色谱分析样品的预处理技术

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1、色谱分析样品的预处理技术先看一典型例子-瘦肉精分析瘦肉精(盐酸克仑特罗)是白色或类白色的结晶性粉末,无臭,味苦。由于本品化学性质稳定,加热到172时才分解,因此一般加热方法不能将其破坏。该化合物易溶于水,以及热乙醇,不溶于乙醚。而其游离形式能溶于乙醚或乙酸乙脂等有机溶剂。应用这一特点建立一个较理想的提取过程。但预处理过程相当繁琐:直接法预处理称样称样20.0g20.0g(经粉碎的样品)(经粉碎的样品) 加提取溶液加提取溶液0.1mol/L0.1mol/L盐酸溶液盐酸溶液50ml50ml匀浆匀浆 5 5分钟分钟2 2万转万转/ /分钟分钟 超声波萃取(超声波震荡超声波萃取(超声波震荡5 5分钟)

2、分钟)离心(离心(1010分钟分钟1000010000转转/ /分)分)留取上清液留取上清液丢弃沉淀物或丢弃沉淀物或从新提取一次从新提取一次对动物组织可加热处理对动物组织可加热处理直接法预处理(接上)调整调整pHpH值值( (用用40%NaOH40%NaOH溶液溶液pHpH至至1012)1012)30ml 30ml 乙醚脱脂(乙醚脱脂(1-21-2次次) 水相用乙酸乙酯萃取水相用乙酸乙酯萃取3 3次次 合并有机相合并有机相 将有机相抽真空旋转蒸发至近干将有机相抽真空旋转蒸发至近干 丢弃乙醚层丢弃乙醚层丢弃水层丢弃水层用用2mL3%2mL3%乙醇乙酸乙酯溶液溶解乙醇乙酸乙酯溶液溶解直接法预处理(

3、接上)上上SCXSCX柱柱用用10mL95%10mL95%乙醇洗脱乙醇洗脱在氮吹仪吹干在氮吹仪吹干 加入流动相加入流动相2.0ml2.0ml 混匀混匀 离心离心5 5分钟(分钟(1000010000转转/ /分)分) 上清液上清液HPLCHPLC进样进样 必须提请注意:任何实际样品都是十分复杂的,从采集到能进仪器检测都必须经复杂预处理过程。预处理需要精心设计,针对不同样品有的放矢。预处理有很多类型,往往需要综合利用。每步预处理都涉及回收率,都不能低。每步都需要有量的概念,算好稀释浓缩的总比例。一、萃取分离萃取技术是石油、化工、医药、生物、环保、新材料等众多领域中常用的分离技术,主要有液液萃取和

4、固液萃取,其中:液液萃取分普通溶剂萃取、超临界流体萃取、反胶团萃取、双水相萃取等;固液萃取分提取(抽提)、固相萃取、固相微萃取等 1、常规液-液萃取液-液萃取分离技术处理能力大,分离效率高、回收率高,经济性好,适应性强。过程:两种互不相溶的溶剂与含被分离组分的试液一起振摇,而后分层。本质:萃取分离就是传质的过程,即将物质由亲水性转化为疏水性的过程。将物质由疏疏水性转化为亲亲水性的过程称为反萃取。亲水性强弱的规律:1)凡离子均亲水不能被萃取2)物质含亲水基团越多,其亲水性越强;OH,SO3H,NH2,NH。3)物质含疏水基团越多,相对分子量越大,其疏水性越强。CH3,C2H5,卤代烷基等; 芳香

5、基如苯基、萘基等。液-液萃取的特点液-液萃取分离技术处理能力大,分离效率高、回收率高,经济性好,适应性强。主要适用于:各组分沸点相近或易成共沸物精馏不适用时;含有高沸点组分精馏能耗太高时;精馏时易分解、聚合或发生化学变化时;溶液浓度太低时;溶液中含有溶解或络合的无机物;溶液中含有极难分离的金属时;液-液萃取的类型简单分子萃取简单分子萃取:简单的物理分配过程,溶剂与被分离组分不发生化学反应(单质碘在水-CCl4中)。螯合物萃取螯合物萃取:萃取剂和被萃取物形成中性溶剂螯合物而进入有机相(萃取溶剂萃取溶剂)。离子缔合物萃取:离子缔合物萃取:被分离物形成络阳离子或络阴离子后与体系中的异电荷离子缔合而进

6、入有机相。酸性磷类化合物萃取酸性磷类化合物萃取:以含酸性基团的有机磷化合物为萃取剂,通过其氢离子与水溶液中的金属离子相互交换而进行萃取。1、常规液-液萃取萃取剂萃取剂至少有一个萃取功能基(O、N、P、S等),必须有较大的烃基链。同时希望有选择性好、稳定、易分层、操作安全、环境友好等特点。萃取溶剂萃取溶剂溶解被分离物质与萃取剂形成的各类物质。萃取剂和萃取溶剂有时为同一物质。萃取溶剂的选择主要指标是与样品的不混溶性和极性。一般优先选择低溶解性、易挥发的溶剂水溶液水溶液非水有机溶剂非水有机溶剂水溶液水溶液非水有机溶剂非水有机溶剂纯水纯水酸性溶液酸性溶液碱性溶液碱性溶液脂肪烃脂肪烃醇、醚醇、醚二氯甲烷

7、、氯仿二氯甲烷、氯仿乙酸乙酯等酯类乙酸乙酯等酯类高盐高盐上上述述两两种种或或以上混合液以上混合液脂肪酮、脂肪醇脂肪酮、脂肪醇甲甲苯苯、二二甲甲苯苯 或组合或组合萃取结果评价:单次萃取百分率:反萃时:反萃时:多次萃取百分率:多次萃取百分率:提高萃取效率和选择性的途径不同萃取体系对相应条件的要求不同,提高选择性的方法也不同。对螯合物萃取体系,可通过改变酸度改变酸度pH增加1,n的分配比增加10n倍)提高萃取剂浓度提高萃取剂浓度 D = KexHAOn / H+n选择合适的萃取溶剂选择合适的萃取溶剂 相似相溶原则选择合适的掩蔽剂选择合适的掩蔽剂 除去干扰离子的影响利用协同效应利用协同效应 多元配合物

8、有协同效应利用共萃取或反萃取利用共萃取或反萃取 一定的富集和分步处理改变元素价态改变元素价态 减少干扰2、连续液-液萃取K值比较小或需处理的样品量大时,多次萃取不实际。可考虑多用连续萃取法。溶剂密度大于大于萃取原液时,溶剂受热上行,冷凝后滴回管中,与水相作用,因溶剂比水重,下沉,最后回到烧瓶中,得到浓缩。2、连续液-液萃取当溶剂的密度小于小于萃取原液时,套上图中的小漏斗,并把底部的活塞关上,溶剂将经上出口回流到烧瓶,经过加热烧瓶,可以使溶剂循环使用方法特点优点:无需人操作,操作可使用较少的溶剂而得到较高的萃取效率。缺点:易挥发组分要有损失。热不稳定化合物将会降解。3、逆流萃取可提供1000或更

9、多的塔板数用于萃取分离,但耗时也长。原理上讲,可以看成是在一系列的分液漏斗进行,样品被引入到分液漏斗的上层液相,平衡后转入第二漏斗,然后引入新的上层溶剂相到第一漏斗。重复进行即可。逆流萃取类似于低分辨率柱色谱,目前是一种常用的制备技术。高速逆流色谱(High-Speed Counter Current Chromatography,) 高速逆流色谱液-液分配色谱20世纪80年代,由Yoichiro Ito研制开发特点:两个互不相混的溶剂逆向流动,样品在两相之间分配,不用固态吸附剂的全液态的色谱方法。工作原理:螺旋管作同步行星式运动同步行星式运动利用螺旋管柱在行星运动时产生的离心力离心力 分离原

10、理:分离原理:在一缠绕的螺旋空管内,注入在一缠绕的螺旋空管内,注入互不相溶的两相溶剂中的一相互不相溶的两相溶剂中的一相作为固定相,然后作行星运动;作为固定相,然后作行星运动;同时由恒流泵不断注入载着样同时由恒流泵不断注入载着样品的另一相品的另一相(流动相流动相),由于行,由于行星运动产生的离心力场使得固星运动产生的离心力场使得固定相保留在螺旋管内,流动相定相保留在螺旋管内,流动相则不断穿透固定相;这样两相则不断穿透固定相;这样两相溶剂在螺旋管中实现高效的接溶剂在螺旋管中实现高效的接触、混合、分配和传递。样品触、混合、分配和传递。样品中各个组分依据它在两相中的中各个组分依据它在两相中的分配系数的

11、差异实现分离,以分配系数的差异实现分离,以达到分离的目的。达到分离的目的。下相(重相)作流动相时管柱里溶剂的状态:混合区:靠近中心轴的近1/4的区域,两相剧烈地混合;沉积区:两相分成两层,重相占据螺旋管每一段的外部,轻相占据每一段的内部。 高速逆流色谱仪系统洗脱次序:在流动相中分配比例大的组分先被洗脱出来,而在固定相中分配比例大的组分后被洗脱。假定各组分在上层相(UP)和下层相(LP)的浓度比(分配系数) CB(UP) / CB(LP) 的大小次序如下:f e d c b a若上层为流动相,下层为固定相,则分离效果为:f e d c b a HSCCC系统示意图系统示意图 分析型半制备型制备型

12、 HSCCC的优点 不存在样品的不可逆吸附;样品可定量回收。极大地控制了样品的失活和变性等问题,样品不会遭到破坏。分离量较大,分离效率高,分离结果能达到相当高的纯度。高速逆流色谱条件的选择高速逆流色谱条件的选择固定相保留率越高,分离效果也越好!固定相保留率越高,分离效果也越好!固定相保留率越高,分离效果也越好!固定相保留率越高,分离效果也越好!溶剂系统应满足以下要求:(1) 样品在溶剂系统中有足够高的溶解度,且不造成样品的分解、变性等问题。(2) 样品中各组分在溶剂系统中的分配系数值范围为0.52。(3) 为了保证固定相能实现足够高的保留,溶剂系统的两相分层时间尽可能小于30秒。(4) 溶剂系

13、统上下两相的体积大致相等,以免浪费溶剂,而且尽量采用挥发性溶剂,以方便后续处理,易于物质的纯化。常用溶剂系统根据组分的极性和溶解性疏水性更强的体系,可以用乙醇代替甲醇;亲水性较强的体系,可加入乙酸铵等盐类物质,或者三氟乙酸或乙酸等有机酸。螺旋管转速与固定相保留率螺旋管的旋转速度对两相的混合程度具有决定性的影响作用,同时旋转速度所产生的离心力场对固定相的保留也具有决定性的影响作用。两相分布与螺旋管转速的关系图: 高表面张力的溶剂系统:使用较高的转速,以使两相之间有剧烈的混合而促进分配和减少质点传递的阻力。低表面张力的溶剂系统:使用较低的转速,避免过分的混合作用引起样品区带沿螺旋管长度的展宽和乳化

14、作用的固定相流失。固定相保留率固定相的量是影响溶质峰分离度的重要因素。高固定相保留率会大大提高峰的分离度。溶剂系统的物理特性如表面张力、粘度和两相之间的密度差与固定相的保留值有密切关系。在溶剂系统的各个物理量中,粘度对固定相的保留值起主要的影响作用,低粘度的溶剂系统可望得到高的固定相保留率,而高粘度的溶剂系统的固定相保留率较低。通常应尽量加大两相密度差和减小粘度。HSCCC与HPLC的比较两法互为补充,其分离效率虽不能与分析型HPLC相比,但可与制备型相媲美。不用固体支撑体,避免了样品的不可吸附、失活和变性等有广泛的龙两相溶剂供选择,大大增加了适用范围就制备量而言,操作成本低操作灵活,固定相和

15、流动相可互换使用HSCCC 在分离纯化药用成分的应用生物碱:黄柏中的小檗碱和巴马亭;高乌头中的刺乌头碱、小乌头碱、去乙酰刺乌头碱,长春花中的长春花碱、长春朵灵、长春花朵灵、泻花碱,川芎中的川芎嗪等;黄酮类:葛根中的葛根素,木蝴蝶中的黄芩素,黄芩中的黄芩苷,黄芪中的毛蕊异黄酮,银杏黄酮,大豆异黄酮等;多酚类:绿茶中的儿茶素,虎杖中的白藜芦醇、白藜芦醇苷,红茶中的茶黄素,红景天苷,金银花中的绿原酸等;小檗碱黄芩素 醌类:大黄中的大黄素、大黄酸、大黄酚、大黄素甲醚,虎杖中的花色素A 、花色素B 等;香豆素类:羌活中的羌活醇、异前胡醚,补骨脂中的补骨脂素、异补骨脂素,白芷中的欧前胡素、异欧前胡素、氧化

16、前胡素等;木脂素类:厚朴中的厚朴酚,牛蒡子中的牛蒡子苷,五味子中的-五味子素、去氧五味子素;萜类:白芍中的芍药苷,穿心莲中的穿心莲内酯、新穿心莲内酯,番茄红素,叶黄素等。皂苷类:三七中的三七皂苷。蒽醌香豆素木脂素绿茶中儿茶素的分离和纯化HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:正己烷溶剂系统:正己烷-乙酸乙酯乙酸乙酯-水水(1:10:10,V/V)上相为固定相,下相为流动相。上相为固定相,下相为流动相。流动相流速:流动相流速:3.5mL/min3.5mL/min转速:转速:800r/min800r/min紫外检测波长:紫外检测波长:280nm280nmHPLC纯度纯度 98% 茶多酚中儿茶素分

17、子的结构修饰 HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:正己烷:乙酸乙酯:甲醇:溶剂系统:正己烷:乙酸乙酯:甲醇:水水(1(1:1 1:1 1:1 1 ,V/V)下相为固定相,上相有机相为流动相。下相为固定相,上相有机相为流动相。流动相流速:流动相流速:3.2mL/min3.2mL/min转速:转速:750r/min750r/min紫外检测波长:紫外检测波长:280nm280nm固定相保留率:固定相保留率:69% 69% 峰峰3组分组分 Journal of Chromatography A, 2002, 982(1), 163-165茶叶科学茶叶科学,2003,23(2),115-118 藤

18、茶提取物中类黄酮苷的分离 Journal of Chromatography A, 2004, 1040, 147-149HSCCCHSCCC条件条件( (型号:型号:GS-10AGS-10A,柱容量:,柱容量:280mL)280mL)溶剂系统:正己烷溶剂系统:正己烷: :乙酸乙酯乙酸乙酯: :甲醇:水甲醇:水(1:6(1:6:1.5:7.5 1.5:7.5 ,V/V)上相为固定相,下相为流动相。上相为固定相,下相为流动相。流动相流速:流动相流速:1.5mL/min1.5mL/min转速:转速:750r/min750r/min紫外检测波长:紫外检测波长:254nm254nm固定相保留率:固定相

19、保留率:45% 45% 杨梅苷(Myricitrin)虎杖提取物中白藜芦醇的分离HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:正己烷-乙酸乙酯-乙醇-冰乙酸-水(1:4:2:0.2:2,V/V)上相为固定相,下相为流动相。流动相流速:3.0mL/min转速:800r/min紫外检测波长:254nm石蒜提取物中加兰他敏和力可拉敏的分离HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:正丁醇-碳酸钠缓冲溶液(1:1,V/V)上相为固定相,下相为流动相。流动相流速:4.5mL/min转速:800r/min固定相保留率:3540%。肉桂中的水溶性多酚类聚合物肉桂中的水溶性多酚类聚合物:肉桂中的水溶性多酚类聚合物:

20、控制血糖水平,对控制血糖水平,对 II 型糖尿病型糖尿病可起到预防作用。可起到预防作用。 二聚物(dimer)的含量:0.005%三聚物三聚物(trimer)的含量:的含量:0.1%四聚物(tetramer)的含量:0.04%五聚物(pentamer)的含量:0.003%。 HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:正己烷-乙酸乙酯-正丁醇-水(1:10:2:10,V/V)上相为固定相,下相为流动相。流动相流速:3.5mL/min转速:800r/min药物中间体 溴代苯胺异构体的分离 HSCCCHSCCC条件:条件:溶剂系统:四氯化碳-氯仿-甲醇-水(7:3:7:3, V/V)下相为固定相,上

21、相为流动相。流动相流速:3.0mL/min转速:800r/min紫外检测波长:254nm分配系数:分配系数:1.41、1.05、0.70 4.液相微萃取(liquid phase micro-extraction, LPME)集采样、萃取、浓缩于一体,使用极少量的有机溶剂进行萃取操作。方法由Jeannot/Cantwell于1996年提出。(一特氟隆棒顶端小凹槽内存8L n-辛烷,直接浸入分析样品的水溶液中,实现了对微量4-甲基苯乙酮的萃取)Jeannot M. A. Cantwell F.F Anal. Chem. 1996,68:2236.Jeannot M. A. Cantwell F.

22、F Anal. Chem. 1996,68:2236.其他微萃取微萃取是微量分离,用小体积的萃取剂(相比为0.0010.01),可在容量瓶中萃取,采用轻质溶剂,在瓶颈上抽取。液相微萃取方法改进:用微量进样器抽取2L溶剂,将微量进样器针头浸入到水样中,抽取水样进入针头至总体积达到10L,停留30秒,而后推出水样但不推出溶剂,如此反复25次,最后将有机溶剂进入GC分析。连续流动微滴萃取 1)将样品溶液通过蠕动泵,以一定的流速通过PVC管流过直径约0.5cm的萃取橡胶管。2)当萃取橡胶管充满样品溶液并恒速滴下溶液后,向萃取橡胶管插入已吸有一定体积的有机萃取溶剂(1-2.5L)的微量注射器,缓缓推出萃

23、取溶剂,使其在微量进样器针尖处形成球形的微滴。3)随着样品溶液在萃取溶剂表面的连续流动,溶液中的分析物不断被萃取到微滴有机溶剂中。4) 萃取后直接进样分析。分离实例吡虫啉分析吡虫啉具有高效、速效、特效、低用量,以及对天敌昆虫安全等优点,对粮食作物、油料、蔬菜、水果等多种虫害有防治效果,是目前广泛使用的有机磷、拟除虫菊酯类以及其他高毒低效杀虫剂的比较理想的替代品种。吡虫啉 分离实例吡虫啉分析经过优化后的最佳萃取条件:室温;萃取剂:正己烷/硅油(9:1);萃取液滴体积为1.5L;流速:5.0rpm;萃取时间:10min。样品在该优化条件下,以甲醇/水(70:30)作为流动相进行HPLC定性定量分析

24、。5、在线萃取动态在线萃取采用流动注射分析的原理。在线萃取特点可用很小量的试剂和有机溶剂(费用低),体系封闭(不污染环境),萃取效率高,可实现自动化,可直接导入分析仪器的进样口中。相对灵敏度较低,硬件要求高。6. 自动液-液萃取可用于液体易于分散和混合的体系,在小体积样品瓶中进行萃取,实现自动化。用涡流混合的方法使样品瓶高速旋转,完成萃取,而后静置,分层后控制自动进样器针头长度以取用上层或下层的样品。对大量样品的处理可参照图示。CH2Cl2为萃取剂,风机使萃取池形成局部真空,引入样品。外加电场使萃取溶剂中的水滴运动、扭曲,进而分裂,增大接触面,使水中有机物迅速分散到萃取溶剂中。7、超声萃取利用

25、超声波的能量进行萃取的方法。与常规萃取过程相似,只是将手工振摇过程改为用超声振荡,节省时间,并减轻劳动强度。SDE是1964年由美国的Likens和Nickerson发明的1。其工作原理是含有样品组分的水蒸汽和萃取溶剂蒸汽在一定的装置中充分混合,冷凝后两相充分接触实现组分的相转移,且在反复循环中实现高效的萃取。超声萃取提取烟草中的相关组分准确称取20.00g香精香料液,用60mL萃取溶剂分两次超声萃取,共10min。合并上层清液,加15g无水硫酸钠干燥0.5h,用脱脂棉过滤,滤液用K-D浓缩器浓缩到0.5mL。取1L进行气相色谱分析。8、同时蒸馏萃取(Simultaneous Distilla

26、tion Extraction,SDE)“同时蒸馏萃取”是一种提取、分离和富集试样中挥发性、半挥发性成分的较为新颖的方法,其特点是水蒸气蒸馏与溶剂萃取二合为一,从而减少了实验步骤,缩短了分析时间,节省了萃取溶剂,而且设备简单。SDE常作为GC、GC-MS的前处理手段,广泛地应用于食品、烟草及香精香料中挥发性、半挥发性组分分析。SDE的基本原理、装置和特点“同时蒸馏萃取同时蒸馏萃取”将水相中样品与萃取将水相中样品与萃取溶剂由两个容器溶剂由两个容器(1和和2)同时加热,水气同时加热,水气携带样品蒸发后在萃取器携带样品蒸发后在萃取器(5)内与溶剂相内与溶剂相遇后进行萃取,冷凝在中间小容器中分遇后进行

27、萃取,冷凝在中间小容器中分层后分别流回各自容器中。反复进行后层后分别流回各自容器中。反复进行后完成萃取。完成萃取。同时蒸馏萃取的基本装置示意图同时蒸馏萃取的基本装置示意图SDE 特点:水蒸气蒸馏与溶剂萃取特点:水蒸气蒸馏与溶剂萃取二合为一,从而减少了实验步骤,缩二合为一,从而减少了实验步骤,缩短了分析时间,节省了萃取溶剂,而短了分析时间,节省了萃取溶剂,而且设备简单。且设备简单。影响SDE萃取效率的主要因素在一定实验条件下,组分在水中的挥发性对萃取效率影响最大,易挥发性组分如丙酮极易被蒸馏、萃取萃取溶剂的种类和体积选择萃取溶剂应该从溶剂的沸点、密度、极性等几方面考虑。在SDE中常用的萃取溶剂有

28、二氯甲烷、正戊烷、异戊烷、三氯氟甲烷、己烷、乙醚、1,1,2-三氯三氟乙烷、氯仿、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚等,其中最为常用的溶剂是二氯甲烷。影响SDE萃取效率的主要因素蒸馏的温度:水浴水浴( (试样试样) ) 温度温度越高,组分的蒸馏效率越高,尤其有利于低挥发性组分的萃取。但要注意对不稳定组分的影响,通常控制在水溶液的沸腾温度。萃取溶剂温度萃取溶剂温度越高,溶剂蒸馏速度快,在冷凝管中有机相占的比例大,有利于提高萃取效率。对于二氯甲烷作萃取溶剂时,文献报道的水浴温度大多为40 60C。冷凝温度冷凝温度对萃取效率也有很大的影响。冷凝速度慢时,有利于冷凝后的两相充分接触,有利于萃取。因此,冷凝速度不宜

29、过快。但是,SDE的系统是敞开体系,如果冷却效率不高,会使水蒸汽、溶剂蒸汽逸出系统,造成组分的损失。影响SDE萃取效率的主要因素循环蒸馏-萃取的时间时间时间长萃取效率相对高,但对低沸点化合物时间过长反而会使萃取率下降,可能是由于低沸点组分会随萃取溶剂发生再次蒸馏,影响了对新蒸馏出组分的萃取。另外,随着循环萃取时间的延长,一些不稳定化合物会发生严重的副反应,反而降低萃取效率。实际采用的萃取时间一般在14h之间 ,需通过实验优化。影响SDE萃取效率的主要因素盐析作用盐析作用(往试样与水的混合液中加入无机盐类使某些物质析出的现象)盐析作用能降低挥发性组分的水溶性,提高了试样中一些极性组分的萃取效率。

30、盐浓度太高会显著提高水溶液的沸点,引发一些热不稳定化合物的分解。需要综合考虑。在烟草分析中发现,当在试样与水的混合液中加NaCl至饱和状态,能明显提高萃取效率,尤其是高沸点组分(如高级烷烃)。同时蒸馏萃取法和超声溶剂萃取法的比较超声溶剂萃取法色谱图超声溶剂萃取法色谱图 同时蒸馏萃取法色谱图同时蒸馏萃取法色谱图 二、液-固萃取最古老的方法是将溶剂和样品一起浸泡,利用溶剂对样品中欲提取组分溶解能力将其提取出来,如药酒的浸泡。实验室里最简单的是将固体样品和萃取剂一起振荡,而后离心或过滤分离。效率低,有溶剂挥发,少用。最常用的是索氏抽提器。形状规格可各异,但基本功能相同。q液固萃取有两个过程:1)欲测

31、定组分在溶剂中溶出溶出2)组分与溶剂分子相互扩散扩散1、液-固萃取的主要影响因素1)物料性质性质:主要为样品粒度、含杂质情况等2)萃取温度温度:温度高有利于提高萃取效率,但也易使杂质两增大。一般比溶剂沸点略低。3)萃取时间时间:理论上是越长月好,但萃取液达到一定浓度后已平衡,此时无限延长时间无益。4)溶剂性质与用量用量:很重要,影响可能最大。5)萃取液浓度浓度:要使萃取液浓度在萃取部分是最低的,以使样品中有效物不断溶出。2、液-固萃取的注意点对土壤、谷物等含水样品,宜在萃取液中加入适量水。如需要,可借用助滤装置。以硅藻土为助滤剂,除去不纯物。三、液-气萃取相当于气体吸收装置。要求采集速度均匀,

32、尽量使气泡直径缩小,以提高效率。为防止气溶胶影响效率,可使用多孔板吸收管。吸收液的选择尤为重要。四、固相萃取 Solid Phase Extraction SPE利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,以与样品基体及干扰化合物的分离,进而或洗脱、或热解吸进样。固相萃取不需太多的溶剂,无乳化现象,效率高,费用低。既是提取手段,更是净化方法。固相萃取(SPE)被日趋认为是一个非常有用的样品处理技术。使用固相微萃取法能避免液-液萃取所带来的许多问题。比如,不完全的相分离,较低的定量分析回收率,昂贵易碎的玻璃器皿和大量的有机废液。与液-液相比,固相萃取更有效,容易达到定量萃取,快速和自动化,同时也

33、减少了溶剂用量和工作时间。固相萃取(SPE)通常是用于液体样品的准备和不易或不挥发样品的萃取,但是也用于能预先提取到溶液里的固体样品。固相萃取产品对样品的萃取,浓缩和净化都非常好。它们提供给您多种的化学性质,吸附剂类型和大小。针对您的需要和样品性质,选择适当的产品是非常重要的。 固相萃取的基本原理类似于色谱原理吸附和分配相似相容原理氢键、偶极偶极相互作用、静电、色散力SPE优点a 净化速度快b 准确、重复性好、又可避免污染c 回收率高,能避免样本损失微形柱可自行制备,目前多家公司均有商品化的微形柱销售,根据吸附剂的种类可分为极性、非极性、离子交换型、共价型等微型柱分类极性柱有:CN,20H,P

34、SA,Si, NH2等。非极性柱有:C18、C8、C2、CH、CN、PH阳离子交换柱:SCX,PRS,CBA阴离子交换柱:SAX,PSA,NH2,DEA 共价型柱:PBA根据待测物质性质,样本种类,选用合适的微型柱和淋洗剂。微型柱存放在密封袋中,温度80,PH 8.5。固相萃取柱的选择分析物的性质1分析物在极性或非极性溶剂中的溶解度2分析物有无可能离子化,从而决定可否用离子交换固定相3分析物有无可能与固定相形成共价键4不要的组分与分析物在固定相结合点上的竞争程度样品溶剂通常多种性质的固定相联合使用SPE 使用四步骤活化活化上样上样淋洗淋洗洗脱洗脱活化Unconditioned sorbentG

35、ood transport between sample and sorbentConditioned sorbent固相表面发生了什么上样上样Sample matrixWash solventElution solvent淋洗淋洗洗脱洗脱非极性 交互作用Van der Waals forcesSilica baseBonded functional group (C8)NH2SO3-极性 交互作用Dipolar attraction or hydrogen bondingSilica baseNCOOHOHOHOH离子交换 交互作用Electrostatic attractionSilica

36、 baseSO3- CO2-OCON(CH3)2+NNH3+OHCO2H容量与洗提体积 5050mg 100mg 200mg 500mg 1000mg 5g 10gmg 100mg 200mg 500mg 1000mg 5g 10g 50mg2mL 0.5g20mL 0.25g10mL 2.5mg125m mL 5mg250m mL 10mg500m mLPFPAHFBA提取物吹干后加50100 l 衍生化试剂,60oC衍生化30min。含氟酰化后,引入电负性很强的氟,用负化学源(NCI)有很高的灵敏度。使用七氟丁酸酐衍生化一些分子量较小的如苯丙胺类等,生成分子量适中的衍生物,有利于质谱分析多

37、氟酰化反应的时间取决于酰化试剂的活性和目标化合物的活性。如:麻黄碱和伪麻黄碱及其同系物与三氟乙酰酐在60C时5min可反应完全;三环类抗抑郁药与七氟乙酰酐在60C时10min可反应完全;哌可酸、脯氨酸、谷氨酸、氨基丁酸的甲酯与HFBA反应时,需在120C时20min才能完成。一般情况,多氟酰化反应不需溶剂,但也有例外。有时还需加碱性催化剂。如胺和酚的多氟酰化常用苯为溶剂,三乙胺为催化剂;糖类的三氟乙酰化是在三氯甲烷中,用砒啶为催化剂。 常用的硅烷化试剂v硅烷化试剂中的烷基硅烷基和反应物中的羟基或硅烷化试剂中的烷基硅烷基和反应物中的羟基或胺基上的氢发生交换,形成烷基硅烷基产物。常用胺基上的氢发生

38、交换,形成烷基硅烷基产物。常用的硅烷化试剂有:的硅烷化试剂有:N,O双三甲基硅基三氟乙酰胺(双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)和)和N,O双三甲基硅基乙酰胺(双三甲基硅基乙酰胺(BTA):能衍生化胺基):能衍生化胺基和羟基。常用于体内药物及其代谢物的检测。和羟基。常用于体内药物及其代谢物的检测。v硅烷化衍生化方法是气相色谱样品处理中应用最多硅烷化衍生化方法是气相色谱样品处理中应用最多的方法,它是利用质子性化合物(如醇、酚、酸、胺的方法,它是利用质子性化合物(如醇、酚、酸、胺、硫醇等)与硅烷化试剂反应,形成挥发性的硅烷化、硫醇等)与硅烷化试剂反应,形成挥发性的硅烷化衍生物。衍生物。常用的硅烷化

39、试剂N甲基叔丁基二甲基硅基三氟乙酰胺甲基叔丁基二甲基硅基三氟乙酰胺(MTBSTFA):常用于药物、类固醇的检测。由于):常用于药物、类固醇的检测。由于叔丁基二甲基硅基有较大的空间效应,有些胺基较叔丁基二甲基硅基有较大的空间效应,有些胺基较难衍生化。在质谱检测中,该衍生物很容易失去叔难衍生化。在质谱检测中,该衍生物很容易失去叔丁基形成较强的丁基形成较强的(M-57)+离子,有利于作为离子,有利于作为MS-MS的的母离子。母离子。N甲基三甲基硅基三氟乙酰胺(甲基三甲基硅基三氟乙酰胺(MSTFA):最):最常用的硅烷化试剂之一。衍生化也是引入三甲基硅常用的硅烷化试剂之一。衍生化也是引入三甲基硅基。基

40、。能进行硅烷化的化合物的反应活性一般为:能进行硅烷化的化合物的反应活性一般为:醇醇酚酚羧酸羧酸胺胺酰胺,酰胺,反应活性还受空间位阻的影响;其醇的反应活性为:反应活性还受空间位阻的影响;其醇的反应活性为:伯醇伯醇仲醇仲醇叔醇,叔醇,胺的反应活性为:胺的反应活性为:伯胺伯胺仲胺仲胺硅烷化的一般条件v常用的硅烷化试剂的一般衍生化条件:常用的硅烷化试剂的一般衍生化条件:v在吹干的提取物残渣中加入在吹干的提取物残渣中加入100l的的MSTFA或或BSTFA,加入,加入50 l的吡啶或乙腈,或用事先配好的吡啶或乙腈,或用事先配好的衍生化试剂中加催化剂(三甲基碘硅烷的衍生化试剂中加催化剂(三甲基碘硅烷TMS

41、I或或三甲基氯硅烷三甲基氯硅烷TMSCI)和抗氧剂(硫代赤藓糖醇)。)和抗氧剂(硫代赤藓糖醇)。v衍生化小瓶加盖后在衍生化小瓶加盖后在60oC衍生化衍生化530min,或,或微波衍生化微波衍生化23min,视不同化合物而定。,视不同化合物而定。v残渣吹干水分对衍生化十分关键。因为衍生化残渣吹干水分对衍生化十分关键。因为衍生化试剂试剂MSTFA和和BSTFA遇水立即分解。遇水立即分解。v砒啶是硅烷化反应中最常使用的溶剂。尽管砒啶砒啶是硅烷化反应中最常使用的溶剂。尽管砒啶可能是色谱峰出现拖尾现象,但由于其为酸清除可能是色谱峰出现拖尾现象,但由于其为酸清除剂,从而有利于反应的完全。剂,从而有利于反应的完全。v必须注意,对固定相中有活泼氢成分的色谱柱,必须注意,对固定相中有活泼氢成分的色谱柱,硅烷化试剂不能直接上柱。因为柱上的活泼氢将硅烷化试剂不能直接上柱。因为柱上的活泼氢将被硅烷化。如被硅烷化。如CARBOWAX柱。柱。氯霉素的化学结构v化学名化学名:2,2-二氯二氯-N-2-羟基羟基-1-(羟甲基羟甲基)-2-(4-硝基苯基硝基苯基)-乙基乙基乙酰胺乙酰胺vCAS编码编码56-75-7。v分子式:分子式:C11H12O5N2Cl2 分子量:分子量:323.14; 衍生化沸点高极性强质谱的背景噪音高v氯霉素衍生物氯霉素衍生物氯霉素检测特点氯霉素检测特点

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