色谱前处理新技术学习课件

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Development

in

Sample

PreparationPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion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。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。EECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME液液萃取PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaME样品制备(sample

preparation)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）预处理(pretreatment&

sampling)技术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Exhaustive

extractionSelective

extractionTLCConclusion的技术，常规方法为液液萃取；（体液）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)固态介质液态介质样品制备预处理固体样品溶液前处理新技术（部分）PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion膜萃取(ME)气态介质色谱分析AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparation样品制备技术

sample

preparationPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME自动索氏提取Automatic

Soxhlet

ExtractionPrefacePreparation即可完成萃取)）。EECCDGasMediaMETLCConclusion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（2-4hrAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionGerhardt

-

SOXTHERM

2000PrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusion加速溶剂萃取Accelerated

Solvent

ExtractionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME将样品放在密封容器中，高温高压，从而大大提高萃取速度。EECCDGasMediaMETLCConclusion高压：迫使溶剂进入基质内部高温：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)；PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionASE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。AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionDionex公司的ASE™100、300型仪器PrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME微波辅助溶剂萃取Microwave-Assisted

Solvent

ExtractiPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusion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。AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationMASEOTHEREnergyMaterialEnergyMaterialCCDGasMediaMETLCConclusionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEE(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）；GasMediaMETLCConclusion敏或对热不稳定物质的萃取。(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，很适合于热萃取溶剂的分类PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCD溶剂用量少；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；萃取时间短(10min)；效率高可同时萃取多个样品(而ASE和SFE只能EECCDGasMediaMETLCConclusion萃取单个样品)。MASE的特点PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME超临界流体萃取Supercritical

Fluid

Extraction①密度大，分子间作用力大；？EECCDGasMediaMETLCConclusion④临界温度低；？②粘度小；？③扩散系数中等；超临界流体性质PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME①溶解度大，萃取效率高；EECCDGasMediaMETLCConclusion④价廉、无环境污染；②快速高效、选择性好；③热敏、易挥发的；超临界流体萃取的特点PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME(1)萃取压力

(2)萃取温度

(3)改性剂GasMediaMETLCConclusion(6)最优化条件的选择(4)C0流量2(5)萃取物颗粒大小影响SFE效率的主要因素：PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDSFE的成功与否取决于三个步骤:GasMediaMETLCConclusion用量、萃取剂流速、收集温度等因素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、PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCD①表面活性剂等改性剂；合物极性EECCDGasMediaMETLCConclusion②H2O、CHF3

、CHClF3

、N2O、SF6等萃取剂；③酯化、形成离子对、配合物等，降低化极性化合物的SFE方案：PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPME预处理技术

pretreatment

&

samplingComparison

of

Naproxen

spiked

serum

before(A)and

after(B)

extraction

using

the

C18

cartridge

aPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDXGasMediaMETLCConclusionanalysis

by

HPLC.PrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionME

……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AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusion固相萃取Solid

Phase

ExtractionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationSPE最是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。EECCDGasMediaMETLCConclusion柱管式(cartridge

SPE，cSPE)圆盘式(disk

SPE，dSPE)AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion加速模式：加压、抽真空、离心等PrefacePreparationAutoSoxBarbitalAllobarbitalAprobarbitalPhenobarbitalButabarbitalAlphenalHexobarbitalAmobarbitalMephobarbitalSecobarbitalASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionSerum

Extract

Containing

BarbituratesSPE的几点新进展：CCDGasMediaMETLCConclusion① 圆盘式SPE② 热辅助SPE③

新型固定相④ 组合化学SPEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEE圆盘式SPECCDGasMediaMETLCConclusion加大样品体积以提高检测灵敏度。PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEESPE圆盘类似一张扁平过滤膜,厚度<1mm，直径约4～96mm。dSPE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PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion热辅助SPECCDGasMediaMETLCConclusion现电脑控制。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PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion新型固定相限制性(Restricted

Access，RA)介质，其原理与分子排阻色谱大致相同内表面反相(Internal

Surface

Reversed

Phase)半透性表面(Semi-permeable

Surface)屏蔽式疏水相(Shielded

Hydrophobic

Phase)混合功能相(Mixed

Functional

Phase)分子印迹吸附剂(molecularimprinting

sorbents，MIPs)，其原理与亲和色谱类似PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaME尤其适合体液样品分析前处理TLCConclusionPrefacePreparationSchematic

of

the

molecular

imprinting

principlMETLCConclusionin

which

the

template

is

the

structural

analogof

the

target

analyte.AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaPrefacePreparationLC

chromatogram

obtained

after

preconcentration

oa

100

mL

groundwater

sample

on

(a)

a

non-imprintedpolymer

and

(b)

terbuthylazine-imprinted

polymerAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion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。EECCDGasMediaMETLCConclusion组合化学SPEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusion离子交换

SPE

***正相

SPE反相

SPEfluorous

SPE组合化学

SPE 模式EECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionMerrifield

L.等科学家发明的

SPE相关的固相肽合成技术还获得了EECCDGasMediaMETLCConclusion诺贝尔奖!PrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPE

SPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusion固相微萃取Solid

Phase

Micro-extractionAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationEECCDGasMediaMETLCConclusionSPME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。AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparation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、血液、污泥、土壤等AutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMediaMETLCConclusionPrefacePreparationAutoSoxASEMASESFESamplingSolidMediaSPESPMELiquidMediaSLMEMMLLELPMEEECCDGasMedia