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06 超临界萃取.ppt

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本课件讲超临界流体萃取、微波萃取与超声波辅助萃取三类现代提取技术的原理与影响因素,随后系统展开衍生化技术,包括衍生化目的、柱前与柱后衍生化的区别,以及气相和液相色谱中硅烷化、酯化、卤化、紫外与荧光衍生化反应。

第三章样品制备,第五节 超临界萃取与衍生化技术章节页面,说明第三章样品制备
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第1页:第三章样品制备

第三章样品制备

第2页:本章目的要求

目的要求样品前处理在色谱分析过程中是一个既耗时又极易引进误差的步骤,样品处理的好坏直接影响色谱分析的最终结果,因此,为了提高分析测定效率,改善和优化色谱分析样品制备方法和技术是一个重要问题。通过本章的学习,目的是使学生掌握溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、微波萃取以及衍生化技术等色谱分析用样品的前处理方法,了解有关样品前处理仪器的一些相关知识。学习要点溶剂萃取技术;蒸馏及精馏技术;固相萃取技术;气体萃取技术;超临界流体萃取技术;微波萃取技术;衍生化技术技能要点溶剂萃取技术;蒸馏及精馏技术;固相萃取技术;超临界流体萃取技术;波萃取技术学习目标

第3页:第五节超临界萃取技术

第五节超临界萃取技术等一、超临界萃取技术二、微波萃取技术三、超声波辅助萃取四、衍生化技术五、生物大分子的细胞破碎与蛋白质的去除

第4页:一、超临界萃取技术

一、超临界萃取技术临界温度
32℃

第5页:一、超临界萃取技术(续)

一、超临界萃取技术

第6页:三相点和临界点临

1、三相点和临界点临界点
液、气两相呈平衡状态的点。临界温度:在临界点时的温度。临界压力:在临界点时的压力。

第7页:超临界流体物体处于其

2、超临界流体物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。气体:粘稠度、表面张力低,溶解能力强,萃取功能高。压力↑,溶解能力↑。液体:体积小。

第8页:超临界流体临界参数

几种常用超临界流体的临界参数:下表列出相关数据。

几种常用超临界流体的临界参数
流体名称分子式临界压力(bar)临界温度(℃)临界密度(g/cm³)
二氧化碳CO272.931.20.433
水H2O217.6374.20.332
氨NH3112.5132.40.235
乙烷C2H648.132.20.203
氧化二氮N2O71.736.50.4503

第9页:特点⑴在35~40℃

4、特点⑴在35~40℃下提取⑵干净的提取方法⑶CO2是一种不活泼的气体。⑷循环使用,降低成本。⑸参数可以调节

第10页:超临界流体萃取的流动相

流动相

第11页:二、微波萃取原理

二、微波萃取微波金属水分

第12页:二、微波萃取

二、微波萃取

第13页:二、微波萃取(续)

二、微波萃取

第14页:微波频率

1、微波频率
300—300 000MHz的电磁波。穿透:玻璃、塑料、陶瓷等绝缘体。当微波作用于水和酸性物质时,将被极性分子所吸收,因而物质很快被加热。

第15页:工作原理吸收微波

2、工作原理吸收微波→细胞内部温度↑,→细胞内部压力超过细胞壁膨胀承受能力→细胞破裂→有效成分自由流出。

第16页:影响因素㈠萃取温度

3、影响因素㈠萃取温度的影响㈡萃取溶剂的影响㈢样品杯:聚四氟乙烯

第17页:三、超声波辅助萃取能量

三、超声波辅助萃取能量→外部向内部→传递。超声波使溶液形成气泡(空化效应)→爆裂→温度和压力↑,→增强化学反应能力。

第18页:三、超声波辅助萃取优点

三、超声波辅助萃取优点
价廉快速,简便安全,批量处理样品。

第19页:四、衍生化技术化学反应

四、衍生化技术化学反应→定量生成→适于分析。

第20页:衍生化的目

1、衍生化的目的①灵敏度与选择性②改善色谱分离
挥发性、降低与色谱材料的相互作用③理化稳定性

第21页:分类柱前衍生化

2、分类柱前衍生化
为了分离柱后衍生化:为了检测

第22页:气相色谱的衍生化

气相色谱的衍生化

  • 气相色谱的衍生化
  • 硅烷化衍生化方法
  • 酯化衍生化方法
  • 卤化衍生化方法
  • 酚化衍生化方法方法

第23页:1)、硅烷化衍生化方法

(1)、硅烷化衍生化方法利用醇,酚,酸,胺等与硅烷化试剂反应,形成挥发性的硅烷衍生物R3Si—X + H—R`R3Si—R`+H—X

第24页:2)酯化衍生化方法大

(2)酯化衍生化方法大多数有机酸挥发性、热稳定性差。在GC分析之前衍生为相应的酯。①甲醇法②重氮甲烷法③三氟乙酸配法

第25页:酯化衍生化:甲醇法

①甲醇法甲醇法有机酸与甲醇在催化剂的存在下加热,可以发生酯化反应,生成有机酸的甲酯RCOOH + CH3OH催化剂RCOO CH3+ H2O△

第26页:酯化衍生化:重氮甲烷法

②重氮甲烷法与有机酸反应,生成有机酸的甲酯,重氮甲烷不稳定,有爆炸性,有毒。RCOOH + CH2N2RCOOCH3+N2

第27页:卤化衍生化方法

(3)、卤化衍生化方法引入卤原子→ECD检测器→也改善挥发性和稳定性。卤素的作用是加成或取代

第28页:液相色谱的衍生化1.

液相色谱的衍生化1.

  • 液相色谱的衍生化
  • 紫外衍生化反应
  • 荧光衍生化反应
  • 电化学衍生化反应

第29页:1)紫外衍生化反应苯

(1)紫外衍生化反应苯甲酰氯+胺、醇、酚→苯甲酸酯类衍生物(200~360nm)苯甲酰化反应

第30页:2)荧光衍生化反应

(2)荧光衍生化反应在目标化合物上接上能发出荧光的生色基团,如荧光素。

第31页:制备衍生物的反应罐瓶

5、制备衍生物的反应罐瓶

第32页:五、生物大分子的细胞

五、生物大分子的细胞破碎与蛋白质的去除(一)、生物样品植物:营养成分、农药残留等动物:体内的药物及代谢产物、糖类、维生素、氨基酸等微生物

第33页:待测物在细胞内外的位置

待测物的位置体液或细胞外
采用萃取方法。也可将干扰组分(如蛋白质、DNA、多糖等等)沉淀除去。生物细胞内:首先将细胞破碎,再采用萃取或沉淀等方法。

第34页:(二)细胞的破碎

二)、细胞的破碎目的
就是为了破坏细胞的外壳,使细胞内含物有效地释放出来,获得有效的提取。

第35页:细胞的破碎方法

1、细胞的破碎方法①组织较柔软
匀浆器研磨②组织较韧:铰碎→匀浆③纤维组织:捣碎器破碎或加砂研磨。④微生物坚韧的细胞壁:用自溶、冷热交替、加砂研磨、超声波和加压处理。

第36页:细胞的破碎方法(续)

1、细胞的破碎方法

第37页:机械法

2、机械法(机械切力)①高速组织捣碎机
20000r/min。对象:动植物组织②匀浆器:铰碎组织。对生物大分子破坏较少。③研磨:玻璃砂。

第38页:物理法

3、物理法(物理作用)①反复冻融法
-15~-20℃。②冷热交替法:90℃维持数分钟,立即置于冰浴中冷却。③超声波处理法:用于微生物。④加压破碎法:加气压或水压,可使90%以上细胞被压碎。

第39页:化学及生物

4、化学及生物化学法(化学试剂或酶)①自溶法
在一定条件(pH、温度),利用自身的酶系将细胞破坏。②溶菌酶处理:具有专一地破坏细菌细胞壁的功能。

第40页:Antifungal

Antifungal activity例
溶菌酶处理

第41页:(三)蛋白质的去除

三)、蛋白质的去除目的

  • 蛋白质的去除目的:蛋白质的存在,常常严重干扰分析
  • 加热法
  • 盐析法
  • 膜分离法
  • 高速离心
  • 有机溶剂沉淀法

第42页:加热法去除蛋白质

1、加热法欲测组分热稳定性好时采用。加热到90℃。蛋白沉淀后可用离心或过滤除去,能除去热变性蛋白。

第43页:盐析法原理

2、盐析法原理
利用不同蛋白质在高浓度的盐溶液中溶解度不同程度的降低来沉淀除去蛋白质。在低盐浓度下,蛋白质溶解度随着盐浓度升高而增加,称为盐溶作用。当盐浓度不断升高时,不同蛋白质的溶解度又以不同程度下降,并先后析出沉淀,称为盐析作用。

第44页:膜分离法超滤

3、膜分离法超滤
靠薄膜两侧压力差作为推动力来分离不同分子量的物质。将欲测小分子化合物和大分子蛋白质分离。

第45页:高速离心物质沉降系数

4、高速离心物质沉降系数、质量、浮力因子等不同,用离心力使物质分离、浓缩、提纯的方法。小中大

第46页:本章复习思考题

本章复习思考题

  • 超临界流体萃取有哪些特点?
  • 微波萃取和超声波萃取区别?
  • 柱前衍生化与柱后衍生化的目的各是什么?
  • 细胞破碎的具体方法
  • 蛋白质的去除方法
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