【样品前处理技术发展综述7500字（论文）】

样品前处理技术发展综述TOC\o"1-3"\h\u47571前言 167522样品前处理相关技术 294482.1固相萃取技术 2127342.2浊点萃取技术 3228012.3微波萃取技术 4147772.4超临界流体萃取技术 5261852.5加速溶剂提取技术 6152033样品前处理技术在药物分析中的应用与总结 6128114结论 96201参考文献 111前言药品是我们生活中的常见商品，以人为使用对象，预防、治疗和诊断疾病，其常见到的物理状态为片剂、针剂、输液、疫苗或中成药等，目的是调节生理功能和适应症。因为用药剂量、时间都有严格要求，因此药品是一种特殊商品。药品安全一直是我们密切关注的焦点，甚至是仅关乎个别地区稳定的重大问题。药品关系到人民群众的身体健康和生命安全，严重时甚至危及生命。药品检测的目的在于防止不合格药品流入市场，保证药品的安全性。因此，对药物进行检验与控制，药品分析是不可或缺的。随着科学的发展和社会的进步，人们对分析化学的要求越来越高，分析样品的基体却越来越复杂多样，待测组分的类型越来越多、含量越来越低。为了攻克上述难题，在学者们的不断努力下各种分析技术得到了迅速发展。但是药品作为一种高精确度的特殊商品，如果要达到严格管理这一目的还必须根据时代的要求选择更高的技术和方法。我们在实际应用中经常会遇到特别复杂的待检测对象，类型多、含量低、迷惑性大，这就需要提取高纯度痕量成分以进行分析和检测。由于客观存在大量的干扰物质，如果直接对样品进行直接测试或分析，不仅会对分析结果产生很大影响甚至是改变了实验想要的结果得到错误的数据，而且可能造成试验对象无法被仪器直接检测到，进而对仪器造成极大的损害，降低仪器使用率。由此可见在分析检测过程中，提取有效成分进行合适的分析是一个至关重要的环节，不容的半点马虎。选择一个正确的处理分析样品的方式在一定程度上会决定着这次实验成功与否。在一项实验中，首先要确定本次实验主要目的，其次选择适用的分析方法和所需的机器，进行正确的预处理，在不破坏组分成分的基本前提下进行实际样品的提取，然后对实验数据进行处理，最后分析与总结得出结论，这些是完整的实验环节，以上提到的步骤都不可缺少。其中样品预处理又是决定实验是否能得到理想结果的关键步骤。对于游离性药物，低含量组分分析和检测或与蛋白质结合型药物也需要样品预处理。前处理技术的质量决定了我们的分析结果是否可靠。通过同时从基质中提取和分离分析对象，精制和浓缩，提高精度，特异性和灵敏性。目前人们寄予期望的样品前处理方法应具备如下但不仅限的特点：（1）选择多；（2）步骤少；（3）良好的回收率与重现性；（4）环境友好污染度低。近年来，常用的样品前处理技术大多为离线方法，包括但不限于：固相萃取（SPME）、液相微萃取(LPME)、超临界流体萃取(SFE)、膜萃取(ME)、加速溶剂萃取(ASE)、微波辅助萃取（MAE)、超声辅助萃取(UAE)。此外，微透析，超滤法等技术也是最常用的几种方法。2样品前处理相关技术2.1固相萃取技术图1固相萃取装置固相矿物提取(solidphaseextraction,spe),是一种常见的固体气相方法提取矿物样品前后的处理工艺。固相矿物萃取处理技术首先最早出现于20世纪70年代,近年来逐步逐渐发展应用到诸多科学领域内比如样品前后和处理过程模型中。固相分离萃取主要技术包括固体气相和液相两种固体物理分离萃取技术工艺,它的技术形成和应用发展主要还是经过了液相固体气相分离萃取以及液相柱柱的色谱等多种技术,固相分离萃取则充分运用了具有选择性固相吸附和自动洗脱液相柱柱色谱两种方法的固相分离萃取工艺。固相生物萃取中,它的主要待用吸附预测化学萃取试剂组分类型即是固相的,实验中,我们通常可以通过直接萃取使用固体液相生物萃取中的溶剂对液体固相中主要待用预测吸附化学试剂组分的主要稳定性部分进行直接吸附和预测萃取,经过一定的萃取时间,待用预测吸附化学试剂组分就可以会被直接吸附在固体液相生物萃取中的溶剂上,再通过直接选用合适的固相化学萃取溶剂或者主要是可以加热于水解析的溶剂将其中的主要待用预测吸附化学试剂组分进行清除后再冲洗下,达到固体液相生物萃取的主要预测吸附萃取目的,得到了整个实验操作过程及其中的各种主要待用预测吸附化学试剂组分。根据国内外相关文献资料记载,固体液相矿物提取的试验技术大体上我们可以将其划分调整为以下四个主要步骤,其中第一个主要步骤首先是固相活化,然后我们开始继续进行冷水上样冲洗阶段,再就是开始继续进行热水淋浴冲洗上样阶段,最后我们才能开始进行固相清除和深层洗脱等的试验。固相生物萃取的溶剂分离主要组成原理和操作工艺技术特点固相以及对固体溶剂的性质选择等都与它的hplc分离具有许多的相似之处,它的溶剂洗脱或者溶剂保留分离机制则主要还是取决于被实验检测的固相组分以及固相萃取吸附的溶剂在固体液相萃取粒子表面上分离所需的能够同时携带的各种活性基本能团,另外,它还在一定的很大程度上主要取决于被实验检测的固相组分与其它固相颗粒间分离所需的能够同时存在的相互耦合作用力。实验中主要处理包括两种不同的直接洗脱处理工艺,如果被直接分析中检出的主要组成成分部件和在整个实验中所用的需要直接选择的固相化学提纯剂或萃取物溶剂之间的相互亲和力远远地要小于其在实验中所需要存在的各种不同生物化学介质之间的相互耦合作用力,那么,实验中被直接检出的化学物质就不会有很大可能会被直接地清洗掉。如果被接待人检测的生物组分和实验物质与他人家中通过萃取的其他溶剂之间比他人家中通过萃取分析出的溶剂亲和力更强一些,那么,实验中任何需要被其他人类完全分析萃取出来的组分物质就不能被其他人类完全洗脱了保留下来,或被其他人类完全保留在水中,不会认为能够完全达到任何人类需要洗脱的实验目标。在这种新型实验的研究过程中,我们普遍认为采用的模型是第二种实验模型。2.2浊点萃取技术图2浊点萃取的过程近年来,随着社会人们对于绿色环保和对于环境友好的认识逐渐提高,样品的前后处理工艺技术已经逐渐向这一目的靠拢。我们不断地研究，希望尽可能少的在实验中使用挥发性有机溶剂,减少残留，减少环境污染。浊点提纯萃取(cloudpointextraction，CPE)就是一种当下比较环保的新型液-液提纯技术。报道显示许多研究学者将此方法应用于生物中大分子蛋白质的分离与纯化及环境样品待测物的预先处理中。CPE法主要是在适当的实验条件下，加入相较于其他方法更少的表面活性剂在待测溶液中，经过一段时间的沉淀(或离心)后会形成两个透明的液相:一种是表面活性剂相(约占总体积的5%);另一种是水相(胶束浓度等于CMC)。由于它的疏水性，化学物质会与我们在实验中选择加入到表面活性剂中的疏水基团发生相互作用,进入表面的活性剂相，其他组分不跟随，而是保存在水相中。温度的改变，引起水化层的破坏，增强了表面活性剂的疏水性。在此基础上引发了两个相的分离,从而达到了待测组分的分离富集。浊点现象用于分离样品中的疏水性和亲水性物质。最后，外界条件(如温度)向相反方向变化，两相便消失，再次成为均一溶液。2.3微波萃取技术图3微波萃取工艺流程图微波萃取又称微波辅助提取(microwave-assistedextraction,mae),是把微波作为与物质相互作用的能源来使用，用来提取化学成分的一种技术。微波是一种电磁波，作为常见能源，日常生活中不仅可用于食物的加温烹饪，还能促进化学反应。设备简单、快速高效、能源节省、污染度低，提取回收率高是它的显著优点。在实验中，微波辐射过程是使用高频电磁波穿透萃取介质到达物料内部的微管束和腺胞系统的过程，细胞的内部由于吸收了微波能温度急速上升，从而使细胞内部的压力超过细胞壁膨胀所能承受的能力，再达到一定数值后细胞破裂。细胞内的活性成分从破裂的细胞表皮自由流出，然后再在低温状态下，用正确的方法收集并溶解培养基，微波产生的电磁场加快了提取的分子从固体到固体液体界面的扩散速度。此时活性成分纯度基本保持原样，然后提取出的物质出现在使用中。当然，微波协助萃取在实际应用中所用溶剂应具体问题具体分析。目前，微波辅助提取主要用于活性成分的提取，也可用于样品消解。随着研究与发展，具有高效能、方法简便的微波萃取在很多行业都有广泛的应用。到目前为止，已见报导的微波萃取技术常见于分析食品添加剂的化验、药物临床的研究、天然产物的提取、土壤及沉积物测定，塑料中增塑剂以及阻燃剂的提取。目前在国内，微波萃取技术用于中草药提取这方面的研究报道还比较少，但相信在不久的激昂来，将有更多的专家学者介入，使微博波取技术为我所用，创造出更大价值，造福人类。2.4超临界流体萃取技术表1常用超临界流体的临界点超临界活性流体物质提取控制技术(supercriticalfluidextraction,sfe),第一次在20世纪70年代早期被中国人们重新发现和广泛使用,该提取技术的具体基本原理很简单。超临界化学流体混合萃取主要原理是通过利用特定的化学液体或者特定固体按照不同实验室的需求分别选择恰当的超临界化学流体材料作为混合萃取实验试剂,将各种待测送检的液体组分于各种复杂多样的化学实验材料体系中合并进行化学分离混合萃取,达到了化学分析和实验检测的主要技术目的。超临界点的流体力学是一种广义泛指一个流体的溶解压力以及流体温度都可以控制在一个临界点以下的一种流体,溶解能力和流体密度与其他气体大致可以保持在同一个温度范围内,而且流体渗透力和流体黏度与其他气体大致相差很小,同样也不一定应该认为具备任何的流体表面力学张力,传质子的能力比其他固体物质更加强一些。此项超前提取处理技术通过充分利用基于超临界介质流体的化学高密度、优异的流体溶解酶效率、低化学黏度、扩散系数大等技术优势,可以有效地对固体样本材料进行快速提前提取处理。2.5加速溶剂提取技术图4加速溶剂提取仪组示意图加速溶剂萃取(pressurizedliquidextraction,PLE)是一种新型的样品预处理方法，用于在高温（50～200℃）下用溶剂萃取固体或半固体样品℃)压力（1000~3000psi或10.3~20.6MPa）。温度是各种萃取方式的共同点。想要得到较好的结果就需要适当提高提取温度来配合提取。加速溶剂萃取法与微波消解和超临界萃取或其他萃取方法相比，最不容忽视的优点是自动化程度高，有机溶剂用量少，因为用量少，环保，该方法不光广受学术学者欢迎，在高校实验中也是用的越来越高频。提高温度会增加溶剂溶解待测物质的能力。在低温或低压状态下，溶剂很容易从“防水微型”中排出。但当温度升高时，这些微孔的可用性由于水的溶解度增加会得到改变。加速溶剂萃取技术虽然是在高压下加热，但高温的时间一般少于10min，所以热降解不甚明显。如果样品基质中溶解的分子与活性位点之间的偶极子吸引力显着降低，溶质与基质之间就会发生强烈的相互作用。可选用不同溶剂先后萃取相同的样品，也可用同一溶剂萃取不同的样品，不会对基体造成太大影响。形成加速了溶质分子的解析，降低溶剂粘度的效果，使其在样品基体中的扩散增加，样品基质渗透性好，有利于萃取物与溶剂的充分接触，快速提取，加速实验过程，提高实验效率。气体对溶质的溶解度远小于液体对溶质的溶解度。因此，有必要施加压力使液体保持高温，溶剂在此高压下可以迅速移至萃取容器或回收瓶中。由于在高温下进行加速的溶剂提取，所以热分解成为另一个需要解决的问题。并且加速溶剂萃取法同样可用于样品中易挥发的组分的萃取。3样品前处理技术在药物分析中的应用进展固相萃取作为一种样品预处理技术现已被相关人员接纳并广泛使用。近年来，固相萃取技术以其准确性，简便性和易操作性而被广泛应用于环境化学、食品分析，药物临床等领域。已见报道指出，人们发现虽然固相萃取技术已经具有很好的应用前景和发展空间，但通过改良，还能使实验的提取效率得到提高，减少因试验时间过长可能产生的污染。面对含水量大、纯度低、杂质多或含有大分子蛋白质的待测物质，可以根据实验对象的特殊性合成功能材料用于实验。根据近年来的文献来看，学者利用固相萃取技术在环境检测领域特别是土壤分析方面做出突出贡献。例如欸而南德斯实验小组将固相萃取技术和其他分离技术联用，在线检查了水样品中各种各样的除虫剂和其代谢物，得到了理想化的数据结果。黄翠玲和任晋等人结合了固相萃取技术与色谱技术，验证了水样中非腐蚀性残留物的残留，此方法比其他技术能在更短时间内分析和检测出环境水样中的不同除草剂。这种实验方法完全可以达到分析检测的目的，并且更高效。随着人们对浊点提取技术的进一步研究与升级，此方法技术日新月异，当它与其他方法结合起来分析和检测实验中被测的成分，用于分析基底复杂的蛋白质和药物成分就变得越来越便于操作。如Sirimanne等人利用浊点萃取技术，在实验中将维他命E和维他命A从人体中的血清和全血样品中成功分离富集出来，在一定水平上均得到令人满意的指标与参考值。食品分析行业越来越多的用固相萃取技术生产的物质来测定各种成分的营养成分，如水分、色素、蛋白质、碳水、脂肪等。在实际应用中我们应选择固体提取物定量配给的差异和分析不同形式食品的选定试验方法。在分析液体样品时，必要情况下我们可以适当稀释样本进行测试，使用极性萃取剂进行萃取。如果水比脂肪少，可以用有机溶剂取样，进一步纯化和分析。因为即使在临床分析中，固体也被用于提取，因此成分相对复杂，目标成分所占比例相对较小，对实验结果造成大量损伤。为了解决这些问题，必须对试样进行预处理，从复杂的集合体中分离富集要检测的成分，来达到完成分析和检测的目的。目前，HPLC检测技术广泛用于药物分析。科学的发展在于无限的探索，很多新药物的开发，都是从天然物质中提出的。由于未知固液组分的化学结构差异很大，其化学性质和物理性质也不同。分析未知固体和液体成分的系统是利用其化学和物理性质的差异，通过不同的化学和物理分离方法将其逐个分离，然后用大型精密化学分析仪器对其进行检测和鉴定。固相萃取（SPE）技术在不同的生物样品实验中因其可以有效地萃取，分离，纯化和富集被测组分，被行业人员广泛应用。已见报道指出，此方法已能完美完成各种生物模型中的药物分析。该技术在保留了其所有的优点的同时可以将产品的最终浓度与其他传统方法相比提高约5％。作为HPLC的样品预处理方法，浊点萃取的短处主要表现在经常使用的表面活性剂对紫外线有强烈的吸收作用，会对实验数值造成一定程度的影响。其次，需要几个小时才能除去铬色谱柱中的活性物质，实验用时长，表面活性剂的净化可能会妨碍分析。但此其可以联用不同的实验方法是它的最大的优势，另外，实验中不添加有机溶剂，对环境也很好。由于加速溶剂萃取存在综上所述的优势，即便它是近年来开发的一项新技术，在合适的实验中选择加速溶剂萃取技术，在分析化学领域引起广泛关注与应用。微波辅助提取技术则因下述特点而逐步应用于各个领域的逐步：第一，在应用范围内具有高选择性的微波辅助提取技术我们根据测试成分对溶剂的吸收能力为微波萃取溶剂选择性地在试验中使用微波加热。第二，与传统的加热方式相比，微波提取技术在提高能量利用率的同时还能达到均匀加热的特点。其次，微波提取效率高，短时间内从待检测物体内部产生大量的热量进而有效地缩短了实验时间，减少了热量的损失同时提高提准确率。最后，与其他微波提取处理技术相比，该技术具有溶剂消耗低，环保且可用于多种实验目的的优点。学术界人员一致认为日益成熟的超临界流体萃取技术具备以下主要特点：（1）由于它是唯一在实验全过程不用有机溶剂的技术，提取物没有残留溶剂，可以同时防止人体毒性和环境污染，（2）后处理相对简单；（3）萃取速度高与液体萃取，特别适合于固态物质的分离提取；（4）CO2纯度高，容易取得，在生产过程中可以循环使用，成本低；（5）适合于挥发性物质的分离；（6）为达到在线检测的目的可以与其他检测方法结合使用。（7）对操作环境要求相对较低，可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取。当在每个相应的压力范围内获得不可能的采收率时，在单一可控状态下，获得最高比例的混合组分，然后将提取的物质充分浸入，结合外力达到分离的目的用以实验。与其他提取方法相比，加速溶剂萃取技术具有环境友好、快速高效、基体影响小、回收率高、重现性好等优点。由于全程在高压在状态下进行萃取，设备和管道系统的总耐压性是必需的。通过使用微计算机自动监控制造过程，可以显着提高系统的安全性和可靠性，并可以降低运营成本。4结论药物是我们国家保障广大人民健康必须的物品,现代医疗和制药科学技术的突飞猛进,药物的种类正在呈现出爆炸性的发展,每年有大量药物被国家审批上市,随着我们的生产工艺水平的更新,我们所购买到药物的质量也得到了较大的改善。药物分析研究是我国开展医疗药物成分分析、质量评估和检测研究的根据性内容,在保证药物安全和开展医疗药理科学研究中起到重要的指导作用。但是在开展药物分析尤其为非单-化合物、不稳定的化合物、生物制剂时,药物的主要成分较多,若直接针对样本进行分析,便很有可能会同时存在许多的干扰性因素,直接地影响到分析的结果,甚至还有可能由于杂质数目较多而间接地损害到分析仪器。为了消除对基体的干扰,正确地采用分析前处理技术是十分