样品前处理2PPT学习教案

1、会计学1 样品前处理样品前处理2 2 优点：优点： v最终洗脱可以采用较少体积洗脱剂，获得较最终洗脱可以采用较少体积洗脱剂，获得较 高最终浓度高最终浓度 v可以灵活选择吸附剂，从水相、有机相中萃可以灵活选择吸附剂，从水相、有机相中萃 取各种化合物取各种化合物 v省时，平均缩短省时，平均缩短2/3，样品处理数量增加，样品处理数量增加 v省耗，节约溶剂和试剂，减少有机废物产生省耗，节约溶剂和试剂，减少有机废物产生 第第1页页/共共38页页 3 v回收率更高回收率更高 v改善测定重现性，无交叉污染改善测定重现性，无交叉污染 v样品处理简单，无乳化现象样品处理简单，无乳化现象 v健康，对机体伤害小；不

2、使用玻璃器皿健康，对机体伤害小；不使用玻璃器皿 v操作简便，可自动化处理操作简便，可自动化处理 缺点：缺点： 最后的洗脱溶剂不一定适合后续的分析系统最后的洗脱溶剂不一定适合后续的分析系统 ，故需要蒸干后重新溶解残渣，故需要蒸干后重新溶解残渣 固相微萃取（固相微萃取（SPME）无溶剂萃取技术，可）无溶剂萃取技术，可 克服此问题克服此问题 第第2页页/共共38页页 4 2）应用领域）应用领域 应用领域：应用领域： 化学、化工行业、制药行业、临床医学研究、化学、化工行业、制药行业、临床医学研究、 食品安全领域、烟草行业、环境保护、中草药食品安全领域、烟草行业、环境保护、中草药 研究、等研究、等 处理

3、样品种类：处理样品种类： 液体样品，萃取半挥发、不会发性目标物液体样品，萃取半挥发、不会发性目标物 固体样品事先转化为液体固体样品事先转化为液体 第第3页页/共共38页页 5 3）SPE过程过程 v活化活化/润湿润湿SPE柱柱, v上样一些化合物被保留上样一些化合物被保留 v淋洗，除掉部分干扰物淋洗，除掉部分干扰物 v洗脱，溶剂洗脱得到目标萃洗脱，溶剂洗脱得到目标萃 取物取物 vN2气流吹干气流吹干 v流动相溶解残渣流动相溶解残渣 第第4页页/共共38页页 6 4）SPE装置装置 萃取柱（盒）、萃取盘、吸管柱、多孔板等萃取柱（盒）、萃取盘、吸管柱、多孔板等 目前已有的目前已有的SPE装置形式装

4、置形式： 第第5页页/共共38页页 萃取小柱萃取小柱: 小柱体积小柱体积 135ml, 吸附剂重量吸附剂重量 10mg6g 为中等数量样品设计为中等数量样品设计 食品安全、环境分析和研究实验室食品安全、环境分析和研究实验室 96-孔板孔板: 吸附剂重量吸附剂重量260mg 为高通量分析设计（为高通量分析设计（DMPK/BA/BE实验室）实验室） Elution板用于微量样品和高灵敏度分析板用于微量样品和高灵敏度分析 在线在线SPE净化柱净化柱: 柱芯式柱芯式(需需Sentry Guard套件套件) 和标准柱和标准柱 由切换阀和软件控制，无需人工操作由切换阀和软件控制，无需人工操作 第第6页页/

5、共共38页页 8 色谱柱床 吸附剂吸附剂) 柱体柱体 过滤膜过滤膜/筛板筛板 插口插口/出液口出液口 常见常见SPE小柱结构小柱结构 第第7页页/共共38页页 9 聚合物整体柱吸管聚合物整体柱吸管SPE 第第8页页/共共38页页 10 SPE动力操作方式动力操作方式 重力、压力、真空重力、压力、真空 操作方式：手动、自动操作方式：手动、自动 在线、离线在线、离线 第第9页页/共共38页页 11 重力重力 第第10页页/共共38页页 12 压力压力 第第11页页/共共38页页 Resevoir with Adapter 第第12页页/共共38页页 注射器 接头 adaptor 提取小柱 压力压力

6、 第第13页页/共共38页页 15 简易简易SPE装置：真空动力装置：真空动力 第第14页页/共共38页页 16 在线双柱切换在线双柱切换SPE+HPLC 第第15页页/共共38页页 17 5）萃取介质）萃取介质 颗粒介质颗粒介质 HPLC SPE 粒径粒径 5m 4080m 柱效柱效 高高 低低 死体积死体积 小小 大大 柱长柱长 530cm 1cm 塔板数塔板数 10000 50 第第16页页/共共38页页 18 v 硅胶硅胶基质（键基质（键合各种合各种官能团）官能团） 球型、不规则球型、不规则 键键合管能团合管能团C18, C8, NH2, QMA , 离子交离子交 换等换等. v 活性

7、碳活性碳 v 表面衍生剂涂层表面衍生剂涂层 (DNPH) v 高分子材料基质高分子材料基质 (表面带有各种官能团表面带有各种官能团) 球形，球形，3060 m v 碳纳米碳纳米管管 第第17页页/共共38页页 19 v 分子印迹材料（分子印迹材料（MIP） 对特定分子形状有选择性识别功能对特定分子形状有选择性识别功能 球形或不规则形，高分子材料或硅胶基质球形或不规则形，高分子材料或硅胶基质 v 限制进入材料（限制进入材料（RAM） 表面亲水，内部孔隙的表面键合疏水性官能团表面亲水，内部孔隙的表面键合疏水性官能团 球形，高分子材料或硅胶基质球形，高分子材料或硅胶基质 第第18页页/共共38页页

8、20 v 分子筛分子筛 硅酸盐或硅铝酸盐硅酸盐或硅铝酸盐 是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连是由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键相连 而形成分子尺寸大小（通常为而形成分子尺寸大小（通常为0.32 nm）的孔）的孔 道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而道和空腔体系，因吸附分子大小和形状不同而 具有筛分大小不同的流体分子的能力具有筛分大小不同的流体分子的能力 催化材料、吸附分离材料和离子交换材料催化材料、吸附分离材料和离子交换材料 第第19页页/共共38页页 21 整体柱介质整体柱介质 v整体柱整体柱 高分子或硅胶基质高分子或硅胶基质 柱床孔隙表面可带有不同官能团，进行不同类柱床孔隙表面

9、可带有不同官能团，进行不同类 型的萃取型的萃取 第第20页页/共共38页页 22 正相填料 溶剂：正己烷 填料：硅胶（ Silica ）氧化铝, Florisil, 氨基, 二醇基 , 反相填料 溶剂：MeOH/水 填料：C18/C8/Oasis 离子交换填料 溶剂：缓冲液/盐流动相 填料： 第第21页页/共共38页页 固定相官能团 C 18 Si(CH 3 ) 2 C 18 H 37 tC 18 SiC 18 H 37 C 8 Si(CH 3 ) 2 C 8 H 17 tC 2 SiC 2 H 5 Porapak R DX -divinylbenzene/vinylpyrrolidone A

10、minopropylSi(CH 2 ) 3 NH 2 CyanopropylSi(CH 3 ) 2 (CH 2 ) 3 CN Diol Si (CH 2 ) 3 O CH 2 CH(OH)CH 2 OH Accell Plus CMCOO 2 Na + Accell Plus QMA-C(O)NH(CH 2 ) 3 N(CH 3 ) + Cl DNPH-dinitrophenylhydrazine Oasis HLB Oasis MCX Oasis MAX Oasis WCX, WAX -divinylbenzene/vinylpyrrolidone -divinylbenzene/vinyl

11、pyrrolidone+ SO3H -divinylbenzene/vinylpyrrolidone+CH2N+R3Cl- Silica Florisil Alumina 正相 反相 Oasis系列系列 第第22页页/共共38页页 24 工作模式工作模式 反相萃取反相萃取 （极性液体相，非极性固定相）极性液体相，非极性固定相） 疏水性相互作用疏水性相互作用 非极性非极性非极性相互作用、范德华力或色散力非极性相互作用、范德华力或色散力 硅胶键合硅胶键合C18,C8, C4，C2,-苯基等，可以从强极苯基等，可以从强极 性的溶剂中吸附是非极性到中等极性的化合物。性的溶剂中吸附是非极性到中等极性的化

12、合物。 第第23页页/共共38页页 25 正相萃取正相萃取 （非极性液体相，极性改良固体相）（非极性液体相，极性改良固体相） 亲水性相互作用亲水性相互作用 极性极性极性相互作用、氢键、极性相互作用、氢键、-相互作用、偶极相互作用、偶极 偶极相互作用、偶极诱导偶极相互作用偶极相互作用、偶极诱导偶极相互作用 极性键合相，如硅胶键合极性键合相，如硅胶键合NH2、CN，-Diol （二醇基）；极性吸附剂，如（二醇基）；极性吸附剂，如Silica、Florisil、 (A-,N-,B-)alumina、硅藻土等，可以从强极性、硅藻土等，可以从强极性 的溶剂中吸附是非极性到中等极性的化合物。的溶剂中吸附是

13、非极性到中等极性的化合物。 第第24页页/共共38页页 26 溶剂极性图溶剂极性图 己烷己烷 异辛烷异辛烷 四氯化碳四氯化碳 氯仿氯仿 二氯甲烷二氯甲烷 四氢呋喃四氢呋喃 乙醚乙醚 乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮 乙腈乙腈 异丙醇异丙醇 甲醇甲醇 水水 正相洗脱强度正相洗脱强度 反相洗脱强度反相洗脱强度 第第25页页/共共38页页 27 离子交换离子交换 带有电荷的化合物靠静电吸引到带有电荷的吸附带有电荷的化合物靠静电吸引到带有电荷的吸附 剂表面剂表面 l按键合的离子基团的性质分类：按键合的离子基团的性质分类： 阳离子交换柱阳离子交换柱 阴离子交换柱阴离子交换柱 l按在水溶液中解离的程度：按在水溶

14、液中解离的程度： 强酸性强酸性(SCX, Strong cation exchange) 弱酸性弱酸性(WCX,Weak cation exchange) 强碱性强碱性(SAX, Strong anion exchange) 弱碱性弱碱性(WAX, Weak anion exchange) 第第26页页/共共38页页 28 混合作用模式混合作用模式 疏水疏水+亲水亲水 疏水疏水+阳离子交换阳离子交换 疏水疏水+阴离子交换阴离子交换 疏水疏水+亲水亲水+阳离子交换阳离子交换 疏水疏水+亲水亲水+阴离子交换阴离子交换 第第27页页/共共38页页 N O Oasis HLB Water wettab

15、le Stable across pH 1-14 No silanol interactions Hydrophilic Retention of Polars Lipophilic RP Retention N O SO3- Oasis MCX pKa 18 0.25 meq/g N O COOH Oasis WCX pKa 5 0.75 meq/g COO- + H+ 第第28页页/共共38页页 N CH3 CH3 普萘洛尔普萘洛尔 H H + 反相作用反相作用 强阳离子交换作用强阳离子交换作用 （碱性药物）碱性药物） MCX吸附剂吸附剂 N O SO- 3 SO-3 Mixed Mode

16、 Cation eXchanger OasisOasis MCX MCX 吸附剂上碱性化合物的作用模式吸附剂上碱性化合物的作用模式: : M Mixed-Mode ixed-Mode C Cationic-eationic-eX Xchanger changer pKa 18 第第31页页/共共38页页 33 清洗清洗2: 100% MeOH (强烈清洗强烈清洗) 样品预处理样品预处理 活化活化/平衡平衡: MeOH/Water 上样上样 清洗清洗1: 2% 氨水氨水 (目标锁定目标锁定) 洗脱洗脱: 2% 甲酸甲酸-MeOH (目标释放目标释放) 溶剂蒸发溶剂蒸发/重新定容重新定容 (选项选

17、项) 第第32页页/共共38页页 活化及平衡活化及平衡 上样上样清洗清洗 (可选步骤可选步骤) 洗脱洗脱 被测组分被测组分 反相萃取反相萃取 甲醇和水甲醇和水样品水溶液样品水溶液5%甲醇水溶液甲醇水溶液甲醇甲醇 第第33页页/共共38页页 35 活化活化: :依次用强溶剂、弱溶剂（缓冲溶液）进行活化；依次用强溶剂、弱溶剂（缓冲溶液）进行活化； 上样：上样：用能够溶解样品的弱溶剂携带样品上柱，既要保证样用能够溶解样品的弱溶剂携带样品上柱，既要保证样 品分析物的有效溶解，又要确保溶剂强度不至于把被分品分析物的有效溶解，又要确保溶剂强度不至于把被分 析化合物从柱上洗脱下来；析化合物从柱上洗脱下来；

18、淋洗：淋洗：用具有一定强度的混合溶剂淋洗去除干扰杂质，确保用具有一定强度的混合溶剂淋洗去除干扰杂质，确保 杂质被洗脱，而被分析化合物有效的保留在柱上；杂质被洗脱，而被分析化合物有效的保留在柱上； 洗脱：洗脱：用较强的溶剂把被分析化合物从柱上替换洗脱下来。用较强的溶剂把被分析化合物从柱上替换洗脱下来。 第第34页页/共共38页页 36 v 活化及平衡 5 -10 mL/min v 上样 0.5 - 5 mL/min - 液流不能成线 v 清洗 1 - 5 mL/min v 洗脱 0.5 - 5 mL/min- 液流不能成线 v 与SPE产品的规格及萃取介质类型有关 第第35页页/共共38页页 37 根据目标化合物理化性质选择使用的根据目标化合物理化性质选择使用的SPE类型类型 制作化合物净化洗脱曲线，强溶剂制作化合物净化洗脱曲线，强溶剂-弱溶剂以不同弱溶剂以不同 比例，由弱比例，由弱 强逐渐增加洗脱强度，通过仪器测定强逐渐增加洗脱强度，通