中藥分析樣品前處理技術(shù)（一）

2020.3.09

樣品前處理對于藥品分析的成功起著至關(guān)重要的作用，近年來科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展也使一些實(shí)用、高效、環(huán)保、新型的技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于藥物分析領(lǐng)域，本文將側(cè)重介紹中藥分析中樣品前處理的新技術(shù)。

傳統(tǒng)的中藥提取方法主要有蒸餾法和溶劑萃取法。蒸餾法包括常壓蒸餾、分餾、水蒸氣蒸餾、真空蒸餾、抽提蒸餾等。水蒸氣蒸餾法又可分為共水蒸餾法、通水蒸氣蒸餾法、水上蒸餾法等。溶劑萃取法是較為有效、應(yīng)用廣泛的經(jīng)典方法之一，在中藥分析中幾乎半數(shù)的樣品前處理使用溶劑萃取法。根據(jù)基質(zhì)的不同，溶劑萃取可分為液固萃取、液液萃取和液氣萃?。ㄈ芤何眨?。

傳統(tǒng)的提取分離技術(shù)還有沉淀法、過濾法、離心法、升華法、鹽析法、透析法和結(jié)晶法等。這些方法在中藥分析樣品前處理中也有著較為廣泛的應(yīng)用，但各有一定應(yīng)用局限性。

超臨界流體萃?。⊿FE）技術(shù)

超臨界流體萃取技術(shù)，是指將在臨界溫度和臨界壓力以上，且接近臨界點(diǎn)狀態(tài)下的流體作為萃取溶劑，利用其兼有液體和氣體的雙重性質(zhì)，在臨界點(diǎn)附近某區(qū)域（超臨界區(qū)）內(nèi)與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對溶質(zhì)的溶解能力隨壓力和溫度的改變而在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動(dòng)，通過控制溫度和壓力進(jìn)行選擇性提取。

SFE具有傳質(zhì)速度快、滲透能力強(qiáng)、溶解萃取效率高、提取溫度低、可室溫下操作而更利于熱敏性成分的提取、無溶劑殘留、無污染、操作方便、快速、低廉的優(yōu)點(diǎn)?？勺鳛槌R界流體的物質(zhì)有CO2、水、乙烷、NO2等，其中CO2臨界溫度接近室溫（3113℃），臨界壓力較低（7137 MPa），而且無色、無味、無毒、不易燃燒、性質(zhì)穩(wěn)定、低廉易得，故應(yīng)用最為普遍。利用超臨界CO2 提取技術(shù)，取代傳統(tǒng)蒸餾法和溶劑法提取中藥揮發(fā)油有效成分，并結(jié)合超臨界色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、超臨界色譜-紅外譜聯(lián)用等分離鑒定技術(shù)進(jìn)行分析，已成為中藥領(lǐng)域研究中的熱點(diǎn)。但超臨界CO2 極性很小，只適合揮發(fā)油、小分子萜類、部分生物堿的提取，對極性大的物質(zhì)提取應(yīng)用受到一定限制，研究通過添加夾帶劑如甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、水等增加壓力，可改善流體溶解性質(zhì)，對中藥的生物堿、黃酮類、皂甙類等非揮發(fā)性有效成分的提取應(yīng)用也日趨普遍。

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超聲波提取（USE）技術(shù)

超聲波提取技術(shù)，是指以超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的騷動(dòng)效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，引起機(jī)械攪拌、加速擴(kuò)散溶解的一種提取方法。它能夠更有效地提高提取效率，瞬間穩(wěn)定升高溫度，對熱不穩(wěn)定成分影響較小。

超聲波是指頻率為20kHz~50MHz左右的電磁波，它是一種機(jī)械波，需要能量載體——介質(zhì)進(jìn)行傳播。超聲波在傳遞過程中存在正負(fù)壓強(qiáng)交變周期，在正相位時(shí)，對介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來的密度；負(fù)相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說，超聲波并不能使樣品內(nèi)的分子產(chǎn)生極化，而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率。

中藥材中的有效成分在超聲波場作用下，不但作為介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)獲得自身的巨大加速度和動(dòng)能，而且通過“空化效應(yīng)”獲得強(qiáng)大的外力沖擊，所以能高效率并充分分離出來。

超聲波萃取法具有如下優(yōu)點(diǎn)：在常溫下超聲波強(qiáng)化萃取，不破壞中藥材中某些具有熱不穩(wěn)定、易水解或氧化特性的藥效成分；常壓萃取，安全性好，操作簡單易行，設(shè)備簡便；萃取效率高。超聲波強(qiáng)化萃取10~30min即可獲最佳提取率；適用性廣，絕大多數(shù)的中藥樣品均可超聲萃??；超聲波萃取與溶劑和目標(biāo)萃取物的性質(zhì)（如極性）關(guān)系不大。因此，可供選擇的萃取溶劑種類多、目標(biāo)萃取物范圍廣泛。

固相萃取和固相微萃取

固相萃?。⊿PE）是由液固萃取和柱層析技術(shù)結(jié)合發(fā)展而來，主要用于樣品的分離、純化和濃縮，與傳統(tǒng)的液液萃取法相比較，可提高分析物的回收率，更有效地將分析物與干擾組分分離。

固相萃取是一個(gè)包括液相和固相的物理萃取過程。在此過程中，固相對分析物的吸附力大于樣品母液，當(dāng)樣品通過固相萃取柱時(shí)，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(dāng)?shù)娜軇⒎治鑫锵疵撓聛怼?/p>

固相微萃?。⊿PME）是在固相萃取基礎(chǔ)上發(fā)展的樣品前處理技術(shù)，無需有機(jī)溶劑，操作也很簡便。該技術(shù)使用的是一支攜帶方便的萃取器（如圖1所示），適于室內(nèi)使用和野外的現(xiàn)場取樣分析，也易于進(jìn)行自動(dòng)操作。這對樣品數(shù)量多、操作周期短的常規(guī)分析極為重要，不僅省時(shí)省力，而且對提高方法的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性有重要意義。該技術(shù)在一個(gè)簡單過程中同時(shí)完成了取樣、萃取和富集，是對液體樣品中痕量有機(jī)污染物進(jìn)行萃取的理想方法。

SPME有兩種萃取方式，一種是將萃取纖維直接暴露在樣品中的直接萃取法，適于分析氣體樣品中的有機(jī)化合物。另一種是將纖維暴露于樣品頂空中的頂空萃取法，適于固體樣品中揮發(fā)、半揮發(fā)性有機(jī)化合物的分析。

圖1.? 固相微萃取器示意圖。

圖2.? 基于懸掛液滴的液相微萃取示意圖。

圖3.? 基于中空纖維的液相微萃取示意圖。

SPME萃取待測物后可與氣相色譜、液相色譜聯(lián)用進(jìn)行分離，可使用各種檢測器，方法的最低檢測限可達(dá)ng甚至pg水平。

固相萃取的另一種技術(shù)是1989年美國Louisiana州立大學(xué)Barker教授提出并給予理論解釋的基體分散固相萃?。∕SPD）法。其原理是將涂漬有C18等多種聚合物的擔(dān)體固相萃取材料與樣品一起研磨，得到半干狀態(tài)的混合物并將其作為填料裝柱，然后用不同的溶劑淋洗柱子，將各種待測物洗脫下來。其優(yōu)點(diǎn)是濃縮了傳統(tǒng)樣品前處理中的樣品勻化、組織細(xì)胞裂解、提取、凈化等過程，不需要進(jìn)行組織勻漿、沉淀、離心、pH調(diào)節(jié)和樣品轉(zhuǎn)移等操作步驟，避免了樣品的損失。MSPD是一種簡單、高效、實(shí)際的提取凈化方法，適用于中藥中農(nóng)藥殘留的提取凈化，可提高分析速度、減少試劑用量，適于自動(dòng)化分析。

樣品前處理中藥分析

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