样品前处理技术是完善检测全过程的重要环节

由于色谱分析常用于各种复杂基体和低含量组分的分析，消除基体干扰、提高分析灵敏度、延长仪器寿命是普遍需要解决的问题。 因此，对色谱分析样品进行预处理非常重要。 重要的。

使用色谱法分析复杂基质时，样品前处理步骤往往繁琐、耗时，而且很容易产生错误。 它们已成为制约分析效率和准确性提高的关键环节。 虽然分析仪器的自动化程度日益提高，但在分析方法发展的同时，人们或多或少地忽视了样品前处理的问题。

然而，在分析复杂样品时，如生物样品、环境样品、植物样品等，为了获得更可靠的鉴定结果，必须花费大量的人力和金钱，并且由于前处理步骤较多，如果预处理做得不好，整个过程往往会受到影响。 回收率降低，并可能出现定性定量误差、柱寿命缩短等问题。 因此，改进和掌握样品前处理技术是完善整个检测流程的重要组成部分。

以高效液相色谱分析为例

高效液相色谱分析样品尚无统一的前处理方法。 预处理方案必须根据样品类型和检测项目来确定，但原则上仍应考虑几个操作环节：

如取样、样品制备、提取、纯化、浓缩等步骤。 至于各种具体样品的前处理，可以进一步参考相关资料。

迄今为止，样品前处理的方法有很多，本质上可分为两类：一类是针对检测器响应较弱（或无信号）的样品，通过衍生化技术改变其物理、化学性质，使其可检测化合物。 另一类是通过分离、纯化、富集复杂基质样品中的低含量成分来达到同样的效果。

告诉你为什么需要进行样品预处理！

1、去除基质中干扰样品分析的杂质，提高分析精度和分离效果；

2、提高被测化合物的检测灵敏度；

3、提高样品与流动相的兼容性，从而提高定性和定量分析的重复性；

4、增加选择性；

5、减少停机概率；

您对样品预处理是否有以下期望：

过程简单；

处理速度快；

使用的设备要小；

引入的误差要小；

对目标的高选择性；

具有较高的治愈率；

并且绿色环保。

以下是气相色谱常用的样品前处理技术

溶剂萃取;

固相萃取；

超临界萃取；

衍生化；

膜分离；

蒸馏；

吸附。

溶剂萃取中的索氏提取器

你应该知道的事情：

常规提取的两种模式

1、液液萃取：分流漏斗；

表：液液萃取常用的一些有机溶剂的理化性质

2、液汽萃取（溶液吸收）：吸附气态样品、样品蒸气、气溶胶等。

关于蒸馏

分类：水蒸气蒸馏、减压蒸馏、分馏。

应用：草药中的植物油、乳制品中的有机氯污染物、环境样品中的挥发性有机化合物。

关于固相萃取

1、操作步骤：活化吸附剂→反相萃取柱使用水溶性有机溶剂→正相萃取柱使用目标化合物溶剂。

2、分类：

正相：萃取极性化合物；

反相：萃取中等极性至非极性化合物；

离子交换萃取：吸附带电化合物；

3、萃取柱的选择：

尽量选择与目标化合物极性相近的吸附剂；

样品溶剂的强度相对于吸附剂应该相对较弱。

4. 加载样品

样品通过抽真空、加压或离心进入吸附剂

5. 洗涤和洗脱

先用弱溶剂洗涤干扰物质，再用更强的溶剂洗涤目标化合物； 有的还将干扰物质吸附在柱上，目标化合物直接流出进行收集。

六、固相萃取的主要应用：

复杂样品中微量或痕量化合物的分离与富集。如：生物体液、中药及其代谢物、食品中有效成分或有害成分分析、环保水样中各种污染物分析

固相微萃取（SPE）

优点：操作时间短，样品量小，无需提取溶剂，适用于挥发性和非挥发性物质，重现性好，

关键：萃取头涂层选择的原则是极性化合物适合极性涂层，非极性化合物适合非极性涂层。

气体萃取（顶空技术）

类别：静态顶空和动态顶空。

优点：操作简单、自动化、可变条件多、灵敏度高。

衍生化技术的优点：通过衍生化将一些物质转化为可以用色谱法测定的物质； 提高检测灵敏度；

改变化合物的色谱性质并改善分离； 衍生化可以帮助确定化合物结构。

衍生化技术

柱前衍生化应满足的条件：

1）反应可快速定量进行，反应重复性好，反应条件不苛刻，操作方便；

2）反应选择性高，最好只与目标化合物反应，即反应具有特异性；

3）衍生反应产物只有一种，反应副产物和过量的衍生试剂不应干扰目标化合物的分离和检测；

4）衍生化试剂应方便易得，通用性好。

气相色谱常用的衍生化方法

硅烷化衍生化

可硅烷化的化合物的反应活性一般为：醇>酚>羧酸>胺>酰胺。 反应性还受到空间位阻的影响。 醇的反应活性为伯醇>仲醇>叔醇。 胺的反应活性为：伯胺>仲胺。

3.酰化衍生法

衍生化时应注意哪些问题？

1）衍生化完成后，应用干燥氮气吹走挥发性溶剂；

2）使用一些对水敏感的衍生化试剂时，一定要对样品和所用溶剂进行脱水处理，反应过程中避免水蒸气干扰；

3）所使用的反应容器，特别是密封垫片的材料，绝对不含目标化合物；

4）当生成的衍生产物为挥发性化合物时，应使用密闭的衍生化容器或低温冷冻装置；

5) 衍生化完成后应立即进行色谱分析。

818：中药领域样品前处理技术

1、常压蒸馏技术

样品前处理：直接将样品切碎，常压蒸汽蒸馏，无水乙醚萃取，旋转蒸发除去乙醚，用无水硫酸钠除去水分。

色谱条件：非极性柱，升温至250℃小于10℃/min，进样口温度：250℃。

2.微波提取技术

优点：常温强化提取，不会破坏中药材中一些热不稳定、易水解或氧化的药用成分； 时间短，一般10-30分钟即可获得最佳提取率； 适用范围广，规模极大 大部分中药样品均可通过超声提取； 与溶剂和目标物质的性质（极性）关系不大。

样品前处理：样品破碎、蒸馏水浸泡、微波加热、水蒸气蒸馏提取、无水硫酸钠干燥后检测

色谱条件：弱极性柱，升温速率小于10℃/min，终止温度250℃。

3、超临界液体萃取技术（SFE）

优点：传质速度快，渗透能力强，溶解萃取效率高，可在常温下萃取热敏性成分，绿色环保。

适用范围：挥发油、小分子萜烯、部分生物碱； 通过添加甲醇、丙酮等共沸剂来提高压力，可以改善流体性能。 也适用于中药生物碱、黄酮、皂苷等非挥发性活性成分的提取。 越来越普遍。

4.固相微萃取技术（SPE）

优点：无需有机溶剂，操作方便； 易于自动操作； 良好的方法准确性和重现性。

类型：

直接萃取法：萃取纤维直接暴露于样品，适合分析气体样品；

顶空萃取法：纤维暴露于样品的顶空，适用于固体样品中的挥发性和半挥发性样品。

原理：利用残留农药与样品基质物理化学性质的差异，将其从样品基质中分离出来。

理化特性： 化合物极性和挥发性。

应用：极性主要与化合物的溶解度和两相分配有关，如液-液萃取、固-液萃取、液-固萃取等。 挥发性主要与化合物的气相分布有关。

萃取剂选择原则：农药的极性和水溶性，即相似相溶性原则。

农药极性的粗略判断：分子的极性与分子中的π电子和孤对电子有关。

注意：极性和分子大小是农药和其他有机化合物水溶性的基础。 例如，对氧磷的溶解度为/L，而对硫磷的溶解度仅为12.4mg/L。

样品制备：农药残留

挥发性和蒸气压：农药的挥发性越大，其蒸气压通常越高。

应用：在蒸发浓缩过程中，如果溶剂完全除去，蒸气压高的农药很容易损失。 相反，当使用吹扫和捕获时，对此类材料更加有利。

提取方案：主要根据农药的理化性质确定，但还需要考虑样品的类型、样品的成分（脂肪、水分含量）、样品中农药的形态以及最终的判定方法。

类型：溶剂萃取法、固相萃取法和强制蒸发萃取法。

溶剂萃取法主要需要考虑三个要求：

1、溶剂极性，即农药的溶解度；

2、目标物体极性；

3.溶剂的沸点优选为45-80℃。

1.液液萃取

液液萃取溶剂的选择：使用非极性或弱极性溶剂（如己烷），中等极性农药使用二氯甲烷。

提取原则：少量多次（一般为三至五次）。

2.固液萃取

溶剂选择：对于含水量较大的样品，使用与水混溶的溶剂或混合溶剂； 对于脂肪含量高的样品，使用非极性或弱极性溶剂； 对于土壤样品，使用含水溶剂或混合溶剂。

常用方法：索氏提取、振荡提取、组织捣碎、消化提取。

3.固相萃取（SPE）

萃取柱类型：正相吸附剂：硅胶、硅酸镁、中性氧化铝等。

无论如何，吸附剂：C18、C8、C2、CH、PH。

4.固相萃取法

对于水样中的农药残留，一般将农药保留在柱上，然后用溶剂洗脱； 对于食品、动植物样品中的农药残留，农药通过时，杂质一般会保留在色谱柱上。 对于含水量高的水果和蔬菜样品，用与水混溶的溶剂提取后，将提取物通过反相柱，可以在柱上留下非极性杂质，例如油脂和蜡，以便去除。

在提取和纯化农药残留分析样品时，一般首先使用反相色谱柱。 使用的洗脱液是与水混溶的溶剂或单独的水，使得亲脂性杂质吸附在柱上并且农药流过柱。 。

5.顶空法

吹扫捕集器主要用于水样中挥发性有机化合物的分析。

静态顶空法适用于水样以及其他液体和固体样品的分析。

主要应用范围：EPA采用静态顶空/气相色谱法测定废水中的氯乙烯和PVC； FDA采用静态顶空/气相色谱法测定植物油、合成食品、醋等样品中的氯乙烯； 美国药典建议使用静态顶空/GC。 气相色谱法测定药品中挥发性有机杂质。

不同形态样品的农药残留提取方法有哪些差异？

1.水样：

对于非极性残留物，使用非极性溶剂直接萃取； 对于弱极性残基，请按照以下步骤操作：

1）增加萃取剂用量；

2）选择极性稍强的溶剂，如乙酸乙酯；

3）向水中加入氯化钠，使盐沉淀；

4）调节溶液的pH：如果分析物呈酸性，则调节pH至3左右； 如果分析物是胺，则使用氨水将 pH 值调节至 10 左右。

2. 植物和动物样品

一般采用溶剂提取法，如振荡法、组织捣碎法等。 萃取溶剂一般有水溶性乙腈、丙酮、甲醇等。可以降低脂质。

3. 土壤样品

用水润湿样品（水分含量约为5%），然后用强极性溶剂或混合溶剂提取。 较常用的是振荡法和索氏提取法。 百草枯及其联吡啶除草剂是通过强酸消化提取的。

样品浓缩：减压旋转蒸发法、KD浓缩法、氮吹法。

为了增加溶液中分析物的浓度，提高检出率，提取物纯化后进行蒸发浓缩。

目前最常用的浓缩方法：将纯化后的溶液转移至圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪在一定温度的水浴中减压浓缩至一定量，用离心机离心5分钟转速为 5,000 转/分。 上清液用于液相分析，也可用0.45m滤膜过滤，滤液用于分析。

除了纯化样品外，柱色谱还可以吸附和浓缩分析物。

常用的净化技术：

柱层析：弗罗里硅土柱、氧化铝柱、硅胶柱、活性炭柱；

液液分配法：即采用差异分离的方式将农药溶解在不同的溶剂中；

沉淀纯化法；

化学纯化方法。

纯化方法中的一些问题

在纯化提取物之前，有必要了解待测化合物的一些重要物理性质，例如在有机溶剂和水中的溶解度； 酸度; 稳定; 蒸汽压力; 熔点、沸点和极性。

SEP-PAK预处理柱——用于样品纯化和痕量浓缩。