【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)物。 ? LPME技術(shù)還可以方便地與后續(xù)分析儀器連接，實(shí)現(xiàn)在線樣品前處理。 最初的液相微萃取 ? 將一滴有機(jī)溶劑直接懸掛于色譜進(jìn)樣針尖，將其浸入樣品水溶液中，分析物從被萃取到有機(jī)溶劑液滴中，直接注入色譜儀分析（分離＋進(jìn)樣）。 ? 缺陷： 懸掛于針尖的有機(jī)溶劑液滴在攪拌樣品時(shí)容易脫落。 ? 改進(jìn)方法： 將多孔中空纖維管固定在針頭上保護(hù)和容納有機(jī)萃取劑。同時(shí)，纖維的多孔性增加了溶劑與樣品接觸的表面積，從而提高萃取效率。 中空纖維管剖面圖 平面圖 液相微萃取的 萃取模式 ? 兩相微萃取 和 三相微萃取 。 ? 在兩相 LPME中，中空纖維管壁微孔內(nèi)浸入的作為萃取劑的有機(jī)溶劑與纖維腔內(nèi)吸入的作為吸收液的有機(jī)溶劑相同。目標(biāo)物被萃取到纖維腔內(nèi)，在接收液和樣品水相之間達(dá)到分配平衡。 （萃取劑與萃取溶劑相同） 三相 LPME ? 中空纖維管壁的微孔內(nèi)浸入的是有機(jī)萃取劑，而纖維腔內(nèi)吸入的是 水溶液接收相 。有機(jī)萃取劑成了樣品水溶液和接收相水溶液的隔斷。目標(biāo)物先被有機(jī)萃取劑從樣品水溶液中萃出，然后進(jìn)入接收相。 ? 可離子化的分析物從水相萃取到中空纖維孔中的有機(jī)相中，再進(jìn)入水相接受液中，萃取了樣品的接受液可直接注入色譜儀分析。 三相 LPME的萃取裝置 接受液在中空纖維管中循環(huán)流動(dòng)，以加快纖維壁中萃取劑與接受液之間的傳質(zhì)速度。 纖維管中的接受液在萃取結(jié)束后可以吸入注射器中，換上色譜進(jìn)樣針頭，直接注入色譜儀。 動(dòng)態(tài)三相微萃取裝置示意圖 有機(jī)溶劑浸漬的中空纖維套在注射器上，注射器內(nèi)存有少量受液，推動(dòng)注射器反復(fù)更新中空纖維內(nèi)的有機(jī)相，可提高富集倍數(shù)，已用于萃取水樣中的芳胺。 液滴微萃取 ? 液滴萃取 /進(jìn)樣方法是一種微量樣品富集進(jìn)樣技術(shù)，樣品富集機(jī)理為液液萃取。 ? 如水樣中的十二烷基硫酸鈉，與亞甲基蘭形成離子對(duì)，用氯仿液滴 (~ μl)收集，用光學(xué)檢測(cè)法檢測(cè)。若樣品為多個(gè)成分，可利用該富集技術(shù)，將富集后的樣品液滴引入色譜系統(tǒng)進(jìn)行分離檢測(cè)。 ? 構(gòu)思新穎，設(shè)計(jì)巧妙。 液滴收集 示意圖 ?微波輔助溶劑萃?。?microwave assisted solvent extraction,MASE）也稱微波輔助萃取或微波萃取。 ?微波指波長在 1mm至 1m范圍（ 300－ 300000 MHz）的電磁波。 ?915MHz和 2450MHz兩個(gè)頻率廣泛用于微波加熱。 ?微波輔助萃取就是利用微波加熱來加速溶劑對(duì)固體樣品中目標(biāo)物的萃取。 ?早期使用家用 微波爐，幾分鐘就解決了傳統(tǒng)加熱萃取需要幾個(gè)小時(shí)甚至十幾個(gè)小時(shí)的問題。 微波加熱原理 ?傳統(tǒng)加熱： 熱傳導(dǎo)、熱輻射方式，由外向里，加熱慢，受熱不均。 ?微波加熱： 被輻射物質(zhì)偶極矩旋轉(zhuǎn)（數(shù)億次 /分鐘）和離子傳導(dǎo)方式，由里向外，加熱快，受熱均勻。 ?微波加熱的選擇性： 不同物質(zhì)的極性不同，吸收微波能的程度就不同，因而產(chǎn)生和傳遞給周圍環(huán)境的熱量不同。 ?非熱生物效應(yīng)：生物樣品中的極性水分子在微波場(chǎng)中的強(qiáng)烈極性振蕩，導(dǎo)致細(xì)胞分子間氫鍵松弛，細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)破裂，使萃取更快、更完全。 密閉型微波萃取裝置 萃取罐 ?可控溫控壓。 ?萃取罐密閉，目標(biāo)成分不易損失。 ?壓力增大時(shí)，溶劑沸點(diǎn)也相應(yīng)提高，有利萃取。 ?萃取溶劑既可以是無機(jī)酸、也可以是各種有機(jī)溶劑（包括正己烷、苯等非極性溶劑）。 開罐型微波萃取裝置 ?通過一根波導(dǎo)管將微波聚焦于萃取體系上； ?萃取罐是開放式的，與大氣連通，只能控溫、不能控壓。繼承了索氏萃取的優(yōu)點(diǎn)； ?不足之處是同時(shí)處理的樣品數(shù)較少。 加速溶劑萃取 ?加速溶劑萃?。?accelerated solvent extraction,ASE）是一種連續(xù)自動(dòng)萃取技術(shù)。在較高溫度（ 50?200OC）和較高壓力（ 10?20MPa）下用溶劑萃取固體或半固體樣品； ?與索氏萃取、微波輔助萃取、超臨界流體萃取等固體樣品萃取技術(shù)相比， ASE使用的有機(jī)溶劑少，萃取 10g樣品僅需15mL溶劑；萃取速度快，完成一個(gè)萃取操作全過程只需 15分鐘?；w影響小，相同萃取條件可以用于不同基體的樣品；萃取效率高；萃取選擇性好；自動(dòng)化程度高。 加速溶劑萃取儀 ?傳送裝置將萃取池送入加熱爐腔，泵將溶劑輸送到萃取池，萃取池在加熱爐中被加熱和加壓（ 5?8分鐘），靜態(tài)萃取數(shù)分鐘，萃取液經(jīng)濾膜進(jìn)入收集瓶。 ?少量多次向萃取池中加入清洗溶劑，然后用氮?dú)獯迪摧腿〕睾凸艿馈? ?將樣品裝入萃取池，放到圓盤式傳送裝置上，以下操作將完全自動(dòng)進(jìn)行。 5 萃取分離法 溶劑萃取 膠團(tuán)萃取 雙水相萃取 超臨界流體萃取 固相萃取 溶劑微膠囊萃取 膠團(tuán)萃取 ? 膠團(tuán)（膠體）萃取 — 被萃取物以膠體或膠團(tuán)形式被萃取。 ? 膠體萃取也能用于無機(jī)物的分離，但應(yīng)用較少。 如：氯仿（或 CCl4）萃取膠體金； 乙醚或氯仿萃取膠體銀或硫酸鋇。 ? 正向微膠團(tuán) ：在水溶液中加入表面活性劑達(dá)到一定濃度時(shí)，會(huì)形成表面活性劑聚集體（膠團(tuán)），在這種膠團(tuán)中，表面活性劑的極性頭朝外（向水），而非極性尾朝內(nèi)。 ? 反向微膠團(tuán) ： 與正相微膠團(tuán)相反， 當(dāng)向非極性溶劑中加 入表面活性劑達(dá)到一 定濃度時(shí)，會(huì)形成憎 水非極性尾朝外（向 溶劑），而極性頭（ 親水基）朝內(nèi)的膠團(tuán)。 膠團(tuán)大小在毫微米級(jí)。 正向微膠團(tuán) 反向微膠團(tuán) 生物物質(zhì)對(duì)分離體系的要求嚴(yán)格 ? 由于在分離過程中生物物質(zhì)容易被破壞，很多通常的分離方法（如蒸餾）難以采用。 ? 由于生物樣品一般粘度較大，過濾和超濾等也困難。 ? 由于生物物質(zhì)（蛋白質(zhì)）的親水憎油性，使其難溶于一般有機(jī)溶劑；不適合通常的水相 /有機(jī)溶劑相體系。 ? 由于生物物質(zhì)直接與有機(jī)溶劑接觸會(huì)引起變性。應(yīng)盡可能避免直接接觸。 ? 對(duì)生物物質(zhì)萃取所用溶劑的要求 能溶解蛋白質(zhì)并能與水分相，不破壞蛋白質(zhì)生物功能。 ? 反向微膠團(tuán)對(duì)生物物質(zhì)的溶解 反向微膠團(tuán)中有一個(gè)極性核心，它包括了表面活性劑的極性頭組成的內(nèi)表面，平衡離子和水。此極性核心又稱“水池（ water pool）”，水池可以溶解極性分子，于是，極性的生物分子就可以溶于有機(jī)溶劑而不直接接觸有機(jī)溶劑。 2. 蛋白質(zhì)的溶解模型 ? 水殼模型 蛋白質(zhì)居于 “ 水池 ”中心，水殼層則保護(hù)了蛋白質(zhì)，使其生物活性不會(huì)改變。 ? 陸九芳 p125a ? 蛋白質(zhì)親水基插入 反向微膠團(tuán)中 僅蛋白質(zhì)的親水基插入膠團(tuán)內(nèi)部的“水池”中，而其親脂基團(tuán)露在膠團(tuán)外面，與表面活性劑的疏水劑或有機(jī)溶劑的碳?xì)洳糠纸佑|。 ? 陸九芳 p125b ? 吸附模型 蛋白質(zhì)分子吸附在膠團(tuán)內(nèi)部由表面活性劑親水頭組成的親水壁上。 ? 陸九芳 p125c ? 溶解模型 蛋白質(zhì)被幾個(gè)膠團(tuán)包圍而溶解于表面活性劑膠團(tuán)，膠團(tuán)的非極性尾與蛋白質(zhì)的親脂部分直接作用。 ? 陸九芳 p125c 水殼模型是比較公認(rèn)的蛋白質(zhì)溶解機(jī)理 ? 膠團(tuán)中水含量（ ?0） ? “水池”中的水與正常水有所不同，特別是當(dāng) ?0相當(dāng)?shù)停ㄈ??010）時(shí)，其冰點(diǎn)通常低于 00C。 ? 蛋白質(zhì)表面的電荷與微膠團(tuán)內(nèi)表面的電荷之間的靜電作用對(duì)蛋白質(zhì)的溶解起重要作用。 表面活性劑的濃度非極性溶劑中水的濃度?0?3. 影響膠團(tuán)萃取的主要因素 表面活性劑和溶劑種類對(duì)膠團(tuán)萃取的影響 ? 表面活性劑多采用 AOT（琥珀酸二 (2乙基己基 )酯磺酸鈉） ? 陰離子表面活性劑 ? AOT作為反向微膠團(tuán)的表面活性劑的優(yōu)點(diǎn)： 所形成的膠團(tuán)的含水率高（ ?0為 50－ 60），比季銨鹽高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上； AOT形成反向微膠團(tuán)時(shí)，不需要助表面活性劑。 ? 有機(jī)溶劑通常采用異辛烷。表面活性劑 AOT能迅速溶于有機(jī)溶劑，也能溶于水而形成液晶態(tài)（非球狀）膠團(tuán)。 水相 pH值對(duì)膠團(tuán)萃取的影響 ? 蛋白質(zhì)為兩性分子，各種蛋白質(zhì)有確定的等電點(diǎn) (pI)，當(dāng) pHpI時(shí)，蛋白質(zhì)荷正電， AOT為陰離子表面活性劑，所形成的反向膠團(tuán)內(nèi)表面荷負(fù)電，蛋白質(zhì)分子與膠團(tuán)內(nèi)表面作用強(qiáng)，形成穩(wěn)定的含蛋白質(zhì)的微膠團(tuán)。 ? 當(dāng) pHpI時(shí)，蛋白質(zhì)分子和表面活性劑內(nèi)表面都荷負(fù)電，相互排斥，蛋白質(zhì)難溶于膠團(tuán)中。 ? pH過低時(shí)，蛋白質(zhì)會(huì)變質(zhì)，溶解度也降低。 pH值對(duì)蛋白質(zhì)溶解度的影響 離子強(qiáng)度增加，減小了蛋白質(zhì)的表面電荷與微膠團(tuán)內(nèi)表面電荷的相互作用，從而降低蛋白質(zhì)在膠團(tuán)中的溶解度。 ? 陸九芳 p127－ 320 離子強(qiáng)度對(duì)膠團(tuán)萃取的影響 4. 膠團(tuán)萃取分離過程 制備含蛋白質(zhì)的反向微膠團(tuán)的三種方法 ? 相轉(zhuǎn)移法 ：將含蛋白質(zhì)的水相和含表面活性劑的有機(jī)溶劑相接觸，在緩慢攪拌下，部分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入有機(jī)相。此過程較慢，最終得到的含蛋白質(zhì)有機(jī)相是穩(wěn)定的。 ? 注入法 ：向含表面活性劑的有機(jī)相中注入含蛋白質(zhì)的水溶液。此過程較快，操作也很簡單。 ? 溶解法 ：適用于水不溶蛋白質(zhì)。將含水的反向微膠團(tuán)的有機(jī)溶液與蛋白質(zhì)固體粉末一起攪拌。 制備含蛋白質(zhì)的反向微膠團(tuán)的三種方法 膠團(tuán)萃取 實(shí)例： 膠團(tuán)萃取分離 3種蛋白質(zhì)（核糖核酸酶、細(xì)胞色素 C、溶菌酶） 表面活性劑： AOT；有機(jī)相： 異辛烷 利用離子強(qiáng)度和 pH值調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的溶解度差異。 ? pH=9,[KCl]=，核糖核酸酶不溶于膠團(tuán)，留在水相。 ? 進(jìn)入有機(jī)相膠團(tuán)中的細(xì)胞色素 C和溶菌酶用 pH=9,[KCl]=的水溶液反萃取，只有細(xì)胞色素 C進(jìn)入水相。 ? 仍留在有機(jī)相中的溶菌酶再用 pH=,[KCl]=萃取。 ? 陸九芳 p128－ 323 核糖核酸酶不溶于膠團(tuán)，留在水相。 反萃取，只有細(xì)胞色素 C進(jìn)入水相。 反萃取 雙水相萃取 ? 1896年 Beijerinck發(fā)現(xiàn) ： （明膠＋瓊脂）或 （明膠＋可溶性淀粉） 混濁不透明溶液 兩個(gè)有界面的液相 兩相的主成分都是水 上相 富含明膠 下相 富含瓊脂 （或淀粉） 葡聚糖 甲基纖維素雙水相體系 ? 等體積的 %葡聚糖與 %的甲基纖維素的水溶液形成的雙水相體系 上相 ： %葡聚糖 %甲基纖維素 %水 下相 ： %葡聚糖 %甲基纖維素