提高分析方法的选择性

分析化学发展目标3S3A1.3.1分析化学的发展简介分析化学是一门古老的科学，其起源叮以追溯到古代炼金术。

然而“分析化学”该专业名词起始于17世纪，当时的冶金、机械等工业生产相当发达，积累了十分丰富的冶金分析知识，英国化学家波义耳将相关知识加以整理，称其为“分析化学”。

分析化学随着化学和其他相关学科的发展而不断发展，20世纪以来，其发展大致经历了三次巨大的变革。

第一次变革是在20世纪初到30年代，以194年奥斯瓦尔德发表专著《分析化学科学基础》为标志，物理化学为分析技术提供了理论基础，建立了溶液理论。

溶液四大平衡理论的建立，使得分析反映过程中各种平衡的状态、各成分的浓度变化和反应的完全程度均有了较高的预见性，将分析化学从“一种技术”演变成为“一门科学”，该时期可以称为分析化学与物理化学相结合的时代。

第二次变革是20世纪40～60年代，由于物理学、半导体及电子学、原子能工业的发展，促进了分析化学中物理和物理化学分析方法的建立和发展，从而改变了分析化学以经典化学为主的局面，发展成为以仪器分析为主的现代分析化学，仪器分析法获得了迅速发展。

这次变革的实质不仅仅在于仪器化本身，而是使得各个学科领域的基本概念对分析化学产生了广泛影响，且同时使得分析化学得以更加深入地为其他学科做出贡献。

该时期可以称为分析化学与物理学、电子学相结合的时代。

第三次变革是在20世纪70年代末开始发展至今。

由于生命科学、环境科学、新材料科学等发展的需要，息科学、计算机技术、生物技术等新技术的引进，尤其是基因组学、蛋白组学和代谢组学研究的出现，向分析化学提出了更高的挑战，从而促使分析化学发生着更加深刻广泛的变革。

现代分析化学已经不能只局限于测定物质的组成和含量，而是要对物质的形态(例如价态、晶型等)、结构进行分析，实现微区、薄层和无损分析，要对化学活性物质和生物活性物质等进行瞬时跟踪和过程控制等，从而进一步认识自然、与自然和谐发展的科学。

9012生物样品定量分析方法验证指导原则9012生物样品定量分析方法验证指导原则是为了确保生物样品定量分析方法的准确性和可靠性而制定的一系列原则和指导。

生物样品定量分析方法验证是指通过实验和数据分析，验证该方法能够准确、可靠地定量分析生物样品中目标物质的含量。

以下是关于9012生物样品定量分析方法验证指导原则的详细介绍。

1.验证目标：明确验证的目标，即要验证的生物样品定量分析方法和目标物质的含量范围。

验证的目标应明确具体，包括检测的目标物质、所用的定量方法和样品类型等。

2.实验设计：合理设计验证实验方案。

验证实验应采用相关的生物样品，并根据目标物质的特性选择合适的样品处理方法。

实验设计应包括重复次数的确定、正负对照样品的设置和实验步骤的详细描述。

3.准确性：验证方法的准确性是指分析结果与真实值之间的一致性。

通过对一定数量的已知浓度样品进行分析，评估方法的准确性。

评估指标可包括回收率、偏差等指标。

4.精密度：验证方法的精密度是指同一样品在重复测量条件下，方法重复性的可靠性。

通过测量同一样品的重复测量值，评估方法的精密度。

评估指标可包括相对标准偏差(RSD)、变异系数等指标。

5.灵敏度：验证方法的灵敏度是指方法对目标物质浓度变化的敏感程度。

通过测量不同浓度样品的分析信号，评估方法的灵敏度。

评估指标可包括最低检测限、定量限等指标。

6.选择性：验证方法的选择性是指方法对其他干扰物质的响应能力。

通过测量其他相关物质的干扰试验，评估方法的选择性。

评估指标可包括干扰物质的峰检出率、峰分离度等指标。

7.稳定性：验证方法的稳定性是指方法在规定条件下的变化范围。

通过存储试样的时效试验、方法的变更试验等，评估方法的稳定性。

评估指标可包括试样的峰面积或峰高百分含量的变化程度。

8.结果分析：根据验证实验的结果，进行数据统计和分析。

根据评估指标的要求，判断方法是否满足准确性、精密度、灵敏度、选择性和稳定性等要求。

结果分析应包括合理的统计方法和结果显示方式。

柱前衍生-反相高效液相色谱法1.引言1.1 概述概述部分的内容可以介绍柱前衍生-反相高效液相色谱法的背景和意义。

下面是一个概述的范例：正如我们所知，液相色谱法是一种常用的分离和检测分析技术，在化学、药学、环境科学等领域具有广泛的应用。

然而，传统的液相色谱法在某些情况下可能面临一些挑战，如分离效果不理想、分析时间较长等。

为了克服这些问题，柱前衍生-反相高效液相色谱法被提出并逐渐受到关注。

柱前衍生是指在样品处理中，在样品中引入适当的衍生试剂，通过与目标分析物发生化学反应，使其在色谱分析中具有更好的分离性能和检测灵敏度。

反相高效液相色谱法是基于分离样品中不同化学性质的分子在反相色谱柱上的亲水作用，达到分离和定量分析的目的。

柱前衍生-反相高效液相色谱法不仅可以提高色谱分析的分离效果，还能够提高检测灵敏度和减少分析时间。

这对于复杂样品的分析具有重要意义，例如药物代谢产物、环境污染物等。

通过引入适当的衍生试剂，可以有效地改善样品的分离性能，同时提高对目标分析物的响应，从而实现快速、灵敏的定量分析。

本文将对柱前衍生-反相高效液相色谱法的原理、方法和应用进行详细介绍。

首先，我们将阐述柱前衍生的基本原理和常用的衍生试剂。

然后，重点介绍反相高效液相色谱法的步骤和关键参数。

最后，我们将通过实例和应用案例来阐述柱前衍生-反相高效液相色谱法在药物分析、环境监测等领域的应用前景。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解柱前衍生-反相高效液相色谱法的原理和实践，为他们的研究和实验工作提供参考和指导。

文章结构部分应包括以下内容：本文主要分为三个部分，即引言、正文和结论。

具体结构如下：1. 引言1.1 概述本部分将简要介绍柱前衍生-反相高效液相色谱法的研究背景和意义。

首先，说明柱前衍生技术在分析化学领域的重要性，该技术可以通过将样品与特定试剂反应生成易于分析的化合物，从而提高液相色谱分析的敏感性和选择性。

其次，介绍反相高效液相色谱法在分析化学中的广泛应用，包括药物分析、环境监测和食品安全等领域。

体内药物分析体内药物分析:药物分析的的重要分支，是研究生物体中药物及其代谢物和内源性物质的质与量变化规律的分析方法学。

体内药物分析的特点◆生物样品基质复杂◆被测物浓度低◆分析方法要求高◆实验室仪器设备要求高◆测定目标与数据处理复杂体内药物分析方法的要求◆高灵敏度检测方法的应用◆建立高选择性、高专属性的分离方法◆建立的分析方法满足于分析目的相适应的精密度和准确度要求成分复杂、干扰众多——要求方法选择性高采样量小，浓度很低——要求方法灵敏度高原料药：容量分析为主制剂：仪器分析为主体内药物：高灵敏度；高选择性的方法第二章生物样品指含待测物质的生物基质最常见的生物基质为血液，最常用的生物样品是血浆或血清血样采集的时间、方式：血样的应用：血样包括全血、血浆、血清全血不能作为作用部位药物浓度的可靠指标，通常指测定血浆或血清中的药物的浓度。

当血浆中含有的抗凝剂对药物浓度有干扰时，使用血清样品血样制备的差异：尿液：尿液中必须加入防腐剂，非损伤性采样方法唾液：组织：头发：微量元素的测定生物样品的贮存：◆血浆和血清：采血后及时分离（2h），短期4℃，长期-20℃◆冷冻是最常用的生物保存方法◆生物样品总的原则：临时解冻，解冻的样品一次测完，不能反复冷冻→解冻→冷冻分析样品制备的目的：◆使药物从缀合物或结合物中释放，测定总浓度◆使样品纯化与药物组分富集◆满足测定方法对分析样品的要求◆保护仪器性能及改善分析条件有机破坏法主要应用于头发样品中金属元素的测定去除蛋白质法去除蛋白质目的：溶剂解法：◆常用溶剂——甲醇、丙醇◆原理——◆操作——盐析法：中性盐（置换蛋白结合的水，使蛋白脱水而沉淀）强酸沉淀法：10％三氯醋酸、6％高氯酸超滤法：不需加热，不需添加化学试剂、操作条件温和，没有相态变化，破坏性小，能耗少，工艺流程短。

酶水解法：避免酸碱、高温降解，改善回收率，无乳化，减少净化操作纯化与浓集应用范围：液－液提取法（LLE）大多数药物都是脂溶性，内源性物质基本上都是水溶性，当用有机溶剂萃取时，药物被萃取出来而内源性物质被除去，因此采用有机溶剂萃取法能够达到纯化目的优点：选择性；药物能与多数内源性物质分离缺点：乳化、有毒、不环保、不自动，对极性大的化合物的萃取效率低固相萃取(SPE)◆原理：根据液相萃取的原理，利用液相中溶质与吸附剂间的选择性吸附与洗脱原理。

第二章定量分析的一般步骤一、分析试样的采集与制备1.试样的采集与制备：是指从大批物料中采取少量的样本作为原始试样，然后再制备成供分析用的最终式样。

采样的基本原则：均匀、合理、具有代表性试样的形态：气体、液体、固体2.取样方法：气体样品：集气法（eg.工厂废气中有毒气体的分析）、富集法（eg.大气污染物的测定、室内甲醛的含量测定）固体样品：抽样样品法（“四角+中央”）、圆锥四分法液体样品：混合均匀后按照上中下分层取样二、试样的分解（预处理）1.分解试样的原则：①式样分解必须完全，处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末②式样分解过程中待测组分不应挥发③不应引入待测组分和干扰物质2.分解方法：溶解法、熔融法、消解法(1)溶解法：水：例(NH4)2SO4中含氮量的测定酸：HCl、H2SO4、HNO3、HF等及混合酸分解金属、合金、矿石等碱：例：NaOH溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni含量有机溶剂：相似相溶原理(2)熔融法：酸溶：K2S2O7、KHSO4溶解氧化物矿石碱溶：Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性矿物质(3) 消解法——测定有机物中的无机元素湿法消解：通常用硝酸和硫酸混合物与试样一起置于克氏烧瓶中，一定温度下分解，属于氧化分解法常用试剂：HNO3、H2SO4、HClO4、H2O2和KMnO4等。

干法灰化：待测物质加热或燃烧后灰化、分解，余留残渣用适当的溶剂溶解。

适用范围：有机物和生物试样中金属元素、硫、卤素等无机元素。

常用方法：坩埚灰化法、氧瓶燃烧法和低温灰化法。

三、常用的分离、富集方法1. 分离：让试样中的各组分互相分开的过程（纯化）分离的作用：提高方法的选择性、提高方法的灵敏度、准确度分离方法：沉淀分离、萃取分离、挥发分离、色谱分离2. 富集：待测组分含量低于测定方法的检测限时，在分离时将其浓缩使其能被测定富集方法：萃取富集、吸附富集、共沉淀富集四、测定方法的选择分析对象（样品性质、组分含量、干扰情况）→分析方法（准确度、灵敏度、选择性、适用范围）→用户（用户对分析结果的要求和对分析费用的承受度）→成本（时间、人力、设备、消耗品）五、分析结果的计算与评价1. 分析结果的计算及评价的目的：判断分析结果的准确度、灵敏度、选择性等是否达到要求2. 含量计算方法：根据分析过程中有关反应的化学计量关系及分析测量所得数据进行计算3. 测定结果及误差分布情况的分析：可采取统计学方法进行评价，如平均值、相对标准偏差、置信度、显著性检查等。

分析化学发展趋势分析化学学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。

目前，分析化学正处在第三次变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。

第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。

现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态（氧化- 还原态、络合态、结晶态）、结构（空间分布）、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析及过程控制。

随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展，分析化学家也不能只满足于分析数据的提供，而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者。

近些年来，在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学” 、“分析物理”、“分析科学”等热烈议论，反映了这次变革的深刻程度。

本书根据中国《国家自然科学基金会》“自然科学学科（分析）发展战略调查报告”在美国、前苏联这两个发达国家分析化学发展情况的基础上，将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展：（一）提高灵敏度这是各种分析方法长期以来所追求的目标。

当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能。

化学分析中的灵敏度和选择性化学分析是科学研究和工程实践中不可或缺的一环。

在现代社会，化学分析广泛应用于环境检测、食品安全、医学诊断和新材料研发等领域。

然而，要确保分析结果的准确性和可靠性，就必须考虑到灵敏度和选择性这两个重要的分析参数。

本文将探讨化学分析中的灵敏度和选择性的概念、影响因素以及相关应用。

一、灵敏度的概念和影响因素灵敏度是衡量分析方法对待分析物响应程度的能力。

一般来说，灵敏度越高，分析方法对待分析物的检测限度就越低。

在化学分析中，灵敏度的有效测量通常是通过确定分析方法的线性动态范围和检测限来实现的。

灵敏度的影响因素包括仪器设备、反应体系和样品处理等方面。

首先，先进的仪器设备能够提高分析方法的灵敏度，如高性能液相色谱仪和质谱仪等。

其次，适当的反应体系设计和优化可以增加分析方法对待分析物的响应。

最后，样品处理包括前处理和样品制备等步骤，直接影响到分析方法的灵敏度。

例如，使用浓缩技术可以提高样品中待分析物的含量，从而提高分析方法的灵敏度。

二、选择性的概念和影响因素选择性是分析方法在存在其他成分的情况下，对目标物质的识别和测量能力。

简单来说，选择性要求分析方法仅对待分析物起作用，忽略其他干扰物质。

选择性是保证分析结果准确和可靠的关键因素。

选择性的影响因素主要包括分析方法的特异性、化学反应的选择性和样品干扰等。

分析方法的特异性是指方法只测定目标物质，不对其他物质作出响应，例如选择性离子电极。

此外，化学反应的选择性也是选择性的重要组成部分。

合理设计的反应条件和选择性试剂可以排除对干扰物的响应，提高分析方法的选择性。

样品干扰是指在样品中存在的其他成分对分析方法的结果产生的影响。

降低样品的干扰可以提高分析方法的选择性。

三、灵敏度和选择性在化学分析中的应用灵敏度和选择性在化学分析中有着广泛的应用。

首先，灵敏度对于微量分析和痕量分析具有重要意义。

例如，在环境监测中，检测空气中的有害气体浓度，就要利用灵敏的气相色谱仪或质谱仪等仪器来实现。