层 开始 萃取时间越长 富集效果越好 萃取平衡后 富集效果不变 萃取温度越高 有利于待测物挥发 但是温度过高会降低萃取涂层的萃取能力 网络作业 固相微萃取影响因素 SPME在分析领域中的应用 环境水样 土壤 底泥和生物组织等固体样 气体样品 食品安全 医药卫生 化工领域 香料 金属污染及形态分析 固相微萃取 赵国有 张榕 殷斌志 顶空固相微萃取法检测水中的苯系物 中国卫生检验杂志 2000 10 2 42 45 周珊 康君行 黄骏雄 HSSME GCMS联用法测定饮用水中苯类化台物 环境化学 2001 20 2 191 195 固相微萃取 无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取 气相萃取 固相萃取 超临界流体萃取 静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取 微波辅助萃取 加速溶剂萃取 流动注射法 衍生技术所需满足的条件 反应易重复 条件易控制 反应能定量进行 反应产物易于纯化 不会引进干扰 衍生技术的目的 使待测物质能够被检测 或提高灵敏度 常用的衍生技术 烷基化 硅烷化 酰化 荧光衍生法 苯甲酰化反应 苯基磺酰氯的反应 烷基化 在气相色谱或气质联用分析中 由于有机酸分子极性大 挥发性差 温度过高又容易分解 分析困难 甲醇烷基化 重氮甲烷法 RCOOH CH