中藥分析樣品前處理技術（二）

液相微萃取（LPME）

LPME技術具有操作簡便、快捷、成本低廉、易與色譜系統聯用等優點。近年來，作為一種新型的樣品前處理技術，已經引起藥物分析領域研究人員的注意。

室溫離子液體（Room Temperature Ionic Liquids），是指在室溫或室溫附近溫度下呈液態的僅由離子組成的物質，組成離子液體的陽離子一般為有機陽離子（如烷基咪唑陽離子、烷基吡啶陽離子、烷基季銨離子等），陰離子可為無機陰離子或有機陰離子（如[PF6]-、[BF4]-、[AlCl4]-、[CF3SO3]-等）。離子液體具有以下優點：幾乎沒有蒸氣壓，不易揮發，從而在使用過程中不會給環境造成很大壓力；具有較大的穩定溫度范圍（-100~200℃），較好的化學穩定性及較寬的電化學穩定電位窗口；通過陰陽離子的設計可調節其對無機物、水、有機物及聚合物的溶解性，并且其酸度可調至超酸性，因此可通過一定的陰陽離子的組合設計構筑“需求特定”或“量體裁衣”的離子液體。

應用于液相微萃取時，由于離子液體本身的不易揮發性、粘度較大等特點，可得到更大的懸掛液滴和更加持久的萃取時間，從而提高分析檢測的靈敏度和可靠性。在具體的應用過程中，可以依據發展比較成熟的兩種方法：基于懸掛液滴的SDME（Suspended/Single Drop Microextraction）形式的微滴液相微萃取；基于中空纖維的兩相模式或三相模式的液-液微萃取或液-液-液微萃取（如圖2和圖3所示），進一步發展離子液體-液相微萃取技術。

離子液體-液相微萃取技術已成功地應用于環境中多環芳烴（PAHs）、壬基酚（NP）和辛基酚（OP）等污染物的富集分離和檢測，并受到了包括中藥分析等相關領域的關注。

加速溶劑萃取技術

加速溶劑萃取法（ASE）是一種在較高溫度（50~200℃）和較大壓力（10.3~20.6 MPa）條件下用溶劑萃取固體或半固體的樣品前處理方法。樣品前處理時間僅需12~20min，溶劑用量僅需15ml，不僅降低了成本，而且由于溶劑量的減少加快了提純和濃縮的速度，進一步縮短了分析時間。

圖4.  加速溶劑萃取儀結構示意圖。

ASE已在環境、藥物和食品等領域得到廣泛應用，特別是在農藥殘留檢測方面，被用于有機氯、有機磷殺蟲劑、苯氧基除草劑、三嗪除草劑、二惡英、呋喃等有害物質的萃取。但由于ASE是在高溫環境下進行的，因此，熱降解是一個令人關注的問題。

加速溶劑萃取儀具有以下特點：

全自動提供溶劑，使用溶劑控制器，最多可以同時進行4種溶劑的混合。減少了實驗室溶劑計量和溶劑混合的工作量，不僅提高了萃取的效率，而且提高了實驗的安全性。

全自動萃取過程控制，溶劑控制器可以獨立地控制每個樣品池的溫度和壓力，從而提高分析檢測的精度，保證實驗結果的重復性。

系統地進行檢測方法的開發，溶劑控制器能自動控制萃取的溫度、壓力、時間、次數以及各種溶劑的比例，有利于方法的開發，取得最佳的萃取效果。

微波輔助消解及微波輔助萃取

微波輔助萃取（MAE），是用微波能加熱與樣品相接觸的溶劑，將所需化合物從樣品基體中分離，進入溶劑中的過程。

微波是頻率在300MHZ~300GHZ之間的電磁波，它具有波動性、高頻性、熱特性和非熱特性四大特性。常用的微波頻率為2450MHZ。微波加熱是利用被加熱物質的極性分子（如H2O、CH2Cl2等）在微波電磁場中快速轉向及定向排列，從而產生撕裂和相互摩擦而發熱。微波加熱則是能量直接作用于被加熱物質，其模式為：熱源→樣品→器皿。空氣及容器對微波基本上不吸收和反射，從根本上保證了能量的快速傳導和充分利用。

微波萃取技術作為一種新型的萃取技術，有其獨特的特點。首先體現在微波的選擇性，因其對極性分子的選擇性加熱從而對其選擇性地溶出。其次MAE大大降低了萃取時間，提高了萃取速度，傳統方法需要幾小時至十幾小時，超聲提取法也需半小時到一小時，微波提取只需幾秒到幾分鐘，提取速率提高了幾十至幾百倍，甚至幾千倍。最后，微波萃取由于受溶劑親和力的限制較小，可供選擇的溶劑較多，同時減少了溶劑的用量。另外，微波提取如果用于大生產，安全可靠、無污染、生產線組成簡單，并可節省投資。

當然，微波萃取也存在一定的局限性。例如，微波萃取僅適用于熱穩定性物質的提取，對于熱敏性物質，微波加熱可能使其變性或失活。又如，微波萃取要求藥材具有良好的吸水性，否則細胞難以吸收足夠的微波能而將自身擊破，產物也就難以釋放出來。再如，微波萃取過程中細胞因受熱而破裂，一些不希望得到的組分也會溶解于溶劑中，從而使微波萃取的選擇性顯著降低。

凝膠滲透色譜技術（GPC）

凝膠滲透色譜技術是根據被分離物質分子量的不同，通過具有分子篩性質的固定相（凝膠）使物質達到分離。凝膠滲透色譜的最佳參數主要決定于載體、溶劑的選擇。載體是凝膠滲透色譜具有分離作用的關鍵，其結構直接影響儀器性能及分離效果。因此，要求載體具有良好的化學惰性、熱穩定性、一定的機械強度、不易變形、流動阻力小、不吸附待測物質、分離范圍廣（取決于載體的孔徑分布）等性質。同時分離效果還與載體的粒度大小和填充密度有關。為了擴大分離范圍和分離容量，一般選擇幾種不同孔徑的載體混合裝柱，或串聯裝有不同載體的色譜柱，其中載體的粒度越小、越均勻、填充得越緊密越好。良好的溶劑有利于提高待測物質的溶解度，要求溶劑的熔點在室溫以下，而沸點應高于實驗溫度，且溶劑的粘度小，以減小流動阻力。另外溶劑還必須具備毒性低、易于純化、化學性質穩定及不腐蝕色譜設備的特點。

凝膠滲透色譜的分離效率除了載體、溶劑的選擇以外，還包括合適的溫度和溶質的化學性質的影響。

與吸附柱色譜等凈化技術相比，凝膠滲透色譜技術具有凈化容量大、可重復使用、適用范圍廣、使用自動化裝置后凈化時間縮短、簡便、準確等優點。隨著適用于非水溶劑分離的凝膠類型的增加，GPC在中藥分析中如中藥的農藥殘留量凈化中得到應用。

減壓層析分離技術

減壓層析分離技術是一種簡便、快速、高效的層析分離方法，其基本原理與普通柱層析相同。與其他層析分離方法相比，減壓層析分離具有設備簡單、操作方便、時間短等優點，可避免樣品由于長時間的吸附而變質，適用于分離不太穩定的化合物。但該法在溶劑用量上比普通柱層析大，且不能直接觀察色帶來進行切割洗脫。

高速逆流色譜分離技術

高效逆流色譜分離技術是應用動態液-液分配的原理，利用螺旋管的方向性與高速行星式運動相結合，使兩相互不混溶的溶劑在螺旋管中實現高效接觸、混合、分配和傳遞，從而將具有不同分配比的樣品組分分離出來。樣品在互不相溶的兩相中分配，克服了固相載體帶來的樣品吸附、損失、污染、峰形拖尾等缺點，并能重復進樣，應用價值比較高。高效逆流色譜分離儀器價格低廉，性能可靠，分析成本低，易于操作。盡管與高效液相色譜分離相比，有時柱效不太高，但可以避免其對樣品的吸附及不可回收的弊端。

高速逆流色譜分離技術廣泛應用于天然藥物成分的分離制備和分析中。有報道用該技術研究生物堿、黃酮、蒽醌、香豆素等成分的分離都取得了較好的效果。高速逆流色譜分離法不僅適用于非極性化合物的分離，也適用于極性化合物的分離，還可以應用于進行中藥粗提物中各組分的分離或進一步的純化精制。該技術有望成為中藥有效成分質量標準研究、分析的一種新方法，也會成為中藥制劑生產的一種新型分離技術。

膜分離技術

膜分離技術是以選擇性透過膜為分離介質，當膜兩側存在某種推動力（如濃度差、電位差、壓力差等）時，原料側組分選擇性地透過膜，以達到分離、提純的目的。膜分離技術具有在分離時不受熱、能耗低、無二次污染、分離效率高等特點，既可用于中藥提取液的澄清，又可用于中藥成分的精制、分離及提純。

分子蒸餾技術

分子蒸餾技術是利用物質揮發程度的不同，混合物各分子受熱后會從液面逸出，并在離液面小于輕分子平均自由程而大于重分子平均自由程處設置一個冷凝面，使輕分子不斷逸出，而重分子達不到冷凝面，從而打破動態平衡而將混合物中的輕重分子分離。由于分子蒸餾是一種在高真空度（絕對壓強0.133Pa）下進行分離操作的連續蒸餾過程，蒸餾過程中冷卻真空系統不斷抽氣，使整個蒸餾系統處于高真空度，從而使待分離混合物的沸點遠遠低于常壓沸點，并且各組分在系統中受熱停留的時間短，因此，分子蒸餾技術尤其適合于分離高沸點、粘度大、熱敏性的中藥成分。

分子印跡分離技術

分子印跡分離技術（MIT），是以待分離的化合物為印跡分子（也稱模板、底物），制備對該類分子有選擇性識別功能的高分子聚合物-分子印跡聚合物，然后以這種分子印跡聚合物（MIP）為固定相來進行色譜分離的技術。其最大的特點是分子識別性強，選擇性高，而且制得的MIP有高度的交聯性，固定相不易變形，有良好的機械性能和較長的使用壽命。

分子印跡分離技術是一種高效的中藥有效成分分離技術。

與其他色譜分離技術相比，MIT具有許多獨特的優點，包括分子識別性強、固定相制備簡便快速、操作簡單且溶劑消耗量小、純化步驟少、純化和回收率高、模板和MIPs可回收再利用等。但是，作為一種新型的分離手段，MIT本身還存在許多有待解決的問題，如分子印跡和識別過程的機制和定量描述、功能單體和交聯劑的選擇局限性等。

結語

速度快、批量大、自動化程度高、成本低、勞動強度低、試劑消耗少、有利于健康和環境、方法準確可靠，是評價樣品前處理方法的重要準則。實際分析樣品時，采用何種前處理方法為最好，應根據實際測定需要和提取分離方法的特點進行優化選擇。如何將這些新技術應用到實際分析工作中，還有許多問題需要解決，需要進一步研究和完善。