【知识课堂】色谱分析中的样品前处理 不可忽视！
知识课堂】色谱分析中的样品前处理 不可忽视！
色谱分析已成为当今分析化学领域应用最广泛的一种分析测试手段，应用范围涉及医药、环保、生命科学、石油化工等几乎所有基础和研究领域。由于色谱分析常常用于各种复杂的基体以及低含量组分的分析，消除基体干扰，提高分析灵敏度，延长仪器寿命是一个普遍需要解决的问题，因此，对样品进行色谱分析前处理变得非常重要。使用色谱对复杂基体进行分析时的样品前处理步骤往往繁琐耗时,易引起误差,已成为制约分析效率和准确度提升的关键环节，虽然分析仪器的自动化程度日益提高，但在发展分析方法的同时，人们或多或少忽视了样品的预处理问题。然而在分析复杂样品，如生物样品、环境样品、植物样品等，为了获得比较可靠的鉴定结果,必须花费很多的人力和经费，并且由于前处理步骤多，如果前处理不当，往往会使全过程的回收率降低，会发生定性定量错误和色谱柱寿命缩短等问题．因此，提高和掌握样品的前处理技术是完善检测全过程的重要环节。
一、高效液相色谱分析为例
高效液相色谱分析样品时没有统一的前处理方法。必须根据样品的种类和待测项目决定前处理方案，但原则上仍应考虑几下操作环节：如取样、试样的调制、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有关资料。
迄今为止，样品前处理的方法很多，本质上可分为两大类：
一类是对检测器响应弱(或无信号)的样品，通过衍生技术改变其物理和化学性质，使之成为可被检测的化合物。另一类是通过对复杂基体样品中低含量组分进行分离、纯化和富集以获得同样效果。
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1.1前处理的必要性：
①去除基体中干扰样品分析的杂质，提高分析精度和分离效果；
②提高被测定化合物检测灵敏度；
③提高样品与流动相的兼容性，从而改善 定性定量分析的重复性．
④增加选择性；
⑤减少停机概率；
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1.2样品前处条件：
①过程简单；
②处理速度快速；
③使用装置要小；
④引进误差要小；
⑤对目标物有高选择性；
⑥有较高回收率；
⑦且绿色环保。
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1.3以下是气相色谱常用样品前处理技术
①溶剂萃取；
②固相萃取；
③超临界萃取；
④衍生化；
⑤膜分离；
⑥蒸馏；
⑦吸附。
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1.4常规萃取的两种模式
①液液萃取：分流漏斗；
②液气萃取（溶液吸收）：对气态、样品蒸汽及气溶胶等中的样品进行吸附。
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1.5蒸馏
分类：水蒸汽蒸馏、减压蒸馏、分馏。
应用：草药中植物油、奶产品中有机体氯污染物、环境样品中挥发性有机物。
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1.6关于固相萃取
1.6.1步骤：活化吸附剂→反相萃取柱用水溶性有机溶剂→正相萃取柱用目标化合物溶剂。
1.6.2分类：
正相：萃取极性化合物；
反相：萃取中等极性到非极性化合物；
离子交换萃取：吸附带有电荷的化合物；
1.6.3萃取柱的选择：
尽量选择与目标化合物极性相似的吸附剂；
样品溶剂的强度相对该吸附剂应该较弱。
1.6.4上样
通过抽真空、加压或离心的方法使样品进入吸附剂
1.6.5洗涤和洗脱
先用弱溶剂洗干扰物，再用较强的溶剂洗目标化合物；也有的将干扰物吸附在柱上而目标物直接流出进行收集。
1.6.6固相萃取主要应用：
复杂样品中微量或痕量化合物的分离和富集。如：生物体液，中药物及其代谢产物，食品有效成分或有害成分分析，环保水样中各种污染物的分析。
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1.7固相微萃取（SPE）
优点：操作时间短、样品量小、无需萃取溶剂、适于挥发及非挥发性物质、重现性好。
关键：萃取头涂层选择，其原则是极性涂层适合于极性化合物，非极性涂层适合于非极性化合物。
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1.8气体萃取（顶空技术）
分类：静态顶空和动态顶空。
优点：操作简单、可自动化、可变条件多、灵敏度高。
衍生化技术优点：将一些物质通过衍生转化为可被色谱测定的物质；提高检测灵敏度；改变化合物色谱性能，改善分离度；衍生化可以帮助进行化合结构签定。
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1.9衍生化技术
柱前衍生的应满足的条件：
1）反应能迅速、定量的进行，反应重复性好，反应条件不苛刻，容易操作；
2）反应的选择性高，最好只与目标化合物反应，即反应的专一性；
3）衍生化反应产物只有一种，反应 副产物和过量的衍生化试剂应不干扰目标化合物的分离与检测；
4）衍生化试剂应方便易得，通用性好。
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2.0针对不同形态样品，农残的提取方法有何不同？
2.0.1.水样：
对非极性残留，用非极性溶剂直接萃取；对弱极性的残留，可以按如下步骤：
1）增加提取剂的量；
2）选用极性稍强溶剂如乙酸乙酯；
3）在水中加入氯化钠，使其盐析出来；
4）调整溶液PH：如分析物是酸性的，调PH至3左右；如分析物是胺，用氨水调PH至10左右。
2.0.2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。提取溶剂一般可用水溶性的乙腈、丙酮、甲醇等。可以减少脂类物质。
2.0.3土壤样品
用水将样品湿润（含水量约5%），然后用强极性溶剂或混合溶剂进行提取，较多使用振荡法、索氏提取法。百草枯及其联吡啶除草剂提取时用强酸消化处理。
2.0.4样品浓缩：减压旋转蒸发法、K-D浓缩法、氮吹法。
为了提高被测物在溶液中的浓度，提高检出率，提取液经纯化以后均进行蒸发浓缩。目前最常用的浓缩方法：把经过纯化后的溶液转移至园底烧瓶内，用旋转蒸发器在一定温度的水浴中减压浓缩至一定量，经每分钟5000转的离心机离心5分钟，取上清液液用于液相分析，也可用0.45m滤膜过滤，滤液即可用于分析。柱层析法除了纯化样品的作用外，尚可将被测物吸附浓缩。
2.0.5常用净化技术：
柱层析法：弗罗里硅土柱、氧化铝柱、硅胶柱、活性炭柱；
液液分配法：即利用农药在不同溶剂中溶解差异分离；
沉淀净化法；
化学净化法。
2.0.6净化方法中的一些问题
提取液在净化前，必须对待测化合物的一些重要的物理性质有所了解，如在有机溶剂和水中的溶解性；酸性；稳定性；蒸气压；熔点，沸点，极性。
SEP—PAK预处理柱--应用于样品的纯化及痕量浓缩等方面。
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