現(xiàn)代食品分析技術—學位課新的樣品預處理技術現(xiàn)代儀器分析技術生化技術化學計量學現(xiàn)代食品分析技術—學位課新的樣品預處理技術1課程內(nèi)容：講課+實驗1、概述；樣品的采集與制備；樣品預處理技術（微波消解、SPE、SPME、濃縮、衍生等）；平面色譜技術；2、ELISA法（AFTB1檢測）；速測卡法、酶抑制率法（蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測）；電位分析法與電導分析法及應用；3、原子吸收光譜法與原子熒光法及其在食品分析中的應用；4、氣相色譜法、高效液相色譜法及其在食品分析中的應用；5、紫外-可見分光光度法及其在食品分析中的應用；6、熒光分析法及其在食品分析中的應用；7、紅外光譜法及其在食品分析中的應用；8、質(zhì)譜法，綜合譜圖解析。課程內(nèi)容：講課+實驗2參考書：《現(xiàn)代食品分析新技術》陳家華編化工出版社《現(xiàn)代儀器分析》（第二版）劉約權主編高等教育出版社《食品分析》（第二版）王永華主編中國輕工業(yè)出版社食品伙伴網(wǎng)/

儀器信息網(wǎng)/參考書：3一、概述1、食品分析的內(nèi)容2、食品分析方法3、分析方法的選擇4、食品分析發(fā)展方向二、食品樣品的采集、制備與保存現(xiàn)代食品分析技術教學課件4三、樣品預處理1、有機物破壞法干法灰化濕法消化微波密閉消解技術優(yōu)點、原理、方法的建立：①樣品的稱祥量②分解試樣所用酸的種類及用量③微波加熱的功率與時間（壓力與溫度的設置）三、樣品預處理52、提取法浸提法（對固態(tài)樣）超聲提取技術；微波輔助提?。∕AE）技術；加速溶劑萃取(ASE)溶劑萃取法（對液態(tài)樣品）超臨界流體萃取Supercriticalfluidextraction，SCFE特點與應用固相萃?。⊿PE）固相微萃取技術（SPME）2、提取法6固相萃取

SolidPhaseExtraction,SPE固相萃取：是近年發(fā)展起來一種樣品預處理技術，由液固萃取和柱液相色譜技術結合發(fā)展而來,主要用于樣品的分離、凈化和濃縮。廣泛應用在醫(yī)藥、食品、環(huán)保、商檢、農(nóng)殘等領域。固相萃取

SolidPhaseExtraction,7表述1：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃取過程中，固相對分析物的吸附力大于樣品母液，當樣品通過固相萃取柱時，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品母液通過柱子，最后用適當?shù)娜軇⒎治鑫锩撓聛?。表?：固相萃取是一種基于液相色譜分離機制的樣品前處理方法。是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附，與樣品中的基體和干擾化合物分離，然后用洗脫液洗脫，從而達到分離與凈化目標化合物的目的。固相萃取原理表述1：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃8固相萃取儀固相萃取儀9固相萃取儀SPE裝置由SPE小柱和輔件構成。SPE小柱：由三部分組成，柱管、燒結墊和填料。SPE輔件：一般有真空系統(tǒng)、真空泵、吹干裝置、惰性氣源、大容量采樣器和緩沖瓶。

固相萃取儀SPE裝置由SPE小柱和輔件構成。10SPE操作步驟

1.柱的預處理（固定相活化

）

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性，固相萃取柱在使用之前必須用適當?shù)娜軇┻M行預處理，預處理除去填料中可能存在的雜質(zhì)，另一個目的是使填料溶劑化（潤濕）。SPE操作步驟1.柱的預處理（固定相活化）

為了11SPE操作步驟2.上樣

預處理后，試樣溶液被加至并以一定的流速通過柱子。在該步驟分析物被保留在吸附劑上。SPE操作步驟2.上樣

預處理后，試樣溶液被加至并以12SPE操作步驟3.柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅分析物被吸附在柱子上，一些雜質(zhì)也同時被吸附，選擇適當?shù)娜軇瑢⒏蓴_組分洗脫下來，同時保持分析物仍留在柱上。SPE操作步驟3.柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅13SPE操作步驟4.分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫在收集管中，為了提高分析物的濃度或為以后分析調(diào)整溶劑性質(zhì)，可以把收集到的分析物溶液用氮氣吹干，再溶于小體積適當?shù)娜軇┲?。SPE操作步驟4.分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫14過柱方式過柱方式15SPE的分離模式反相固相萃取正相固相萃取離子交換固相萃取①陰離子交換②陽離子交換流動相：極性（水溶液）或中等極性固定相：非極性。分離對象：中等到非極性物質(zhì)。

SPE的分離模式反相固相萃?、訇庪x子交換流動相：極性（水16固相萃取填料常用的正相吸附劑有硅膠、CN、NH2。反相SPE采用化學鍵合C18（硅膠上接十八烷基）、C8等。SCX（硅膠上接磺酸鈉鹽，陽離子交換）固相萃取填料常用的正相吸附劑有硅膠、CN、NH2。17固定相的選擇將取決于分析物質(zhì)和樣品溶劑的性質(zhì)。

選擇極性相似的固定相。正相固定相如CN、Si、NH2都是極性的，用來保留（萃取）極性物質(zhì)。而C18、C8、PH等是反相固定相，用來保留（萃取）非極性分析物。當分析物極性適中時，正、反相固定相都可使用。

固定相的選擇還受樣品溶劑強度的制約，弱溶劑會增強分析物在吸附劑上的保留，樣品溶劑強度相對該固定相應該較弱。

對于正相和反相來說，組分在固定相上的保留或洗脫直接與溶劑極性有關，溶劑的極性決定溶劑的強度。在洗脫被保留組分時，強溶劑的用量比弱溶劑少。對于正相固定相，溶劑強度隨其極性增加而增加。

對于反相固定相，溶劑強度隨其非極性增加而增加

離子交換固定相的行為更多地取決于溶劑的pH值、離子強度和反離子強度，而與溶劑強度關系不大。固定相的選擇將取決于分析物質(zhì)和樣品溶劑的性質(zhì)。

選擇18液體樣品最好還要過濾，防止堵塞柱子。液面的問題，要求在液面下降到篩板時換加不同溶劑，加得太晚，會使填料中干涸產(chǎn)生氣泡，相反，如果加得太早，會使加入溶液和在篩板上的原有溶液混合，產(chǎn)生一個無法預料極性的新洗脫液。也有時干脆每次都做到抽空溶液或淋洗后抽干。填料的裝填松緊問題及填料的質(zhì)量穩(wěn)定問題，注意填料的生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)批次。盡量慢，最好還是重力過柱。填料量夠用就行。固相萃取柱最好只用一次。并不能完全取代液液萃取。液體樣品最好還要過濾，防止堵塞柱子。19固相萃取的優(yōu)點

與傳統(tǒng)的液-液萃取相比，SPE具有的優(yōu)點：可以顯著減少溶劑的用量。避免乳化現(xiàn)象，萃取回收率高，重現(xiàn)性好。快速，一般來說，可批量進行?？蛇x擇的固相萃取填料種類多，應用范圍廣。易于實現(xiàn)自動化。固相萃取的優(yōu)點與傳統(tǒng)的液-液萃取相比，SPE具有的20固相萃取的應用SPE大多數(shù)用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化其中的半揮發(fā)性和不揮發(fā)性化合物，也可用于固體樣品，但必須先處理成液體。SPE既可用于復雜樣品中微量或痕量目標化合物的提取，又可用于目標化合物凈化與富集，是目前殘留分析中樣品前處理的主流技術之一。目前國內(nèi)主要應用在水中多環(huán)芳烴（PAHs）和多氯聯(lián)苯（PCBs）等有機物質(zhì)分析，水果、蔬菜及食品中農(nóng)藥和除草劑殘留分析，抗生素分析，臨床藥物分析等方面。

固相萃取的應用SPE大多數(shù)用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化21應用舉例：應用舉例：22樣品預處理技術的革命——

固相微萃?。⊿PME）技術克服了以前傳統(tǒng)的樣品預處理技術的缺陷，它無需溶劑和復雜裝置，它能直接從液體或氣體樣品中采集揮發(fā)和非揮發(fā)性的化合物，可以直接在GC，GC/MS和HPLC上分析。有手動和自動進樣兩種。

屬于非溶劑型萃取法樣品預處理技術的革命——

固相微萃取（SPME）技術克服了23關鍵：石英纖維上涂高分子液膜原則：目標化合物是非極性時選擇非極性涂層；目標化合物是極性時選擇極性涂層。非完全萃取

嚴格控制操作條件，如取樣時間和溫度，萃取頭浸入深度，樣品瓶或頂空瓶體積保持一致。

關鍵：石英纖維上涂高分子液膜非完全萃取嚴格控制操作條件，如24現(xiàn)代食品分析技術教學課件25根據(jù)分析物的分子量和極性選擇萃取頭：小分子量或揮發(fā)性的化合物通常選用100μm非極性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取頭大分子量或半揮發(fā)性的化合物通常選用30μm或7μmPDMS萃取頭極性半揮發(fā)性的樣品通常選用85μm極性的聚丙烯酸酯（PA）萃取頭極性揮發(fā)性的樣品（如乙醇、胺類）選用65μmPDMS/DVB（二乙烯苯）萃取頭

根據(jù)分析物的分子量和極性選擇萃取頭：26特點

簡單：操作方便，只需按動手柄。集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體。快速：可以節(jié)省樣品預處理的70%時間。經(jīng)濟：無需溶劑及注射器，每個萃取頭可以反復使用50次以上。無毒害：因為無需溶劑。適用性強：可以隨身攜帶，現(xiàn)場采樣，并可在任何型號的GC和HPLE儀器上直接進樣。

特點27SPME應用環(huán)境污染物、農(nóng)藥、食品飲料及生物物質(zhì)的分離與富集。例如，苯及其同系物、多環(huán)芳烴、硝基苯、氯代烷烴、多氯聯(lián)苯、有機磷和有機氯農(nóng)藥的分離。飲用水中揮發(fā)性有機物，食品中的香料、添加劑和填充劑等的分離。SPME應用283、蒸餾法常壓蒸餾；減壓蒸餾；水蒸氣蒸餾；吹掃捕集頂空制樣4、化學分離法磺化法和皂化法；沉淀分離法5、透析法6、色層分離法柱層析、紙層析、薄層層析。3、蒸餾法29紙層析方法原理原理：紙上色譜分離法是根據(jù)不同物質(zhì)在固定相和流動相間的（溶解度）分配比不同而進行分離的。固定相：濾紙——利用紙上吸著的水分(一般的紙吸著約等于自身質(zhì)量20％的水分)流動相（展開劑）：有機溶劑簡單裝置如下圖操作：點樣、展開、干燥、顯色、定性和定量原點愈小愈好，一般直徑以2～3mm為宜。紙層析方法原理原理：紙上色譜分離法是根據(jù)不同物質(zhì)在固定相和流30紙上色譜分離裝置1.層析筒2.濾紙3.原點4.展開劑5.前沿6、7.斑點紙上色譜分離裝置1.層析筒31展開方式上行法：展開速度慢、容易達到平衡，分離效果好下行法：展開速度快、適用于易分離的組分分離雙向法：使用兩種展開劑、90度展開、適用于難分離的混合物的分離徑向層析：圓形濾紙，2個培養(yǎng)皿，適用于Rf相差較大的組分的分離。展開方式上行法：展開速度慢、容易達到平衡，分離效果好32比移值比移值：Rf＝a／ba為斑點中心到原點的距離cmb為溶劑前沿到原點的距離cmRf值最大等于1，最小等于0Rf值是衡量各組分的分離情況的數(shù)值Rf值相差越大，分離效果越好使用Rf值定性；掃描光譜定性比移值比移值：Rf＝a／b33討論：Rf與組分性質(zhì)、流動相及溶解度有關。極性組分→易保留，Rf?。鲃酉鄻O性↑,Rf↑）非極性組分→易流出，Rf大（流動相極性↑,Rf↓）討論：34應用甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分離展開劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：2顯色：茚三酮葡萄糖、麥芽糖和木糖混合糖類的分離展開劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：5顯色：噴硝酸銀氨溶液，出現(xiàn)Ag的褐色斑點。定性：葡萄糖的Rf為0.16，麥芽糖的Rf為0.11,木糖的Rf是0.28。應用甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分離35薄層色譜法的特點設備簡單，操作方便?；旌衔锏姆蛛x情況可觀察，可保存。比紙色譜快速。薄層色譜一般只需十幾分鐘或幾十分鐘。使用無機吸附劑，薄層色譜可以采用腐蝕性的顯色劑。對于難以檢出的化合物，可以噴以濃硫酸，然后小心加熱，使有機物碳化，顯棕色斑點。固定相的選擇，比紙色譜更靈活。流動相的選擇，比氣相色譜靈活。薄層色譜法的特點設備簡單，操作方便。36薄層色譜法的特點比紙色譜法斑點的擴散作用小，斑點比較密集，檢驗靈敏度較高。適于分析小量樣品(一般到微克級)，也適于大量樣品的分離（可以分離出幾毫克甚至幾十毫克組分）。適于分析熱不穩(wěn)定，難揮發(fā)的樣品。薄層色譜法的特點比紙色譜法斑點的擴散作用小，斑點比較密集，檢37方法原理原理：薄層色譜分離法是將固定相吸附劑均勻地涂在玻璃上制成薄層板，試樣中的各組分在固定相和作為展開劑的流動相之間不斷地發(fā)生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配過程。不同物質(zhì)上升的距離不一樣而形成相互分開的斑點從而達到分離。操作方法：同紙上色譜法方法原理原理：薄層色譜分離法是將固定相吸附劑均勻地涂在玻璃38點樣要求配制樣品的溶劑高度揮發(fā)性和盡可能非極性，否則易使斑點擴展。采用多次點加法，第二次點加時應待前一次點加的溶劑揮發(fā)后再進行。點樣量應適中，過載會引起斑點拖尾，分離度變差，以最小檢測量的幾倍～幾十倍為宜。手工點樣工具：定容玻璃毛細管（1–5ul），微量注射器。點樣39展開方法展開缸和展開槽展開展開方法展開缸和展開槽展開40展開方式多數(shù)采用直線形上行展開，薄層板水平角度以75為最佳。展開距離一般為10-15cm。多次展開——一次展開未達滿意分離時，可將薄層板干燥后再次用同一種溶劑展開，可重復多次，直到混合物分離為止。分步展開——混合物性質(zhì)差別較大時，一種流動相不能有效分離時，可用不同溶劑依次展開不同距離。連續(xù)展開——使到達薄層上緣的溶劑不斷蒸發(fā)，連續(xù)展開以增加展開距離。因無溶劑前沿，需要有個參照物同時展開，以計算相對保留值。二維展開——在兩個垂直的方向上進行展開。將樣品點在薄層板的一個角上，展開適當距離后，揮干溶劑，再將薄層板以與原展開方向成90的方向進行展開。展開方式41固定相和展開劑1.固定相：（1）硅膠：微酸性極性固定相，適用于酸性、中性物質(zhì)分離（可以制備成酸度不同或堿性硅膠擴大使用范圍）（2）氧化鋁：堿性極性固定相，適用于堿性、中性物質(zhì)分離（可以制備成中性或酸性氧化鋁擴大使用范圍）（3）聚酰胺：含有酰胺基極性固定相，適用于酚類、醇類化合物的分離（4）纖維素：含有羥基的極性固定相，適用于分離親水性物質(zhì)硅膠GF254：硅膠中既含有煅石膏（G表示）又含熒光指示劑（F表示），在254nm紫外光照射下呈黃綠色熒光。

根據(jù)制備方法不同，吸附劑又可以分為不同的活性，如：硅膠和氧化鋁可以分為五級固定相和展開劑1.固定相：42增強活度級別含水量（％）吸附力硅膠氧化鋁Ⅰ__Ⅱ103Ⅲ126Ⅳ1510Ⅴ2015

硅膠、氧化鋁活度分級及其與含水量的關系

增強增強活度級別含水量（％）吸附力硅膠氧化鋁Ⅰ__Ⅱ103Ⅲ1243展開劑展開劑對被分離物質(zhì)有一定的解吸能力和溶解度。展開劑展開劑對被分離物質(zhì)有一定的解吸能力和溶解度。44吸附劑和展開劑的一般選擇原則是：非極性組分的分離選用活性強的吸附劑，用非極性展開劑；極性組分的分離，選用活性弱的吸附劑，用極性展開劑。實際工作中要經(jīng)過多次實驗來確定。吸附劑和展開劑的一般選擇原則是：非極性組分的分離選用活性強的45流動相選擇時需考慮的情況一些溶劑如氯仿、乙醚一般含有微量乙醇作保護劑，有時需重蒸除去乙醇。許多溶劑有吸濕性，使溶劑含水量不一致，導致實驗難以重現(xiàn)。溶劑儲藏時間和條件對溶劑質(zhì)量影響，應注意出廠日期?；旌狭鲃酉嘟M分之間（或雜質(zhì)）可能發(fā)生相互作用。對于易揮發(fā)的溶劑，難于配制穩(wěn)定組成的流動相。要求操作格外小心，同時混合流動相不應重復使用。若出現(xiàn)斑點拖尾，可向流動相中加少量水，或降低薄層活性，有利于改善分離。流動相選擇時需考慮的情況46薄層裂口：一則可能是因為硅膠的比例太大，二則可能是，板子要在常溫下晾干后，再在烘箱中活化。如果鋪完不久就在較高溫度下，裂口的幾率就比較高。薄層裂口：一則可能是因為硅膠的比例太大，二則可能是，板子要在47邊緣效應：同一物質(zhì)在同一薄層板上出現(xiàn)中間部分的Rf值比邊緣部分的Rf值小。（邊緣的溶劑蒸發(fā)比中間的快

）克服的辦法：

（1）展開前預飽和。（2）采取單一的展開劑代替混合展開劑。

（3）采取共沸混合展開劑代替一般混合展開劑。

（4）在展開缸內(nèi)壁（或在薄板后部）粘一浸濕展開劑的濾紙條。

（5）點樣時避免點在邊緣

。

（6）采用容積較小或密封的展開缸。（7）展開前將板子的兩邊邊緣的硅膠用刮刀均勻除掉一窄條（約1-2毫米），使之露出玻璃邊。（8）和標準樣品比對，而不是僅僅看Rf值。

邊緣效應：克服的辦法：

（1）展開前預飽和。48展開中預飽和中(a)飽和；(b)展開展開中預飽和中(a)飽和；(b)展開49斑點定位方法光學檢出法

——紫外光下顯示熒光或熒光淬滅蒸氣檢出法碘蒸氣法——靈敏、簡便，通用。將碘結晶放在密封的展開缸中，使缸內(nèi)充滿紫色的碘蒸氣。將展開后的板揮干溶劑置碘缸中至薄層色譜上出現(xiàn)黃褐色斑點（大多數(shù)有機化合物吸附碘蒸氣后顯示不同程度的黃褐色斑點）。放置時間不宜太長，否則背景吸附劑也吸附碘，使信噪比降低。用針頭將斑點標記下來，放在通風處使碘揮發(fā)。濃氨水等

試劑顯色法斑點定位方法50應用硅膠G(含煅石膏作粘合劑)薄層，適當展開劑分離各種有機磷農(nóng)藥。用硅膠G薄層，以丙酮—氯仿〔6：94)為展開劑，分離和測定食品中黃曲霉B1等致癌物質(zhì)。定性：Rf值；板上化學反應；斑點的紫外或可見吸收光譜圖；TLC-付里葉變換IR聯(lián)用等。定量方法：刮下洗脫；薄層掃描；目視半定量。應用硅膠G(含煅石膏作粘合劑)薄層，適當展開劑分離各種有機磷51高效薄層色譜法（HPTLC）采用更細更均勻的固定相點樣、展開、測定，儀器化操作分離效率、靈敏度、精密度更高測定銀杏葉中銀杏內(nèi)酯A、B、CHPTLC檢測茶葉中的農(nóng)藥殘留高效薄層色譜法（HPTLC）測定銀杏葉中銀杏內(nèi)酯A、B、C527、濃縮（提取凈化后對凈化液）常壓濃縮法；減壓濃縮法；K-D濃縮儀，旋轉蒸發(fā)器氮氣吹干濃縮；冷凍干燥濃縮8、衍生化7、濃縮（提取凈化后對凈化液）53現(xiàn)代食品分析技術—學位課新的樣品預處理技術現(xiàn)代儀器分析技術生化技術化學計量學現(xiàn)代食品分析技術—學位課新的樣品預處理技術54課程內(nèi)容：講課+實驗1、概述；樣品的采集與制備；樣品預處理技術（微波消解、SPE、SPME、濃縮、衍生等）；平面色譜技術；2、ELISA法（AFTB1檢測）；速測卡法、酶抑制率法（蔬菜中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的快速檢測）；電位分析法與電導分析法及應用；3、原子吸收光譜法與原子熒光法及其在食品分析中的應用；4、氣相色譜法、高效液相色譜法及其在食品分析中的應用；5、紫外-可見分光光度法及其在食品分析中的應用；6、熒光分析法及其在食品分析中的應用；7、紅外光譜法及其在食品分析中的應用；8、質(zhì)譜法，綜合譜圖解析。課程內(nèi)容：講課+實驗55參考書：《現(xiàn)代食品分析新技術》陳家華編化工出版社《現(xiàn)代儀器分析》（第二版）劉約權主編高等教育出版社《食品分析》（第二版）王永華主編中國輕工業(yè)出版社食品伙伴網(wǎng)/

儀器信息網(wǎng)/參考書：56一、概述1、食品分析的內(nèi)容2、食品分析方法3、分析方法的選擇4、食品分析發(fā)展方向二、食品樣品的采集、制備與保存現(xiàn)代食品分析技術教學課件57三、樣品預處理1、有機物破壞法干法灰化濕法消化微波密閉消解技術優(yōu)點、原理、方法的建立：①樣品的稱祥量②分解試樣所用酸的種類及用量③微波加熱的功率與時間（壓力與溫度的設置）三、樣品預處理582、提取法浸提法（對固態(tài)樣）超聲提取技術；微波輔助提?。∕AE）技術；加速溶劑萃取(ASE)溶劑萃取法（對液態(tài)樣品）超臨界流體萃取Supercriticalfluidextraction，SCFE特點與應用固相萃?。⊿PE）固相微萃取技術（SPME）2、提取法59固相萃取

SolidPhaseExtraction,SPE固相萃?。菏墙臧l(fā)展起來一種樣品預處理技術，由液固萃取和柱液相色譜技術結合發(fā)展而來,主要用于樣品的分離、凈化和濃縮。廣泛應用在醫(yī)藥、食品、環(huán)保、商檢、農(nóng)殘等領域。固相萃取

SolidPhaseExtraction,60表述1：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃取過程中，固相對分析物的吸附力大于樣品母液，當樣品通過固相萃取柱時，分析物被吸附在固體表面，其他組分則隨樣品母液通過柱子，最后用適當?shù)娜軇⒎治鑫锩撓聛?。表?：固相萃取是一種基于液相色譜分離機制的樣品前處理方法。是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附，與樣品中的基體和干擾化合物分離，然后用洗脫液洗脫，從而達到分離與凈化目標化合物的目的。固相萃取原理表述1：固相萃取是一個包括液相和固相的物理萃取過程。在固相萃61固相萃取儀固相萃取儀62固相萃取儀SPE裝置由SPE小柱和輔件構成。SPE小柱：由三部分組成，柱管、燒結墊和填料。SPE輔件：一般有真空系統(tǒng)、真空泵、吹干裝置、惰性氣源、大容量采樣器和緩沖瓶。

固相萃取儀SPE裝置由SPE小柱和輔件構成。63SPE操作步驟

1.柱的預處理（固定相活化

）

為了獲得高的回收率和良好的重現(xiàn)性，固相萃取柱在使用之前必須用適當?shù)娜軇┻M行預處理，預處理除去填料中可能存在的雜質(zhì)，另一個目的是使填料溶劑化（潤濕）。SPE操作步驟1.柱的預處理（固定相活化）

為了64SPE操作步驟2.上樣

預處理后，試樣溶液被加至并以一定的流速通過柱子。在該步驟分析物被保留在吸附劑上。SPE操作步驟2.上樣

預處理后，試樣溶液被加至并以65SPE操作步驟3.柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅分析物被吸附在柱子上，一些雜質(zhì)也同時被吸附，選擇適當?shù)娜軇瑢⒏蓴_組分洗脫下來，同時保持分析物仍留在柱上。SPE操作步驟3.柱的洗滌

在樣品通過萃取柱時，不僅66SPE操作步驟4.分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫在收集管中，為了提高分析物的濃度或為以后分析調(diào)整溶劑性質(zhì)，可以把收集到的分析物溶液用氮氣吹干，再溶于小體積適當?shù)娜軇┲?。SPE操作步驟4.分析物的洗脫

用洗脫劑將分析物洗脫67過柱方式過柱方式68SPE的分離模式反相固相萃取正相固相萃取離子交換固相萃?、訇庪x子交換②陽離子交換流動相：極性（水溶液）或中等極性固定相：非極性。分離對象：中等到非極性物質(zhì)。

SPE的分離模式反相固相萃?、訇庪x子交換流動相：極性（水69固相萃取填料常用的正相吸附劑有硅膠、CN、NH2。反相SPE采用化學鍵合C18（硅膠上接十八烷基）、C8等。SCX（硅膠上接磺酸鈉鹽，陽離子交換）固相萃取填料常用的正相吸附劑有硅膠、CN、NH2。70固定相的選擇將取決于分析物質(zhì)和樣品溶劑的性質(zhì)。

選擇極性相似的固定相。正相固定相如CN、Si、NH2都是極性的，用來保留（萃?。O性物質(zhì)。而C18、C8、PH等是反相固定相，用來保留（萃取）非極性分析物。當分析物極性適中時，正、反相固定相都可使用。

固定相的選擇還受樣品溶劑強度的制約，弱溶劑會增強分析物在吸附劑上的保留，樣品溶劑強度相對該固定相應該較弱。

對于正相和反相來說，組分在固定相上的保留或洗脫直接與溶劑極性有關，溶劑的極性決定溶劑的強度。在洗脫被保留組分時，強溶劑的用量比弱溶劑少。對于正相固定相，溶劑強度隨其極性增加而增加。

對于反相固定相，溶劑強度隨其非極性增加而增加

離子交換固定相的行為更多地取決于溶劑的pH值、離子強度和反離子強度，而與溶劑強度關系不大。固定相的選擇將取決于分析物質(zhì)和樣品溶劑的性質(zhì)。

選擇71液體樣品最好還要過濾，防止堵塞柱子。液面的問題，要求在液面下降到篩板時換加不同溶劑，加得太晚，會使填料中干涸產(chǎn)生氣泡，相反，如果加得太早，會使加入溶液和在篩板上的原有溶液混合，產(chǎn)生一個無法預料極性的新洗脫液。也有時干脆每次都做到抽空溶液或淋洗后抽干。填料的裝填松緊問題及填料的質(zhì)量穩(wěn)定問題，注意填料的生產(chǎn)廠家及生產(chǎn)批次。盡量慢，最好還是重力過柱。填料量夠用就行。固相萃取柱最好只用一次。并不能完全取代液液萃取。液體樣品最好還要過濾，防止堵塞柱子。72固相萃取的優(yōu)點

與傳統(tǒng)的液-液萃取相比，SPE具有的優(yōu)點：可以顯著減少溶劑的用量。避免乳化現(xiàn)象，萃取回收率高，重現(xiàn)性好?？焖?，一般來說，可批量進行?？蛇x擇的固相萃取填料種類多，應用范圍廣。易于實現(xiàn)自動化。固相萃取的優(yōu)點與傳統(tǒng)的液-液萃取相比，SPE具有的73固相萃取的應用SPE大多數(shù)用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化其中的半揮發(fā)性和不揮發(fā)性化合物，也可用于固體樣品，但必須先處理成液體。SPE既可用于復雜樣品中微量或痕量目標化合物的提取，又可用于目標化合物凈化與富集，是目前殘留分析中樣品前處理的主流技術之一。目前國內(nèi)主要應用在水中多環(huán)芳烴（PAHs）和多氯聯(lián)苯（PCBs）等有機物質(zhì)分析，水果、蔬菜及食品中農(nóng)藥和除草劑殘留分析，抗生素分析，臨床藥物分析等方面。

固相萃取的應用SPE大多數(shù)用來處理液體樣品，萃取、濃縮和凈化74應用舉例：應用舉例：75樣品預處理技術的革命——

固相微萃取（SPME）技術克服了以前傳統(tǒng)的樣品預處理技術的缺陷，它無需溶劑和復雜裝置，它能直接從液體或氣體樣品中采集揮發(fā)和非揮發(fā)性的化合物，可以直接在GC，GC/MS和HPLC上分析。有手動和自動進樣兩種。

屬于非溶劑型萃取法樣品預處理技術的革命——

固相微萃取（SPME）技術克服了76關鍵：石英纖維上涂高分子液膜原則：目標化合物是非極性時選擇非極性涂層；目標化合物是極性時選擇極性涂層。非完全萃取

嚴格控制操作條件，如取樣時間和溫度，萃取頭浸入深度，樣品瓶或頂空瓶體積保持一致。

關鍵：石英纖維上涂高分子液膜非完全萃取嚴格控制操作條件，如77現(xiàn)代食品分析技術教學課件78根據(jù)分析物的分子量和極性選擇萃取頭：小分子量或揮發(fā)性的化合物通常選用100μm非極性的聚二甲基硅氧烷（PDMS）萃取頭大分子量或半揮發(fā)性的化合物通常選用30μm或7μmPDMS萃取頭極性半揮發(fā)性的樣品通常選用85μm極性的聚丙烯酸酯（PA）萃取頭極性揮發(fā)性的樣品（如乙醇、胺類）選用65μmPDMS/DVB（二乙烯苯）萃取頭

根據(jù)分析物的分子量和極性選擇萃取頭：79特點

簡單：操作方便，只需按動手柄。集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體。快速：可以節(jié)省樣品預處理的70%時間。經(jīng)濟：無需溶劑及注射器，每個萃取頭可以反復使用50次以上。無毒害：因為無需溶劑。適用性強：可以隨身攜帶，現(xiàn)場采樣，并可在任何型號的GC和HPLE儀器上直接進樣。

特點80SPME應用環(huán)境污染物、農(nóng)藥、食品飲料及生物物質(zhì)的分離與富集。例如，苯及其同系物、多環(huán)芳烴、硝基苯、氯代烷烴、多氯聯(lián)苯、有機磷和有機氯農(nóng)藥的分離。飲用水中揮發(fā)性有機物，食品中的香料、添加劑和填充劑等的分離。SPME應用813、蒸餾法常壓蒸餾；減壓蒸餾；水蒸氣蒸餾；吹掃捕集頂空制樣4、化學分離法磺化法和皂化法；沉淀分離法5、透析法6、色層分離法柱層析、紙層析、薄層層析。3、蒸餾法82紙層析方法原理原理：紙上色譜分離法是根據(jù)不同物質(zhì)在固定相和流動相間的（溶解度）分配比不同而進行分離的。固定相：濾紙——利用紙上吸著的水分(一般的紙吸著約等于自身質(zhì)量20％的水分)流動相（展開劑）：有機溶劑簡單裝置如下圖操作：點樣、展開、干燥、顯色、定性和定量原點愈小愈好，一般直徑以2～3mm為宜。紙層析方法原理原理：紙上色譜分離法是根據(jù)不同物質(zhì)在固定相和流83紙上色譜分離裝置1.層析筒2.濾紙3.原點4.展開劑5.前沿6、7.斑點紙上色譜分離裝置1.層析筒84展開方式上行法：展開速度慢、容易達到平衡，分離效果好下行法：展開速度快、適用于易分離的組分分離雙向法：使用兩種展開劑、90度展開、適用于難分離的混合物的分離徑向層析：圓形濾紙，2個培養(yǎng)皿，適用于Rf相差較大的組分的分離。展開方式上行法：展開速度慢、容易達到平衡，分離效果好85比移值比移值：Rf＝a／ba為斑點中心到原點的距離cmb為溶劑前沿到原點的距離cmRf值最大等于1，最小等于0Rf值是衡量各組分的分離情況的數(shù)值Rf值相差越大，分離效果越好使用Rf值定性；掃描光譜定性比移值比移值：Rf＝a／b86討論：Rf與組分性質(zhì)、流動相及溶解度有關。極性組分→易保留，Rf?。鲃酉鄻O性↑,Rf↑）非極性組分→易流出，Rf大（流動相極性↑,Rf↓）討論：87應用甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分離展開劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：2顯色：茚三酮葡萄糖、麥芽糖和木糖混合糖類的分離展開劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：5顯色：噴硝酸銀氨溶液，出現(xiàn)Ag的褐色斑點。定性：葡萄糖的Rf為0.16，麥芽糖的Rf為0.11,木糖的Rf是0.28。應用甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分離88薄層色譜法的特點設備簡單，操作方便?；旌衔锏姆蛛x情況可觀察，可保存。比紙色譜快速。薄層色譜一般只需十幾分鐘或幾十分鐘。使用無機吸附劑，薄層色譜可以采用腐蝕性的顯色劑。對于難以檢出的化合物，可以噴以濃硫酸，然后小心加熱，使有機物碳化，顯棕色斑點。固定相的選擇，比紙色譜更靈活。流動相的選擇，比氣相色譜靈活。薄層色譜法的特點設備簡單，操作方便。89薄層色譜法的特點比紙色譜法斑點的擴散作用小，斑點比較密集，檢驗靈敏度較高。適于分析小量樣品(一般到微克級)，也適于大量樣品的分離（可以分離出幾毫克甚至幾十毫克組分）。適于分析熱不穩(wěn)定，難揮發(fā)的樣品。薄層色譜法的特點比紙色譜法斑點的擴散作用小，斑點比較密集，檢90方法原理原理：薄層色譜分離法是將固定相吸附劑均勻地涂在玻璃上制成薄層板，試樣中的各組分在固定相和作為展開劑的流動相之間不斷地發(fā)生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配過程。不同物質(zhì)上升的距離不一樣而形成相互分開的斑點從而達到分離。操作方法：同紙上色譜法方法原理原理：薄層色譜分離法是將固定相吸附劑均勻地涂在玻璃91點樣要求配制樣品的溶劑高度揮發(fā)性和盡可能非極性，否則易使斑點擴展。采用多次點加法，第二次點加時應待前一次點加的溶劑揮發(fā)后再進行。點樣量應適中，過載會引起斑點拖尾，分離度變差，以最小檢測量的幾倍～幾十倍為宜。手工點樣工具：定容玻璃毛細管（1–5ul），微量注射器。點樣92展開方法展開缸和展開槽展開展開方法展開缸和展開槽展開93展開方式多數(shù)采用直線形上行展開，薄層板水平角度以75為最佳。展開距離一般為10-15cm。多次展開——一次展開未達滿意分離時，可將薄層板干燥后再次用同一種溶劑展開，可重復多次，直到混合物分離為止。分步展開——混合物性質(zhì)差別較大時，一種流動相不能有效分離時，可用不同溶劑依次展開不同距離。連續(xù)展開——使到達薄層上緣的溶劑不斷蒸發(fā)，連續(xù)展開以增加展開距離。因無溶劑前沿，需要有個參照物同時展開，以計算相對保留值。二維展開——在兩個垂直的方向上進行展開。將樣品點在薄層板的一個角上，展開適當距離后，揮干溶劑，再將薄層板以與原展開方向成90的方向進行展開。展開方式94固定相和展開劑1.固定相：（1）硅膠：微酸性極性固定相，適用于酸性、中性物質(zhì)分離（可以制備成酸度不同或堿性硅膠擴大使用范圍）（2）氧化鋁：堿性極性固定相，適用于堿性、中性物質(zhì)分離（可以制備成中性或酸性氧化鋁擴大使用范圍）（3）聚酰胺：含有酰胺基極性固定相，適用于酚類、醇類化合物的分離（4）纖維素：含有羥基的極性固定相，適用于分離親水性物質(zhì)硅膠GF254：硅膠中既含有煅石膏（G表示）又含熒光指示劑（F表示），在254nm紫外光照射下呈黃綠色熒光。

根據(jù)制備方法不同，吸附劑又可以分為不同的活性，如：硅膠和氧化鋁可以分為五級固定相和展開劑1.固定相：95增強活度級別含水量（％）吸附力硅膠氧化鋁Ⅰ__Ⅱ103Ⅲ