色谱前处理新技术

色谱前处理新技术第1页，课件共62页，创作于2023年2月Preface前言新的色谱方法、机理、检测、联用、自动化、智能化等方向都有许多新的进展。但实际上，目前的色谱分析前处理技术却相对落在了后面。第2页，课件共62页，创作于2023年2月很难同时实现净化、浓缩、高效预分离；步骤繁多、费时(损失与误差)；溶剂昂贵、污染环境；较难自动化或联用(大批量)；萃取效率低；样品易乳化。Preface液液萃取第3页，课件共62页，创作于2023年2月Preface样品制备(samplepreparation)技术

预处理(pretreatment&sampling)技术

是指从固体样品中萃取待测成分的技术，常规方法有渗漉、水蒸汽蒸馏、索氏提取、超声提取等技术等；（中药）是指从制备技术获得的溶液或液体样品中选择性地萃取、富集、纯化待测成分的技术，常规方法为液液萃取；（体液）ExhaustiveextractionSelectiveextraction第4页，课件共62页，创作于2023年2月自动索氏提取(AutoSox)加速溶剂萃取(ASE)微波辅助溶剂萃取(MASE)超临界流体萃取(SFE)固相萃取(SPE)固相微萃取(SPME)支持液膜萃取(SLME)微孔膜液液萃取(MMLLE)液相微萃取(LPME)电萃取(EE)逆流萃取(CCD)膜萃取(ME)固态介质液态介质气态介质样品制备预处理固体样品溶液色谱分析前处理新技术（部分）Preface第5页，课件共62页，创作于2023年2月Preparation样品制备技术samplepreparation

第6页，课件共62页，创作于2023年2月AutoSox自动索氏提取AutomaticSoxhletExtraction第7页，课件共62页，创作于2023年2月自动索氏萃取实际上是热溶剂沥漉和索氏萃取的结合。AutoSox的溶剂用量比索氏萃取少（约一半）；萃取时间短（2-4hr即可完成萃取)）。AutoSox第8页，课件共62页，创作于2023年2月AutoSox第9页，课件共62页，创作于2023年2月Gerhardt-SOXTHERM2000AutoSox第10页，课件共62页，创作于2023年2月加速溶剂萃取AcceleratedSolventExtractionASE第11页，课件共62页，创作于2023年2月将样品放在密封容器中，高温高压，从而大大提高萃取速度。高温：增加待测物的溶解度；增加扩散速度；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)；高压：迫使溶剂进入基质内部ASE第12页，课件共62页，创作于2023年2月ASE第13页，课件共62页，创作于2023年2月ASE原理与SFE相似，T<Tc，P<Pc，可以借用SFE的仪器，步骤与SFE类似，可采用静态、动态萃取等模式。优点：溶剂用量较少；萃取时间短（15min）；回收率、精度与索氏萃取相当;非超临界状态，易控制。ASE第14页，课件共62页，创作于2023年2月Dionex公司的ASE™100、300型仪器ASE第15页，课件共62页，创作于2023年2月MASE微波辅助溶剂萃取Microwave-AssistedSolventExtraction第16页，课件共62页，创作于2023年2月微波加热技术已成为气相、液相萃取的常用辅助手段，MASE是微波辅助萃取的主要应用领域。在MASE中，样品置于敞开或封闭的容器（聚四氟乙烯或石英等）中，用微波加热，引起萃取。MASE第17页，课件共62页，创作于2023年2月MASEOTHEREnergyMaterialEnergyMaterialMASE第18页，课件共62页，创作于2023年2月(1)吸收微波的溶剂（高偶极常数）

样品置于高压容器中，加热到高于沸点的温度，稍微加压以抑制溶剂挥发（类似ASE的萃取机理）；(2)不吸收微波的溶剂（低偶极常数）

容器敞开不升压，样品通过内含的高偶极常数的物质吸收微波能量升温。这种局部加热方式比其它热溶剂萃取温和地多，很适合于热敏或对热不稳定物质的萃取。

萃取溶剂的分类MASE第19页，课件共62页，创作于2023年2月(1)溶剂用量少；(2)可以根据吸收微波能力的大小选择不同的萃取溶剂，控制样品与溶剂间的热交换；(3)萃取时间短(10min)；效率高(4)可同时萃取多个样品(而ASE和SFE只能萃取单个样品)。MASE的特点MASE第20页，课件共62页，创作于2023年2月MASE第21页，课件共62页，创作于2023年2月MASE第22页，课件共62页，创作于2023年2月SFE超临界流体萃取SupercriticalFluidExtraction第23页，课件共62页，创作于2023年2月①密度大，分子间作用力大；？②粘度小；？③扩散系数中等；④

临界温度低；？超临界流体性质SFE第24页，课件共62页，创作于2023年2月①溶解度大，萃取效率高；②快速高效、选择性好；③热敏、易挥发的；④价廉、无环境污染；超临界流体萃取的特点SFE第25页，课件共62页，创作于2023年2月(1)萃取压力(2)萃取温度(3)改性剂(4)C02流量(5)萃取物颗粒大小(6)最优化条件的选择影响SFE效率的主要因素：SFE第26页，课件共62页，创作于2023年2月SFE的成功与否取决于三个步骤:①待测物从基质中萃取出来；②萃取液的准确收集***；③萃取液的准确分析。萃取液收集的两条途径：①液相收集；（挥发性化合物）②固相萃取(SPE)***。改性剂种类、用量、萃取剂流速、收集温度等因素SFE第27页，课件共62页，创作于2023年2月①表面活性剂等改性剂；②H2O、CHF3、CHClF3、N2O、SF6

等萃取剂；③酯化、形成离子对、配合物等，降低化合物极性极性化合物的SFE方案：SFE第28页，课件共62页，创作于2023年2月Sampling预处理技术pretreatment&sampling第29页，课件共62页，创作于2023年2月ComparisonofNaproxenspikedserumbefore(A)andafter(B)extractionusingtheC18cartridgeandanalysisbyHPLC.SamplingEXAMPLE第30页，课件共62页，创作于2023年2月基于固态萃取介质的预处理技术SPE、SPME……基于液态萃取介质的预处理技术SLME、MMLLE、LPME、EE、CCD……基于气态萃取介质的预处理技术ME……Sampling第31页，课件共62页，创作于2023年2月固相萃取SolidPhaseExtractionSPE第32页，课件共62页，创作于2023年2月SPE最早是70年代提出来的，至今该技术已发展成为许多领域样品预处理的标准模式，商品化程度非常高。柱管式(cartridgeSPE，cSPE)圆盘式(diskSPE，dSPE)SPE第33页，课件共62页，创作于2023年2月SPE第34页，课件共62页，创作于2023年2月SPE加速模式：加压、抽真空、离心等第35页，课件共62页，创作于2023年2月1.Barbital2.Allobarbital3.Aprobarbital4.Phenobarbital5.Butabarbital6.Alphenal7.Hexobarbital8.Amobarbital9.Mephobarbital10.SecobarbitalSerumExtractContainingBarbituratesSPE第36页，课件共62页，创作于2023年2月SPE的几点新进展：①圆盘式SPE②热辅助SPE③新型固定相④组合化学SPESPE第37页，课件共62页，创作于2023年2月SPE圆盘类似一张扁平过滤膜,厚度<1mm，直径约4～96mm。圆盘式SPESPEdSPE具有比cSPE相对较大的横截面、固定相薄，这就使允许流速增大，萃取速度也增大，特别适合环境样品如水中痕量有机物的分析，可以加大样品体积以提高检测灵敏度。第38页，课件共62页，创作于2023年2月SPE第39页，课件共62页，创作于2023年2月热辅助SPE普通SPE的原理是流动相A时吸附待测成分，切换至流动相B时解吸附。热辅助SPE的原理是SPE装置冷却时吸附待测成分，而加热时辅助解吸附。热辅助SPE尤其适合某些特殊性质的化合物萃取，温控及切换装置已实现电脑控制。SPE第40页，课件共62页，创作于2023年2月SPE第41页，课件共62页，创作于2023年2月新型固定相限制性(RestrictedAccess，RA)介质，其原理与分子排阻色谱大致相同内表面反相(InternalSurfaceReversedPhase)半透性表面(Semi-permeableSurface)屏蔽式疏水相(ShieldedHydrophobicPhase)混合功能相(MixedFunctionalPhase)分子印迹吸附剂(molecularimprintingsorbents，MIPs)，其原理与亲和色谱类似尤其适合体液样品分析前处理SPE第42页，课件共62页，创作于2023年2月Schematicofthemolecularimprintingprinciple,inwhichthetemplateisthestructuralanalogueofthetargetanalyte.SPE第43页，课件共62页，创作于2023年2月LCchromatogramobtainedafterpreconcentrationofa100mLgroundwatersampleon(a)anon-imprintedpolymerand(b)terbuthylazine-imprintedpolymer.SPE第44页，课件共62页，创作于2023年2月组合化学是近年来的研究热点，它首先是从溶液相中的组合化学开始的，但由于缺乏一种简单、标准化的高通量纯化方法，合成化学家在合成了大量化合物之后，通常要为化合物分离纯化煞费苦心，固相组合化学应运而生。组合化学SPESPE第45页，课件共62页，创作于2023年2月SPE第46页，课件共62页，创作于2023年2月离子交换SPE***正相SPE反相SPEfluorousSPE组合化学SPE模式SPE第47页，课件共62页，创作于2023年2月SPE第48页，课件共62页，创作于2023年2月MerrifieldL.等科学家发明的SPE相关的固相肽合成技术还获得了诺贝尔奖!SPE第49页，课件共62页，创作于2023年2月固相微萃取SolidPhaseMicro-extractionSPME第50页，课件共62页，创作于2023年2月SPME采用一种略似进样器的装置，用一根涂布多聚物固定相的熔融石英纤维从液、气态基质中萃取待测物；然后将富集了待测物的纤维直接转移到仪器(一般是GC，或HPLC)中，通过一定的方式解吸附(一般是热解吸，或溶剂解吸)，然后进行分离分析。SPME第51页，课件共62页，创作于2023年2月SPME第52页，课件共62页，创作于2023年2月SPME第53页，课件共62页，创作于2023年2月直接SPME：适合于气体基质或干净的水基质顶空SPME：适合于任何基质，尤其是直接SPME无法处理的脏水、油脂、血