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1、第二章 快速的样品前处理技术,基本概念 一般方法 固相萃取和固相微萃取技术 微波溶样技术 其他技术,基本概念,样品前处理=样品制备 样本分析测定前的一系列准备工作，包括：样本的整理、清洗、匀化、缩分、粉碎、匀浆、消化、提取、净化、浓缩、衍生化等,一般方法,提取：待测组分与样品分离的过程 静置法、匀浆法、振荡提取法、专用装置提取法等 净化：待测组分与杂质分离的过程 固相萃取法、液液分配法、化学处理法、低温冷冻净化法等 浓缩 旋转蒸发、氮气吹干,固相萃取和固相微萃取技术Solid Phase Extraction SPE And Solid phase Micro-Extraction SPME,
2、SPE是发展于上世纪70年代的一种样品预处理技术，主要用于样品的分离、净化和浓缩 一个液-固的物理萃取过程。在SPE过程中，固相对分析物的吸附力大于样品母液，当样品通过SPE柱时，分析物被吸附在固体表面，其他组分则随样液通过柱子，最后用适当的溶剂将分析物脱下来 在2003版的“食品卫生检测方法”标准系列中，有很多项目，尤其是农药项目的前处理普遍使用了固相萃取技术,经典的真空固相萃取装置,SPE的分类及一般操作程序,正相固相萃取所用的吸附剂都是极性的取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的极性官能团之间相互作用，其中包括了氢键，键相互作用，偶极偶极相互作用和偶极诱导偶极相互作用以及其他的极性极
3、性作用。 反相固相萃取所用的吸附剂和目标化合物通常是非极性的或极性较弱的，主要是靠非极性非极性相互作用，是范德华力或色散力。 离子交换固相萃取是靠目标化合物与吸附剂之间的相互作用是静电吸引力 固相萃取的一般操作程序：活化吸附剂、上样、洗涤和洗脱,课后思考题,请比较2003年前后农残检测方法标准中的样品预处理步骤，并谈谈采用SPE后，检测时间可缩短至多少？（是指从样品预处理到最后检测结果出来）,SPE的操作,SPE的操作,试样20g,加入内标，剧烈摇均后放置10min,萃取,丙酮15ml,液-液萃取：电磁搅拌2min+15min； 静置分层（时间视情况而定）,水300ml NaCl3g 正己烷3
4、.5ml,小心吸取获得有机相,40摄氏度，氮气吹干,乙酸乙酯溶解,GC/MS,微量液-液萃取操作步骤,SPME的发展历史,在SPE基础上，迅速发展的新型的、环境友好的样品前处理技术 具有便于实现自动化、易于与色谱、电泳等高效分离检测手段联用等突出的优点 1989年，Pawliszyn 提出 1993年，商品化Fiber-SPME 1993年， In-Tube-SPME -GC 1996年，商品化Fiber-SPME-HPLC 1997年，商品化Fiber-SPME-GC 1997年， In-Tube-SPME-HPLC 1999年，Pat Sandra 提出SBSE技术 2001年，一种新形式
5、In-Tube SPME-GC,SPME装置,装置外型如一只微量进样器，由手柄（holder）和萃取头或纤维头（fiber）两部分构成，萃取头是一根1长，涂有吸附剂（萃取相）的熔融纤维，接在不锈钢丝上，外套细不锈钢管（保护纤维不被折断），纤维头在钢管内可伸缩或进出，细不锈钢管可穿透橡胶或塑料垫片进行取样或进样。手柄用于安装或固定萃取头，可永远使用,SPEM原理,当萃取达到平衡时，进入萃取相的分析物的量为：N=KfsV1CoV2/KfsV1+V2其中，Co为萃取前分析物在样品中的浓度；Kfs为分析物在萃取相和试样间的分配系数； V1 为萃取相的体积；V2为样品的体积 萃取原理： 相似相溶机理,F
6、iber-SPME-HPLC,课后思考题,SPE、SPME与液-液萃取相比，有何优点？ 在应用上，有何局限,固体萃取和液液萃取相比，其长处在于方便和消耗试剂少，短处在于批次间的重复性难以保证 固相萃取对液体样品有其额外的苛刻要求 SPME的一次提取水平大大低于常用的液-液萃取方法，但绝对进样量一般大于液-液萃取方法，灵敏度很高，也易于掌握，在一个简单过程中同时完成了取样、萃取和富集 SPME商品化纤维种类较少，且容易破碎,优缺点,微波溶样技术,大多数样品是用液体状态进行定量分析的，因此,溶样技术的改革仍是分析化学中的重大研究课题 微波溶样技术是使用微波加速酸消化的一种技术，速度是常规消化法的1
7、0-100倍 特点： 溶样速度快 溶样效果好、重现性好 操作简便、安全、易于控制和自动化 不易污染或损失,微波溶样技术,分子内加热原理，离子传导和偶极旋转机理同时起作用 样品消化过程的运行参数选择非常重要 样品用量、酸用量、消化的温度、压力及微波的输出功率等因素 起始温度升温时间保温时间及磁控管的最大输出功率选择应根据样品与酸液之间反应的剧烈程度而定,思考题,微波溶样技术可用于哪些检测项目上？,其他技术,使用含有干粉培养基和冷水可溶性凝胶的细菌培养平板进行微生物测定减少了培养基配置的时间 涂抹棒快速取样技术 疏水性栅格滤膜过滤样品微生物检测时，方便计数 采用分子印迹或亲和层析快速捕捉目标物,图
8、示【大肠菌群】,1,2,3,4,5,6,平面,凹面,大肠菌群测试片,是一种预先制备好的培养基系统，含有VRB 培养基，冷水可溶性凝胶和TTC指示剂，可增强菌落计数效果。表面覆盖的胶膜，可截留发酵乳糖的大肠菌群产生的气体。培养结束后计数红点周围有气泡的菌落为大肠菌群数。,培养24h 2h后应立即计数，可目测、用标准菌落计数器、显微镜、或自动判读仪来计数。红色有气泡的菌落确认为大肠菌群数。培养圆形面积边缘上及边缘以外的菌落不作计数。当培养区域出现大量气泡，大量不明显小菌落或培养区呈暗红色三种情况，表明大肠菌群的浓度较高，需要进一步稀释样品来获得准确的读数。,3MTM快速涂抹棒（Quick Swab
9、),干式取样 当待测表面潮湿时,1. 标记每个涂抹棒,2. 拧扭管子使球茎末端和涂抹棒管相连处分开,3. 30度角缓慢并全面涂抹待测表面,每涂抹一次注意翻转涂抹棒头的方向,4. 取样后, 完整地把涂抹棒放回管中,5. 用大拇指掰断球茎中的红色阀门, 听到啪的一声, 阀门打开, Leetheen 肉汤流入管中和浸湿涂抹棒,6. 用力挤压球茎末端, 使Leetheen 肉汤流入管中,7. 在实验室里, 充分振荡涂抹棒至少10分钟, 使菌与涂抹棒分离,8. 在管壁上挤拧出涂抹棒头上的内容物, 按通常工业用标准方法处置弃去涂抹棒,9. 小心地倾注管中的全部内容物到3M PetrifilmTM测试片上,
10、10. 按包装内说明培养测试片,3MTM快速涂抹棒（Quick Swab),湿式取样 当待测表面干燥时,1. 标记每个涂抹棒,4. 拧扭管子使球茎末端和涂抹棒管相连处分开,5. 30度角缓慢并全面涂抹待测表面,每涂抹一次注意翻转涂抹棒头的方向,6. 取样后, 完整地把涂抹棒放回管中,2. 用大拇指掰断球茎中的红色阀门, 听到啪的一声, 阀门打开, Leetheen 肉汤流入管中和浸湿涂抹棒,3. 用力挤压球茎末端, 使Leetheen 肉汤流入管中,7. 在实验室里, 充分振荡涂抹棒至少10分钟, 使菌与涂抹棒分离,8. 在管壁上挤拧出涂抹棒头上的内容物, 按通常工业用标准方法处置弃去涂抹棒,
11、9. 小心地倾注管中的全部内容物到3M PetrifilmTM测试片上,10. 按包装内说明培养测试片,Hygicult 琼脂载片是一块两面覆有为特定细菌生长的琼脂培养基的塑料载片并根据欧盟（EU）相关法规而设计，用来检测各类表面、原材料、食品原料中的微生物（菌落总数、大肠菌群、霉菌和酵母菌）存在状况（其使用不会影响被采样本的质量）。该培养基上另含有吐温和卵磷脂以中和残留的消毒剂对微生物生长的影响。,Hygicult琼脂载片检测微生物介绍,TPC：菌落总数 CF：大肠菌群 E：大肠杆菌 Y&F：霉菌和酵母,操作步骤,接种,培养,判读,第一步,第二步,第三步,其他几种微生物菌落生长情况及结果判读,TPC E E/beta-GUR Y&F 细菌总数 肠杆菌科 大肠杆菌 酵母菌&真菌,