生物樣品預(yù)處理方法(常用的樣品預(yù)處理方法)

1.常用的樣品預(yù)處理方法有哪些

溶劑提取法 同一溶劑中，不同物質(zhì)具有不同的溶解度。

利用混合物中各物質(zhì)溶解度的不同將混合物組分完全或部分分離的過程稱為萃取，也稱提取。常用方法有以下幾種。

（一）浸提法 浸提法又稱浸泡法。用于從固體混合物或有機(jī)體中提取某種物質(zhì)，所采用的提取劑，應(yīng)既能大量溶解被提取的物質(zhì)，又要不破壞被提取物質(zhì)的性質(zhì)。

為了提高物質(zhì)在溶劑中的溶解度，往往在浸提時(shí)加熱。如用索氏抽提法提取脂肪。

提取劑是此類方法中重要因素，可以用單一溶劑，也可以用混合溶劑。 （二）溶劑萃取法 溶劑萃取法用于從溶液中提取某一組分，利用該組分在兩種互不相溶的試劑中分配系數(shù)的不同，使其從一種溶液中轉(zhuǎn)移至另一種溶劑中，從而與其他組分分離，達(dá)到分離和富集的目的。

通?？捎梅忠郝┒范啻翁崛∵_(dá)到目的。若被轉(zhuǎn)移的成分是有色化合物，可用有機(jī)相直接進(jìn)行比色測(cè)定，即萃取比色法。

萃取比色法具有較高的靈敏度和選擇性。如雙硫腙法測(cè)定食品中的鉛含量。

此法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作迅速、分離效果好，但是成批試樣分析時(shí)工作量大。同時(shí)，萃取溶劑常易揮發(fā)，易燒.且有毒性，操作時(shí)應(yīng)加以注意。

鹽析法 向溶液中加入某種無機(jī)鹽，使溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度大大降低，而從溶液中沉淀析出，這種方法叫做鹽析。如在蛋白質(zhì)溶液中加入大量的鹽類（硫酸銨），特別是加入重金屬鹽，使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀出來。

在進(jìn)行鹽析工作時(shí)，應(yīng)注意溶液中所加入的物質(zhì)的選擇。它應(yīng)是不會(huì)破壞溶液中所要析出的物質(zhì)，否則達(dá)不到鹽析提取的目的。

化學(xué)分離法 （一）磺化法和皂化法 這是處理油脂或脂肪樣品時(shí)經(jīng)常使用的方法。例如，殘留農(nóng)藥分析和脂溶性維生素測(cè)定中，油脂被濃硫酸磺化，或被堿皂化，由疏水性變成親水性，使油脂中需檢測(cè)的非極性物質(zhì)能較容易地被非極性或弱極性溶劑提取出來。

（二）沉淀分離法 沉淀分離法是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行分離的方法。在試樣中加入適當(dāng)?shù)某恋韯?，使被測(cè)組分沉淀下來，或?qū)⒏蓴_組分沉淀除去，從而達(dá)到分離的目的。

（三）掩蔽法 利用掩蔽劑與樣液中的干擾成分作用，使干擾成分轉(zhuǎn)變?yōu)椴桓蓴_測(cè)定的狀態(tài)，即被掩蔽起來。運(yùn)用這種方法，可以不經(jīng)過分離干擾成分的操作而消除其干擾作用，簡(jiǎn)化分析步驟，因而在食品分析中應(yīng)用十分廣泛，常用于金屬元素的測(cè)定。

色層分離法 色層分離法又稱色譜分離法，是一種在載體上進(jìn)行物質(zhì)分離的方法的總稱。根據(jù)分離原理的不同，可分為吸附色譜分離、分配色譜分離和離子交換色譜分離等。

此類方法分離效果好，近年來在食品分析中應(yīng)用得越來越廣泛。色層分離不僅分離效果好，而且分離過程往往也就是鑒定的過程。

本法常用于有機(jī)物質(zhì)的分析測(cè)定。 （一）吸附色譜分離 吸附色譜分離法利用聚酰胺、硅膠、硅藻土、氧化鋁等吸附劑，經(jīng)過活化處理后，具有適當(dāng)?shù)奈侥芰?，可?duì)被測(cè)組分或干擾組分進(jìn)行選擇性的吸附而達(dá)到分離的目的。

比如：食品中色素的測(cè)定，可將樣品溶液中的色素經(jīng)吸附劑吸附（其他雜質(zhì)不被吸附），經(jīng)過過濾、洗滌，再用適當(dāng)?shù)娜軇┙馕?，得到比較純凈的色素溶液。吸附劑可以直接加入樣品中吸附色素，也可將吸附劑裝入玻璃管制成吸附柱或涂布成薄層板使用。

（二）分配色譜分離 分配色譜分離法根據(jù)兩種不同的物質(zhì)在兩相中的分配比不同進(jìn)行分離的，兩相中一相是流動(dòng)的，稱為流動(dòng)相；另一相是固定的，稱為固定相。當(dāng)溶劑滲透于固定相中并向上滲透時(shí)，分配組分就在兩相中進(jìn)行反復(fù)分配，進(jìn)而分離。

例如：多糖類樣品的紙上層析，樣品經(jīng)酸水解處理，中和后制成試液，在濾紙上進(jìn)行點(diǎn)樣，用苯酚一1%氨水飽和溶液展開，苯胺鄰苯二酸顯色劑顯色，于105℃加熱數(shù)分鐘，可見不同色斑：戊醛糖（紅棕色）、己醛糖（棕褐色）、己酮糖（淡棕色）、雙糖類（黃棕色）的色斑。 （三）離子交換色譜分離 離子交換色譜分離法是利用離子交換劑與溶液中的離子之間所發(fā)生的交換反應(yīng)來進(jìn)行分離的方法。

根據(jù)被交換離子的電荷分為陽離子交換和陰離子交換。該法可用于從樣品溶液中分離待測(cè)離子，也可從樣品溶液中分離干擾組分。

分離操作可將樣液與離子交換劑一起混合振蕩或?qū)右壕従復(fù)ㄟ^事先制備好的離子交換柱，則被測(cè)離子與交換劑上的H+或OH-發(fā)生交換，被測(cè)離子或干擾組分上柱，從而將其分離。例如：可以利用離子交換色譜分離法制備無氨水、無鉛水及分離比較復(fù)雜的樣品。

濃縮法 食品樣品經(jīng)提取、凈化后，有時(shí)凈化液的體積較大，被測(cè)組分的濃度太低，會(huì)影響最后結(jié)果的測(cè)定。此時(shí)需要對(duì)被測(cè)樣液進(jìn)行濃縮，以提高被測(cè)成分的濃度。

常用的方法有常壓濃縮和減壓濃縮兩種。 （一）常壓濃縮法 常壓濃縮法只能用于待測(cè)組分為非揮發(fā)性的樣品試液的濃縮，否則會(huì)造成待測(cè)組分的損失。

操作可采用蒸發(fā)皿直接揮發(fā)。如果溶劑需要回收，則可用一般蒸餾裝置或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。

該法操作簡(jiǎn)便、快速，是常用的方法。 （二）減壓濃縮法 減壓濃縮法主要用于待測(cè)組分為熱不穩(wěn)定性或易揮發(fā)的樣品凈化液的濃縮，其樣品凈化液的濃縮需采用K—D濃縮器。

濃縮時(shí)，水浴加熱并抽氣減壓，以便濃縮在較低的溫度下進(jìn)行，且速度快，可減少被測(cè)組分的損失。食品中。

2.生物預(yù)處理的方法有哪些

生物預(yù)處理（biological pre-treatment）指主要利用生物作用，以去除原水中氨氮、異臭、有機(jī)微污染物等的凈水過程。

生物預(yù)處理工藝有流化形式和濾池形式兩大類。其中，流化池以懸浮球生物流化池為代表，而生物濾池又分為連續(xù)過濾與間歇反沖過濾兩種。

浮球生物流化池具有池型簡(jiǎn)單、工程造價(jià)低、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便，工藝在設(shè)計(jì)負(fù)荷范圍內(nèi)對(duì)氨氮具有較高的去除率。歇反沖過濾生物濾池由于堵塞問題使得其應(yīng)用受限，目前應(yīng)用較好的典型工藝（主要用于污水處理）為輕質(zhì)濾料生物濾池（威立雅公司）及重濾料生物濾料（得利滿）。

連續(xù)過濾生物曝氣濾池不需要將濾池停止運(yùn)行就可以清洗濾床。氣水同向向上流經(jīng)濾床，而濾料慢慢向下移動(dòng)。

在過濾過程中臟濾料在一個(gè)清洗容器中清洗，臟物隨清洗水一起排出。工藝采用錳砂作為生物載體，錳砂表面附著生物膜及催化物質(zhì)在曝氣充氧條件下去除水中氨氮。

3.生物樣品中有機(jī)物和無機(jī)物的預(yù)處理方法各是什么

測(cè)定無機(jī)成分的樣品預(yù)處理 除少數(shù)分析手段如X-熒光、中子活化、火花源質(zhì)譜可直接分析固體樣品外，大多數(shù)分析方法如原子吸收光譜法、電化學(xué)法、發(fā)射光譜法以及比色分析法等濕法分析，均要求把分析試樣首先轉(zhuǎn)變成均勻的溶液。

在化妝品檢驗(yàn)中質(zhì)地均勻的液體試樣（如香水、洗發(fā)液），有時(shí)樣品可以不經(jīng)預(yù)處理直接進(jìn)行測(cè)定，但在絕大多數(shù)情況下，必須經(jīng)過預(yù)處理，先制備成樣液，然后再進(jìn)行定量。 待測(cè)元素在樣品中含量一般是很低的，而樣品基體成分及試樣中含有的大量水分會(huì)對(duì)測(cè)試帶來困難。

消解除去試樣中有機(jī)成分或從試樣中浸提出待測(cè)成分的方法很多。有干法、濕法；有在密閉系統(tǒng)中也有在開放系統(tǒng)中；有高壓，也有的在低壓下；有用無機(jī)的酸堿試劑，也有用有機(jī)溶劑等等。

這些方法各有其特點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)試樣的待測(cè)元素以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備等選用。 在選用分析方法進(jìn)行元素分析時(shí)，應(yīng)結(jié)合試樣性質(zhì)、待測(cè)元素和定量方法等對(duì)以下幾個(gè)問題加以權(quán)衡：如樣品預(yù)處理過程是否安全？是否對(duì)所用的器皿有影響？所用方法對(duì)樣品的分解效果如何？所用試劑是否會(huì)對(duì)定量產(chǎn)生干擾？是否造成了不能忽略的沾污？預(yù)處理方法能否導(dǎo)致待測(cè)元素的損失或產(chǎn)生該元素的不溶性化合物等等。

1 干灰化法 干灰化是在供給能量的前提下直接利用氧以氧化分解樣品中有機(jī)物的方法。它包括在高溫下利用空氣中氧的高溫爐干灰化法。

4.樣品預(yù)處理有哪幾類

樣品預(yù)處理是指將抽取的樣品按其特性進(jìn)行預(yù)先混合、縮樣、包裝和儲(chǔ)存的過程。

樣品根據(jù)其特點(diǎn)可分為環(huán)境樣品、動(dòng)植物及其加工制品和特殊樣品。其中環(huán)境樣品包括土壤、水、空氣等；特殊樣品主要是指嘔吐物、排泄物等；動(dòng)植物及其加工制品則有高含水量、低含水量，高脂樣品、低脂樣品之分。

當(dāng)抽取的樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，通常將樣品分為液態(tài)（包括水）和固態(tài)兩類進(jìn)行預(yù)處理。1.液態(tài)樣品可用離心或過濾的方法除去樣品中的漂浮物和沉淀物。

取適量樣品（一般不少于1000mL）供分析用。必要時(shí)，需稱量分離開的各部分的重量，并分別進(jìn)行分析，并將各個(gè)部分殘留量的總和表示樣品的總殘留量。

取樣后，盡量在樣品可能發(fā)生的任何物理化學(xué)變化前完成分析工作。2.固態(tài)樣品土壤，充分混勻后，過1mm篩，用四分法取適量樣品（至少250g），并取100g均勻的土壤樣品，分散在盤中，置105℃烘至恒重，冷卻后重新稱重，測(cè)出土壤干重。

動(dòng)植物樣品，取可食用部分切成小塊后，用高速搗碎機(jī)搗碎后，分別取適量樣品供分析用。一些含水量低的樣品，可按重量加入一定比例的重蒸餾水后再搗碎，分析時(shí)需按比例扣除水的重量。

5.生物樣品前處理主要步驟及現(xiàn)代常用的提取技術(shù)有哪些

一般要在測(cè)定之前進(jìn)行樣品的前處理，即進(jìn)行分離、純化、濃集，必要時(shí)還需對(duì)待測(cè)組分進(jìn)行化學(xué)衍生化，從而為測(cè)定創(chuàng)造良好的條件。

處理方法因生物樣品的復(fù)雜程度、種類等有所不同。詳見如下幾個(gè)網(wǎng)址：

常用的提取技術(shù)以上三個(gè)網(wǎng)址也均含有。

6.生物樣品中蛋白質(zhì)的處理方法有哪些

① 鹽析法 一般來說，所有固體溶質(zhì)都可以在溶液中加入中性鹽而沉淀析出，這一過程叫鹽析。在生化制備中，許多物質(zhì)都可以用鹽析法進(jìn)行沉淀分離，如蛋白質(zhì)、多肽、多糖、核酸等，其中以蛋白質(zhì)沉淀最為常見，特別是在粗提階段。 鹽析法分為兩類，第一類叫Ks分段鹽析法，在一定PH和溫度下通過改變離子強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)，用于早期的粗提液；第二種叫b分段鹽析法，在一定離子強(qiáng)度下通過改變PH和溫度來實(shí)現(xiàn)，用于后期進(jìn)一步分離純化和結(jié)晶。

② 有機(jī)溶劑沉淀法 有機(jī)溶劑的沉淀機(jī)理是降低水的介電常數(shù)，導(dǎo)致具有表面水層的生物大分子脫水，相互聚集，最后析出。該法優(yōu)點(diǎn)在于：1）分辨能力比鹽析法高，即蛋白質(zhì)或其它溶劑只在一個(gè)比較窄的有機(jī)溶劑濃度下沉淀；2）沉淀不用脫鹽，過濾較為容易；3）在生化制備中應(yīng)用比鹽析法廣泛。其缺點(diǎn)是對(duì)具有生物活性的大分子容易引起變性失活，操作要求在低溫下進(jìn)行?？傮w來說，蛋白質(zhì)和酶的有機(jī)溶劑沉淀法不如鹽析法普遍。 有機(jī)溶劑的選擇首先是能和水混溶，使用較多的有機(jī)溶劑是乙醇、甲醇、丙酮，還有二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、乙腈和2-甲基-2,4戊二醇等。 ③ 其他沉淀法 一.等電點(diǎn)沉淀法 兩性電解質(zhì)分子上的凈電荷為零時(shí)溶解度最低，不同的兩性電解質(zhì)具有不同的等電點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)可進(jìn)行分離。如工業(yè)上生產(chǎn)胰島素時(shí)，在粗提液中先調(diào)PH8.0去除堿性蛋白質(zhì)，再調(diào)PH3.0去除酸性蛋白質(zhì)。 利用等電點(diǎn)除雜蛋白時(shí)必須了解制備物對(duì)酸堿的穩(wěn)定性，不然盲目使用十分危險(xiǎn)。 不少蛋白質(zhì)與金屬離子結(jié)合后，等電點(diǎn)會(huì)發(fā)生偏移，故溶液中含有金屬離子時(shí)，必須注意調(diào)整PH值。 等電點(diǎn)法常與鹽析法、有機(jī)溶劑沉淀法或其他沉淀方法聯(lián)合使用，以提高其沉淀能力。 二.生成鹽復(fù)合物沉淀法 1.金屬復(fù)合鹽法 許多有機(jī)物質(zhì)包括蛋白在內(nèi)，在堿性溶液中帶負(fù)電荷，能與金屬離子形成沉淀。根據(jù)有機(jī)物與它們之間的作用機(jī)制，可分為羧酸、胺及雜環(huán)等含氮化合物類，如銅鋅鎘；親羧酸疏含氮化合物類，如概鎂鉛；親硫氫基化合物類，如汞銀鉛。 蛋白質(zhì)-金屬離子復(fù)合物的重要性質(zhì)是它們的溶解度對(duì)溶液的介電常數(shù)非常敏感，調(diào)整水溶液的介電常數(shù)（如加入有機(jī)溶劑），即可沉淀多種蛋白。 2. 有機(jī)鹽法 含氮有機(jī)酸如苦味酸、苦酮酸、鞣酸等能與有機(jī)分子的堿性功能團(tuán)形成復(fù)合物而沉淀析出。但此法常發(fā)生不可逆的沉淀反應(yīng)，故用于制備蛋白質(zhì)時(shí)，需采用較溫和的條件，有時(shí)還需加入一定的穩(wěn)定劑。 3.無機(jī)復(fù)合鹽法 如磷鎢酸鹽、磷鉬酸鹽等。 以上鹽類復(fù)合物都具有很低的溶解度，極易沉淀析出。若沉淀為金屬復(fù)合鹽，可通以H2S使金屬變成 硫化物而除去，若為有機(jī)酸鹽或磷鎢酸鹽，則加入無機(jī)酸并用乙醚萃取，把有機(jī)酸和磷鎢酸等移入乙醚中除去，或用離子交換法除去。值得注意的是此類方法常使蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆沉淀，應(yīng)用時(shí)必須謹(jǐn)慎。 三. 選擇性變性沉淀 其原理是利用蛋白質(zhì)、酶和核酸等生物大分子對(duì)某些物理或化學(xué)因素敏感性不同，有選擇地使之變性沉淀，以達(dá)到分離提純的目的。 此方法可分為：1）利用表面活性劑（三氯乙酸）或有機(jī)溶劑引起變性；2）利用對(duì)熱的不穩(wěn)定性，加熱破壞某些組分，而保存另一些組分；3）酸堿變性。 四.非離子多聚物沉淀法 非離子多聚物是六十年代發(fā)展起來的一類重要沉淀劑，最早用于提純免疫球蛋白、沉淀一些細(xì)菌和病毒，近年來逐漸廣泛應(yīng)用于核酸和酶的分離提純。這類非離子多聚物包括不同分子量的聚乙二醇、NPEO、葡聚糖、右旋糖酐硫酸鈉等，其中應(yīng)用最多的是聚乙二醇。 用非離子多聚物沉淀生物大分子和微粒，一般有兩種方法：1）選用兩種水溶性非離子多聚物組成液液兩相體系，不等量分配，而造成分離。此方法基于不同生物分子表面結(jié)構(gòu)不同，有不同分配系數(shù)。并外加離子強(qiáng)度、PH值和溫度等影響，從而擴(kuò)大分離效果。2）選用一種水溶性非離子多聚物，使生物大分子在同一液相中，由于被排斥相互凝聚而沉淀析出。該方法操作時(shí)先離心除去大懸浮顆粒，調(diào)整溶液PH值和溫度至適度，然后加入中性鹽和多聚物至一定濃度，冷貯一段時(shí)間，即形成沉淀。

7.一套完整的生物樣品分析方法包括哪些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

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9012 生物樣品定量分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則

1. 范圍

準(zhǔn)確測(cè)定生物基質(zhì)（如全血、血清、血漿、尿）中的藥物濃度，對(duì)于藥物和制劑研發(fā)非常重要。這些數(shù)據(jù)可被用于支持藥品的安全性和有效性，或根據(jù)毒動(dòng)學(xué)、藥動(dòng)學(xué)和生物等效性試驗(yàn)的結(jié)果做出關(guān)鍵性決定。因此，必須完整地驗(yàn)證和記錄應(yīng)用的生物分析方法，以獲得可靠的結(jié)果。

本指導(dǎo)原則提供生物分析方法驗(yàn)證的要求，也涉及非臨床或臨床試驗(yàn)樣品實(shí)際分析的基本要求，以及何時(shí)可以使用部分驗(yàn)證或交叉驗(yàn)證，來替代完整驗(yàn)證。

生物樣品定量分析方法驗(yàn)證和試驗(yàn)樣品分析應(yīng)符合本指導(dǎo)原則的技術(shù)要求。應(yīng)該在相應(yīng)的生物樣品分析中遵守GLP原則或GCP原則。

2. 生物分析方法驗(yàn)證 2.1 分析方法的完整驗(yàn)證

分析方法驗(yàn)證的主要目的是，證明特定方法對(duì)于測(cè)定在某種生物基質(zhì)中分析物濃度的可靠性。此外，方法驗(yàn)證應(yīng)采用與試驗(yàn)樣品相同的抗凝劑。一般應(yīng)對(duì)每個(gè)物種和每種基質(zhì)進(jìn)行完整驗(yàn)證。當(dāng)難于獲得相同的基質(zhì)時(shí)，可以采用適當(dāng)基質(zhì)替代，但要說明理由。

一個(gè)生物分析方法的主要特征包括：選擇性、定量下限、響應(yīng)函數(shù)和校正范圍（標(biāo)準(zhǔn)曲線性能）、準(zhǔn)確度、精密度、基質(zhì)效應(yīng)、分析物在生物基質(zhì)以及溶液中儲(chǔ)存和處理全過程中的穩(wěn)定性。

有時(shí)可能需要測(cè)定多個(gè)分析物。這可能涉及兩種不同的藥物，也可能涉及一個(gè)母體藥物及其代謝物，或一個(gè)藥物的對(duì)映體或異構(gòu)體。在這些情況下，驗(yàn)證和分析的原則適用于所有涉及的分析物。