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样品前处理

冰饼兵

2023/09/13

食品常规理化分析

样品前处理对分析检测实验员来说是至关重要的一环，其占据整个分析过程的60%以上的时间，主要的分析误差也是来自样品前处理环节。
首先必须讲解的是微量样品前处理技术，毕竟微量样品前处理更需要技巧。（主要是固相萃取技术哦！）
针头过滤器、超速离心是除去固体颗粒的微量样品前处理技术，而固相萃取（Solid-phaseextraction，SPE）和固相微萃取（Solid-phasemicro extraction，SPME）是两种从各类复杂样品中提取净化微量待测组分的新技术，它们具有分离速度快、操作简单、萃取效率高、无乳化等特点，在环境分析、药物分析、形态分析等方面有广泛应用，尤其适用色谱分析样品前处理。
分析样品制备技术：将采集样品转化为适合（色谱）分析测定的形态
（1）固相萃取：
它的优点是：节省时间，交叉污染机会小，重现性好，回收率高，特别适用于微量试液处理。
固相萃取的关键是根据样品的性质正确选择固相萃取小柱及洗脱条件。
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活化（再生）加样洗涤洗脱
（2）固相微萃取
固相微萃取集“采样、萃取、浓缩、进样”于一体，能够与气相色谱或高效液相色谱仪联用样品前处理技术。
※与SPE 相比SPME具有以下优点：
(1)不使用有机溶剂萃取，降低了成本，避免了二次污染；
(2)操作时间短，从萃取进样到分析结束不足1h；
(3)样品用量少，几mL～几十mL；
(4)操作简便，可减少待测组分的挥发损失；
(5)检测限达 μg/L～ng/L水平；
(6)适于挥发性有机物、半挥发性有机物及不具挥发性的有机物。
固相微萃取的使用：关键在于“纤维头的选择”，这种情况类似于色谱柱的选择，主要根据分析对象的分子量和极性。固相微处理技术适用于气体、水样、生物样品（如，血、尿、体液等）的萃取提取。
固相微萃取技术条件的选择：
纤维表面固定相

表1常用固定相和适用范围
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固相微萃取法在农药残留分析中的应用

表2 SPME法在农药残留分析中的应用
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Duang！你最关心的蛋白质样品前处理！
蛋白质的分离、纯化对蛋白质结构功能研究具有重要意义，蛋白质分离技术是利用蛋白质的特性，如，溶解度、分子质量大小、等电点、吸附特性和其它离子的生物亲和力等的不同，选择合适的分离模式并建立最佳的纯化方法。常用的分离方法包括沉淀法、色谱法和电泳及毛细管电泳。
几种方法供你选择！
（1）沉淀法
利用蛋白质在溶液中的不同溶解度。蛋白质的溶解度取决于分子中氨基酸的类型和电荷数，通过改变缓冲液pH值、离子强度、介电常数或温度而改变蛋白质的溶解度。主要使用的沉淀分离技术有盐析、等电点沉淀、溶剂分级分离。
（2）透析法
利用半透膜只允许小分子透过而大分子不能透过的原理来分离溶液中的蛋白质。通常至少需要12h。
（3）超滤法
采用半透膜在一定压力下，按照分子质量大小分离溶质的一门技术。与透析相似，但速度快得多。
蛋白质的构成成分：氨基酸前处理
1.氨基酸的分离和检测手段，以往用化学分析法、层析法、比色法、气相色谱法、氨基酸自动分析仪。
2.随着高效液相色谱及填料的发展，HPLC在氨基酸检测方面显示了其特有的优越性，但大多数氨基酸无紫外吸收和荧光发射特性，为提高分析检测灵敏度和分离选择特性，通常将氨基酸衍生，衍生方式有柱前衍生法与柱后衍生法。
3.HPLC与各种衍生相结合的氨基酸分析技术，构成了具有广泛适用性的现代氨基酸分析技术。
样品处理
测定蛋白质中的总氨基酸，必须先把蛋白质水解成游离氨基酸。可采用酸水解、碱水解和酶水解方法，其中以酸水解法应用最广泛。
（1）酸水解
条件：常用硫酸或盐酸进行水解。一般用6mol/LHCl，4mol/LH2SO4煮沸回流24小时左右。
优点：
可蒸发除去盐酸，水解彻底，终产物为L-α-氨基酸，产物单
一，无消旋现象。
缺点：
色氨酸破坏，丝氨酸和苏氨酸有一小部分被水解，同时天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下来。
（2）碱水解
条件：
分析色氨酸可采用碱水解法，一般与5mol/L NaOH煮沸10～20小时。
优点：
水解彻底，色氨酸不被破坏，水解液清亮。
缺点：
产生消旋产物，破坏的氨基酸多。
（3）酶水解
某些氨基酸对酸或碱不稳定，在酸或碱水解时易被破坏，某些蛋白质样品在酸或碱水解不完全，影响某些氨基酸的回收率。对这些样品可采用酶水解法。酶水解法可定量测定天东氨酸、谷氨酸和色氨酸。
条件：蛋白酶，如，胰蛋白酶、糜蛋白酶，常温37～40℃， pH值5～8 。
优点：
氨基酸不被破坏，不发生消旋现象。
缺点：
水解不完全，中间产物多。
生物样品分析前处理技术
为什么要进行前处理？
存在形式多样：
游离型药物、与蛋白质结合型药物、代谢物、葡萄糖醛酸苷、硫酸酯缀合物等。
成分复杂：
蛋白质、糖、脂肪、尿素、Na+、K+、X-等。
（1）去除蛋白质
释放结合型药物、减少提取过程中乳化、保护仪器、提高灵敏度。。。
加入与水混溶的有机溶剂
中性盐
强酸
加入含锌盐、铜盐的沉淀剂
酶解法
（2）缀合物的水解
酸水解/酶水解
（3）有机破坏
测定生物样品中的金属离子，常用HNO3-HClO4作为消解剂，一般得到高价态金属离子。
（4）分离、纯化和浓集
使被测物在所用分析技术的检测范围内，常用萃取法：
液-液萃取法（LLE）
液-固萃取法（LSE）
相当于缩小的柱色谱法
浓集
末次萃取液尽量少
挥去萃取溶剂
（5）化学衍生化
可使药物：具有能被分离的性质
提高灵敏度
增强稳定性
提高对光学异构体分离的能力

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